Tutorial: Men-deploy VM yang ada di cluster menggunakan Runtime VM di GDC

---

Dokumen ini memberikan panduan langkah demi langkah untuk men-deploy workload berbasis virtual machine (VM) ke dalam penginstalan Google Distributed Cloud (khusus software) di bare metal menggunakan VM Runtime di GDC. Workload yang digunakan dalam panduan ini adalah aplikasi point of sale contoh. Aplikasi ini merepresentasikan terminal point of sale umum yang berjalan di hardware lokal di toko retail.

Dalam dokumen ini, Anda akan memigrasikan aplikasi ini dari VM ke dalam cluster dan mengakses frontend web aplikasi. Untuk memigrasikan VM yang ada ke dalam cluster, image disk VM tersebut harus dibuat terlebih dahulu. Kemudian, image harus dihosting di repositori yang dapat diakses oleh cluster. Terakhir, URL image tersebut dapat digunakan untuk membuat VM. VM Runtime di GDC mengharapkan gambar dalam format qcow2. Jika Anda memberikan jenis gambar yang berbeda, gambar tersebut akan otomatis dikonversi ke format qcow2. Untuk menghindari konversi berulang dan mengaktifkan penggunaan ulang, Anda dapat mengonversi image disk virtual dan menghosting image qcow2.

Dokumen ini menggunakan image instance VM Compute Engine yang telah disiapkan sebelumnya, tempat beban kerja berjalan sebagai layanan systemd. Anda dapat mengikuti langkah-langkah yang sama ini untuk men-deploy aplikasi Anda sendiri.

Tujuan

• Aktifkan VM Runtime di GDC dan instal plugin virtctl
• Deploy workload berbasis VM
• Login ke VM dan periksa status aplikasi
• Mengakses workload berbasis VM

Sebelum memulai

Untuk menyelesaikan dokumen ini, Anda memerlukan resource berikut:

• Akses ke cluster bare metal versi 1.12.0 atau yang lebih tinggi yang dibuat dengan mengikuti panduan Menginstal dengan Load Balancer Manual. Dokumen ini menyiapkan resource jaringan sehingga Anda dapat mengakses workload yang berjalan di dalam VM melalui browser. Jika Anda tidak memerlukan perilaku tersebut, Anda dapat mengikuti dokumen ini menggunakan penginstalan Google Distributed Cloud di bare metal.
• Workstation yang memenuhi persyaratan berikut:
  • Memiliki akses ke cluster Anda menggunakan CLI bmctl.
  • Memiliki akses ke cluster Anda menggunakan CLI kubectl.

Aktifkan VM Runtime di GDC dan instal plugin virtctl

Definisi resource kustom VM Runtime di GDC adalah bagian dari semua cluster bare metal sejak versi 1.10. Instance resource kustom VMRuntime sudah dibuat saat penginstalan. Namun, fitur ini dinonaktifkan secara default.

1. Mengaktifkan VM Runtime di GDC:

   sudo bmctl enable vmruntime --kubeconfig KUBECONFIG_PATH
   

   • KUBECONFIG_PATH: Jalur file kubeconfig cluster pengguna.

2. Validasi bahwa VMRuntime diaktifkan:

   kubectl wait --for=jsonpath='{.status.ready}'=true vmruntime vmruntime
   

   Diperlukan waktu beberapa menit hingga VMRuntime siap. Jika belum siap, periksa beberapa kali dengan jeda singkat. Output contoh berikut menunjukkan bahwa VMRuntime sudah siap:

   vmruntime.vm.cluster.gke.io/vmruntime condition met
   

3. Instal plugin virtctl untuk kubectl:

   sudo -E bmctl install virtctl
   

   Contoh output berikut menunjukkan bahwa proses penginstalan plugin virtctl telah selesai:

   Please check the logs at bmctl-workspace/log/install-virtctl-20220831-182135/install-virtctl.log
   [2022-08-31 18:21:35+0000] Install virtctl succeeded
   

4. Verifikasi penginstalan plugin virtctl:

   kubectl virt
   

   Contoh output berikut menunjukkan bahwa plugin virtctl tersedia untuk digunakan dengan kubectl:

   Available Commands:
     addvolume         add a volume to a running VM
     completion        generate the autocompletion script for the specified shell
     config            Config subcommands.
     console           Connect to a console of a virtual machine instance.
     create            Create subcommands.
     delete            Delete  subcommands.
   ...
   

Men-deploy workload berbasis VM

Saat Anda men-deploy VM ke penginstalan Google Distributed Cloud (khusus software) di bare metal, VM Runtime di GDC mengharapkan image VM. Image ini berfungsi sebagai boot disk untuk VM yang di-deploy.

Dalam tutorial ini, Anda akan memigrasikan workload berbasis VM Compute Engine ke dalam cluster. VM Compute Engine ini dibuat, dan aplikasi contoh point of sale (PoS) dikonfigurasi untuk dijalankan sebagai layanan systemd. Image disk VM ini beserta workload aplikasi PoS telah dibuat di Google Cloud. Gambar ini kemudian diekspor ke bucket Cloud Storage sebagai gambar qcow2. Anda akan menggunakan image qcow2 yang telah disiapkan ini pada langkah-langkah berikut.

Catatan: Meskipun kita menggunakan VM Compute Engine dalam dokumen ini, langkah-langkah untuk membuat image disk VM bervariasi, bergantung pada lingkungan atau platform tempat VM yang ada berjalan. Anda dapat membuat image disk VM yang ada jika ingin mengikuti langkah-langkah dalam dokumen ini dengan image kustom Anda sendiri.

Kode sumber dalam dokumen ini tersedia di repositori GitHub anthos-samples. Anda menggunakan resource dari repositori ini untuk menyelesaikan langkah-langkah berikutnya.

1. Deploy StatefulSet MySQL. Aplikasi tempat penjualan diharapkan terhubung ke database MySQL untuk menyimpan informasi inventaris dan pembayaran. Repositori titik penjualan memiliki manifes contoh yang men-deploy StatefulSet MySQL, mengonfigurasi ConfigMap terkait, dan Service Kubernetes. ConfigMap menentukan kredensial untuk instance MySQL, yang merupakan kredensial yang sama yang diteruskan ke aplikasi point of sale.

   kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/GoogleCloudPlatform/point-of-sale/main/k8-manifests/common/mysql-db.yaml
   

2. Deploy workload VM menggunakan image qcow2 yang telah disiapkan sebelumnya:

   kubectl virt create vm pos-vm \
       --boot-disk-size=80Gi \
       --memory=4Gi \
       --vcpu=2 \
       --image=https://storage.googleapis.com/pos-vm-images/pos-vm.qcow2
   

   Perintah ini membuat file YAML yang dinamai sesuai dengan VM (google-virtctl/pos-vm.yaml). Anda dapat memeriksa file untuk melihat definisi VirtualMachine dan VirtualMachineDisk. Daripada menggunakan plugin virtctl, Anda dapat men-deploy workload VM menggunakan definisi Model Resource Kubernetes (KRM), seperti yang terlihat dalam file YAML yang dibuat.

   Jika berhasil dijalankan, perintah akan menghasilkan output seperti contoh berikut yang menjelaskan berbagai resource yang dibuat:

   Constructing manifest for vm "pos-vm":
   Manifest for vm "pos-vm" is saved to /home/tfadmin/google-virtctl/pos-vm.yaml
   Applying manifest for vm "pos-vm"
   Created gvm "pos-vm"
   

3. Periksa status pembuatan VM.

   Resource VirtualMachine diidentifikasi oleh resource VirtualMachine di VM Runtime di GDC.vm.cluster.gke.io/v1.VirtualMachine Bentuk singkatnya adalah gvm.

   Saat Anda membuat VM, dua resource berikut akan dibuat:

   • VirtualMachineDisk adalah persistent disk tempat konten image VM diimpor.
   • VirtualMachine adalah instance VM itu sendiri. DataVolume di-mount ke VirtualMachine sebelum VM di-boot.

   Periksa status VirtualMachineDisk. VirtualMachineDisk secara internal membuat resource DataVolume. Image VM diimpor ke DataVolume yang dipasang ke VM:

   kubectl get datavolume
   

   Contoh output berikut menunjukkan awal impor gambar:

   NAME              PHASE             PROGRESS   RESTARTS   AGE
   pos-vm-boot-dv    ImportScheduled   N/A                   8s
   

4. Periksa status VirtualMachine. VirtualMachine berada dalam status Provisioning hingga DataVolume diimpor sepenuhnya:

   kubectl get gvm
   

   Contoh output berikut menunjukkan VirtualMachine yang disediakan:

   NAME      STATUS         AGE     IP
   pos-vm    Provisioning   1m
   

5. Tunggu hingga image VM diimpor sepenuhnya ke DataVolume. Lanjutkan untuk melihat progres saat gambar diimpor:

   kubectl get datavolume -w
   

   Contoh output berikut menunjukkan image disk yang sedang diimpor:

   NAME              PHASE              PROGRESS   RESTARTS   AGE
   pos-vm-boot-dv   ImportInProgress   0.00%                 14s
   ...
   ...
   pos-vm-boot-dv   ImportInProgress   0.00%                 31s
   pos-vm-boot-dv   ImportInProgress   1.02%                 33s
   pos-vm-boot-dv   ImportInProgress   1.02%                 35s
   ...
   

   Setelah impor selesai dan DataVolume dibuat, contoh output berikut menunjukkan PHASE dari Succeeded :

   kubectl get datavolume
   

   NAME              PHASE             PROGRESS   RESTARTS   AGE
   pos-vm-boot-dv    Succeeded         100.0%                14m18s
   

   Catatan: Waktu impor bergantung pada ukuran image VM yang digunakan. Image VM Compute Engine dalam dokumen ini berukuran sekitar 5 GB dan memerlukan waktu hingga 15 menit untuk diimpor.

6. Pastikan bahwa VirtualMachine telah berhasil dibuat:

   kubectl get gvm
   

   Jika pembuatan berhasil, STATUS akan menampilkan RUNNING, seperti yang ditunjukkan dalam contoh berikut, beserta alamat IP VM:

   NAME      STATUS    AGE     IP
   pos-vm    Running   40m     192.168.3.250
   

Hubungkan ke VM dan periksa status aplikasi

Image yang digunakan untuk VM mencakup aplikasi contoh point of sale. Aplikasi dikonfigurasi agar otomatis dimulai saat booting sebagai layanan systemd. Anda dapat melihat file konfigurasi layanan systemd di direktori pos-systemd-services.

1. Hubungkan ke konsol VM. Jalankan perintah berikut dan tekan Enter⏎ setelah Anda melihat pesan Successfully connected to pos-vm…:

   kubectl virt console pos-vm
   

   Perintah ini menghasilkan contoh output berikut yang meminta Anda memasukkan detail login:

   Successfully connected to pos-vm console. The escape sequence is ^]
   
   pos-from-public-image login:
   

   Gunakan akun pengguna dan sandi berikut. Akun ini disiapkan di dalam VM asli tempat image untuk VirtualMachine di GDC VM Runtime dibuat.

   • Nama Pengguna Login: abmuser
   • Sandi: abmworks

2. Periksa status layanan aplikasi point of sale. Aplikasi point of sale mencakup tiga layanan: API, Inventaris, dan Pembayaran. Semua layanan ini berjalan sebagai layanan sistem.

   Ketiga layanan tersebut terhubung satu sama lain melalui localhost. Namun, aplikasi terhubung ke database MySQL menggunakan Service Kubernetes mysql-db yang dibuat pada langkah sebelumnya. Perilaku ini berarti VM otomatis terhubung ke jaringan yang sama dengan Pods dan Services, sehingga memungkinkan komunikasi yang lancar antara workload VM dan aplikasi dalam container lainnya. Anda tidak perlu melakukan tindakan tambahan untuk membuat Kubernetes Services dapat dijangkau dari VM yang di-deploy menggunakan VM Runtime di GDC.

   sudo systemctl status pos*
   

   Contoh output berikut menunjukkan status tiga layanan dan layanan sistem root, pos.service:

   ● pos_payments.service - Payments service of the Point of Sale Application
       Loaded: loaded (/etc/systemd/system/pos_payments.service; enabled; vendor >
       Active: active (running) since Tue 2022-06-21 18:55:30 UTC; 1h 10min ago
     Main PID: 750 (payments.sh)
         Tasks: 27 (limit: 4664)
       Memory: 295.1M
       CGroup: /system.slice/pos_payments.service
               ├─750 /bin/sh /pos/scripts/payments.sh
               └─760 java -jar /pos/jars/payments.jar --server.port=8083
   
   ● pos_inventory.service - Inventory service of the Point of Sale Application
       Loaded: loaded (/etc/systemd/system/pos_inventory.service; enabled; vendor>
       Active: active (running) since Tue 2022-06-21 18:55:30 UTC; 1h 10min ago
     Main PID: 749 (inventory.sh)
         Tasks: 27 (limit: 4664)
       Memory: 272.6M
       CGroup: /system.slice/pos_inventory.service
               ├─749 /bin/sh /pos/scripts/inventory.sh
               └─759 java -jar /pos/jars/inventory.jar --server.port=8082
   
   ● pos.service - Point of Sale Application
       Loaded: loaded (/etc/systemd/system/pos.service; enabled; vendor preset: e>
       Active: active (exited) since Tue 2022-06-21 18:55:30 UTC; 1h 10min ago
     Main PID: 743 (code=exited, status=0/SUCCESS)
         Tasks: 0 (limit: 4664)
       Memory: 0B
       CGroup: /system.slice/pos.service
   
   Jun 21 18:55:30 pos-vm systemd[1]: Starting Point of Sale Application...
   Jun 21 18:55:30 pos-vm systemd[1]: Finished Point of Sale Application.
   
   ● pos_apiserver.service - API Server of the Point of Sale Application
       Loaded: loaded (/etc/systemd/system/pos_apiserver.service; enabled; vendor>
       Active: active (running) since Tue 2022-06-21 18:55:31 UTC; 1h 10min ago
     Main PID: 751 (api-server.sh)
         Tasks: 26 (limit: 4664)
       Memory: 203.1M
       CGroup: /system.slice/pos_apiserver.service
               ├─751 /bin/sh /pos/scripts/api-server.sh
               └─755 java -jar /pos/jars/api-server.jar --server.port=8081
   

3. Keluar dari VM. Untuk keluar dari koneksi konsol, gunakan urutan escape ^] dengan menekan Ctrl + ].

Mengakses workload berbasis VM

Jika cluster Anda disiapkan dengan mengikuti panduan Menginstal dengan Load Balancer Manual, resource Ingress bernama pos-ingress sudah dibuat. Resource ini merutekan traffic dari alamat IP eksternal Load Balancer Ingress ke layanan server API aplikasi contoh point of sale.

1. Jika cluster Anda tidak memiliki resource Ingress ini, buat dengan menerapkan manifes berikut:

   kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/GoogleCloudPlatform/anthos-samples/main/anthos-bm-gcp-terraform/resources/manifests/pos-ingress.yaml
   

   apiVersion: networking.k8s.io/v1
   kind: Ingress
   metadata:
     name: pos-ingress
   spec:
     rules:
     - http:
         paths:
         - path: /
           pathType: Prefix
           backend:
             service:
               name: api-server-svc
               port:
                 number: 8080

2. Buat Service Kubernetes yang merutekan traffic ke VM. Resource Ingress merutekan traffic ke Service ini:

   kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/GoogleCloudPlatform/anthos-samples/main/anthos-vmruntime/pos-service.yaml
   

   Output contoh berikut mengonfirmasi pembuatan Layanan:

   service/api-server-svc created
   

   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     name: api-server-svc
   spec:
     selector:
       kubevirt/vm: pos-vm
     ports:
     - protocol: TCP
       port: 8080
       targetPort: 8081

3. Dapatkan alamat IP eksternal load balancer Ingress. Ingress Loadbalancer merutekan traffic berdasarkan aturan resource Ingress. Anda sudah memiliki aturan pos-ingress untuk meneruskan permintaan ke server API Service. Service ini meneruskan permintaan ke VM:

   INGRESS_IP=$(kubectl get ingress/pos-ingress -o jsonpath='{.status.loadBalancer.ingress[0].ip}')
   echo $INGRESS_IP
   

   Contoh output berikut menunjukkan alamat IP load balancer Ingress:

   172.29.249.159 # you might have a different IP address
   

4. Akses aplikasi menggunakan alamat IP Load Balancer Ingress di browser. Screenshot contoh berikut menunjukkan kios tempat penjualan dengan dua item. Anda dapat mengklik item, lebih dari sekali jika ingin memesan beberapa item, dan melakukan pemesanan dengan tombol Bayar. Pengalaman ini menunjukkan bahwa Anda telah berhasil men-deploy workload berbasis VM ke dalam cluster menggunakan VM Runtime di GDC.

UI aplikasi point of sale (klik gambar untuk memperbesar)

Pembersihan

Anda dapat menghapus semua resource yang dibuat dalam tutorial ini atau menghapus VM saja dan mempertahankan resource yang dapat digunakan kembali. Menghapus VM menjelaskan opsi yang tersedia secara mendetail.

Hapus Semua

• Hapus VM Runtime di GDC VirtualMachine beserta semua resource:

  kubectl virt delete vm pos-vm --all
  

  Output contoh berikut mengonfirmasi penghapusan:

  vm "pos-vm" used the following resources: 
      gvm: pos-vm
      VirtualMachineDisk: pos-vm-boot-dv
  Start deleting the resources:
      Deleted gvm "pos-vm".
      Deleted VirtualMachineDisk "pos-vm-boot-dv".
  

Hanya menghapus VM

• Menghapus VM saja akan mempertahankan VirtualMachineDisk yang dibuat. Hal ini memungkinkan penggunaan ulang image VM ini dan menghemat waktu yang dihabiskan untuk mengimpor image saat membuat VM baru.

  kubectl virt delete vm pos-vm
  

  Output contoh berikut mengonfirmasi penghapusan:

  vm "pos-vm" used the following resources: 
      gvm: pos-vm
      VirtualMachineDisk: pos-vm-boot-dv
  Start deleting the resources:
      Deleted gvm "pos-vm".
  

Langkah berikutnya

• VM asli yang digunakan dalam panduan ini adalah instance Compute Engine yang menjalankan Ubuntu 20.04 LTS. Image VM ini dapat diakses secara publik melalui bucket Cloud Storage pos-vm-images. Untuk mengetahui informasi selengkapnya tentang cara VM dikonfigurasi dan image-nya dibuat, lihat petunjuk di repositori tempat penjualan.
• Saat Anda membuat VM di cluster menggunakan perintah kubectl virt create vm pos-vm, file YAML yang dinamai sesuai dengan VM (google-virtctl/pos-vm.yaml) akan dibuat. Anda dapat memeriksa file untuk melihat definisi VirtualMachine dan VirtualMachineDisk. Daripada menggunakan plugin virtctl, Anda dapat men-deploy VM menggunakan definisi KRM seperti yang terlihat dalam file YAML yang dibuat.