Crea immagini multi-architettura per i carichi di lavoro ARM

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Questa pagina spiega cosa sono le immagini con più architetture (multi-arch), perché le architetture di nodi e immagini container sono importanti e perché le immagini multi-arche semplificano il deployment dei carichi di lavoro nei cluster GKE. Questa pagina fornisce anche indicazioni su come verificare se i tuoi carichi di lavoro sono pronti per essere eseguiti su ARM e come creare immagini multi-arch.

Per un tutorial sul deployment tra architetture con immagini multi-arch, consulta Eseguire la migrazione dell'applicazione x86 su GKE a più archi con Arm.

Nota: le istruzioni riportate in questa pagina forniscono un solo percorso per verificare l'idoneità del braccio e creare immagini multi-arco. Ti consigliamo di consultare la documentazione per questi strumenti e di sviluppare il tuo percorso per eseguire queste attività, in base alle esigenze del tuo ambiente e dei carichi di lavoro. Gli strumenti di terze parti utilizzati qui non sono supportati da GKE e potrebbero cambiare in qualsiasi momento senza preavviso.

Che cos'è un'immagine a più archi?

Un'immagine multi-arco è un'immagine che può supportare più architetture. Sembra una singola immagine con un singolo tag, ma è un elenco di immagini che hanno come target più architetture organizzate da un elenco di manifest. Le immagini multi-arch sono compatibili con Docker Image Manifest V2 Scheme 2 o con le specifiche dell'indice delle immagini ORI. Quando esegui il deployment di un'immagine a più archi in un cluster, GKE sceglie automaticamente l'immagine giusta compatibile con l'architettura del nodo in cui viene eseguito il deployment. Quando disponi di un'immagine multi-arch per un carico di lavoro, puoi eseguirne facilmente il deployment su più architetture.

Le immagini multi-arco sono più utili se vuoi utilizzare lo stesso carico di lavoro in più architetture. In alternativa, puoi utilizzare le immagini container con una singola architettura con qualsiasi tipo di nodi GKE. Se utilizzi un solo carico di lavoro su un'architettura e hai già un'immagine compatibile, non è necessario creare un'immagine a più archi.

Se utilizzi un'immagine a un arco singolo o multi-arco compatibile con ARM e vuoi eseguirne il deployment su un nodo ARM, devi seguire le istruzioni per includere i campi necessari in modo che GKE pianifichi il carico di lavoro come previsto. Per saperne di più, vedi Preparare un carico di lavoro ARM per il deployment. Non è necessario aggiungere questi campi per pianificare i carichi di lavoro se i carichi di lavoro verranno pianificati solo per nodi basati su x86.

Perché l'architettura di un nodo GKE è importante per i carichi di lavoro?

I nodi GKE sono singole istanze VM di Compute Engine, che GKE crea e gestisce per tuo conto. Ciascun nodo è di un tipo di macchina standard (ad esempio t2a-standard-1) che utilizza processori x86 (Intel o AMD) o Arm. Per scoprire di più, consulta le piattaforme CPU.

Devi utilizzare immagini container compatibili con l'architettura del nodo in cui intendi eseguire i carichi di lavoro. Ad esempio, se vuoi eseguire un'immagine container con l'architettura arm64, devi utilizzare un tipo di macchina che supporti i carichi di lavoro ARM, come t2a-standard-1 della serie di macchine Tau T2A. Puoi utilizzare nodi con più tipi di architettura in un cluster GKE. Se vuoi utilizzare un solo carico di lavoro su più tipi di architettura, devi tenere organizzate tutte le immagini container e i file di deployment per le immagini specifiche dell'architettura. Le immagini multi-arco semplificano il processo di deployment su tipi di architettura più semplici.

Crea un'immagine multi-arch per il deployment sui nodi x86 e Arm

Avviso: le seguenti istruzioni forniscono indicazioni su come verificare l'idoneità del braccio e creare immagini multi-arco. In questi esempi vengono usati strumenti di terze parti non supportati che potrebbero cambiare in qualsiasi momento senza preavviso da GKE.

Le seguenti istruzioni sono rivolte agli sviluppatori di app che hanno già:

• un ambiente di build con uno strumento di container scaricato (ad es. Docker).
• un'immagine container esistente.

I seguenti comandi usano Docker, ma potresti essere in grado di utilizzare altri strumenti container per svolgere le stesse attività.

Il mio carico di lavoro è pronto per ARM?

Se hai già un'immagine container, puoi controllare se questo carico di lavoro è pronto per essere eseguito su un nodo Arm. Le seguenti sezioni spiegano come fare utilizzando docker run per tentare di eseguire il container con l'architettura Arm.

Prepara Docker nel tuo ambiente x86 per controllare un'immagine container

Se esegui Docker in un ambiente x86, devi scaricare i pacchetti aggiuntivi per eseguire un'immagine container arm64. Queste istruzioni utilizzano apt per la gestione dei pacchetti, ma puoi utilizzare il gestore di pacchetti del tuo ambiente per scaricare i pacchetti richiesti.

Se esegui Docker in un ambiente Arm, puoi saltare questa sezione.

I comandi seguenti scaricano i pacchetti e registrano QEMU come interprete binfmt per le architetture non supportate dalla tua macchina:

sudo apt-get install qemu binfmt-support qemu-user-static
docker run --rm --privileged multiarch/qemu-user-static --reset -p yes

Dopo aver impostato gli interpreti binfmt, puoi eseguire l'immagine arm64 nel tuo ambiente x86.

Controlla se il carico di lavoro è abilitato

Se esegui Docker in un ambiente Arm o hai preparato il tuo ambiente x86 per l'esecuzione delle immagini Arm, esegui il comando seguente:

docker run --platform linux/arm64 IMAGE_NAME

Sostituisci IMAGE_NAME con il nome dell'immagine container.

Il seguente output indica che l'immagine container è pronta per essere eseguita sui nodi Arm con il tuo cluster GKE:

Hello from Docker!
This message shows that your installation appears to be working correctly.

Se il tuo carico di lavoro è pronto per l'esecuzione su ARM, puoi passare a Preparare un carico di lavoro ARM per il deployment.

Il seguente output indica che l'immagine non è pronta per l'uso su ARM:

Unable to find image 'hello-world:latest' locally
latest: Pulling from library/hello-world
93288797bd35: Pull complete
Digest: sha256:507ecde44b8eb741278274653120c2bf793b174c06ff4eaa672b713b3263477b
Status: Downloaded newer image for hello-world:latest
standard_init_linux.go:219: exec user process caused: exec format error

Questo output indica che si tratta di un'immagine x86_64 o amd64 e che devi creare un'immagine arm64. Procedi alla sezione successiva, Creare un'immagine multi-arch, in cui puoi utilizzare un'immagine container non compatibile con ARM e un Dockerfile, nonché creare un'immagine multi-arch che possa essere eseguita su diversi tipi di architettura.

Crea un'immagine a più archi

Se hai un Dockerfile, puoi usarlo per creare un'immagine multi-arch compatibile con x86 e compatibile con ARM da distribuire su nodi con tipi di architettura diversi.

Devi scaricare Docker Buildx per completare i seguenti passaggi. Devi anche avere un Dockerfile esistente.

Prepara l'ambiente se hai una VM x86 e una VM arm

I comandi seguenti presuppongono che tu abbia una VM di build Arm e una VM di build x86 nel tuo ambiente di build, e che la tua VM x86 possa utilizzare SSH come root nella tua VM Arm. Se nel tuo ambiente di build è presente solo una VM x86, segui le istruzioni nella sezione successiva. Prepara l'ambiente se hai solo una VM x86.

Prepara l'ambiente per creare immagini multi-arco:

1. Crea un contesto per il nodo x86 utilizzando il socket locale e un contesto per il nodo Arm utilizzando SSH:

    docker context create amd_node --docker "host=unix:///var/run/docker.sock"
    docker context create arm_node --docker "host=ssh://root@NODE_IP"
   

   Sostituisci NODE_IP con l'indirizzo IP del nodo Arm.

2. Crea un builder utilizzando il nodo x86:

   docker buildx create --use --name BUILDER_NAME --platform linux/amd64 amd_node
   docker buildx create --append --name BUILDER_NAME --platform linux/arm64 arm_node
   

   Sostituisci BUILDER_NAME con un nome a tua scelta per il builder Buildx.

Prepara l'ambiente se hai solo una VM x86

Se nel tuo ambiente di build disponi solo di una VM x86, puoi seguire questi passaggi per preparare l'ambiente a creare immagini multi-arch. Con questa opzione, il passaggio di creazione potrebbe richiedere più tempo.

1. Installa i pacchetti QEMU:

   docker run --rm --privileged multiarch/qemu-user-static
   

2. Crea un builder multi-arch (il builder predefinito non supporta multi-arch):

   docker buildx create --name BUILDER_NAME --use
   

   Sostituisci BUILDER_NAME con un nome a tua scelta per il builder Buildx.

Crea l'immagine

Ora che il tuo ambiente è pronto, esegui il comando seguente per creare un'immagine con più archi:

docker buildx build . -t PATH_TO_REGISTRY  --platform linux/amd64,linux/arm64 --push

Sostituisci PATH_TO_REGISTRY con il percorso del registro, che termina con il nome dell'immagine container e un tag (ad esempio, gcr.io/myproject/myimage:latest).

Se in questo passaggio ricevi un messaggio di errore, consulta la guida al Docker e la relativa documentazione per ulteriori informazioni sulla risoluzione dei problemi.

Dopo aver creato un'immagine a più archi, il carico di lavoro è pronto per essere eseguito su Arm. Procedi a Preparare un carico di lavoro ARM per il deployment.

Passaggi successivi

• Prepara un carico di lavoro ARM per il deployment
• Esegui la migrazione dell'applicazione x86 su GKE a più archi con Arm