Cluster erstellen

Auf dieser Seite erfahren Sie, wie Sie einen Cluster in Google Kubernetes Engine erstellen. Weitere Informationen zur Funktionsweise von Clustern finden Sie unter Clusterarchitektur.

Vorbereitung

Führen Sie zur Vorbereitung auf diese Aufgabe folgende Schritte aus:

  • Achten Sie darauf, dass die Google Kubernetes Engine API aktiviert ist.
  • Google Kubernetes Engine API aktivieren
  • Prüfen Sie, ob das Cloud SDK installiert ist.
  • Legen Sie Ihre standardmäßige Projekt-ID fest:
    gcloud config set project [PROJECT_ID]
  • Wenn Sie mit zonalen Clustern arbeiten, legen Sie die Compute-Standardzone fest:
    gcloud config set compute/zone [COMPUTE_ZONE]
  • Wenn Sie mit regionalen Clustern arbeiten, legen Sie die Compute-Standardregion fest:
    gcloud config set compute/region [COMPUTE_REGION]
  • Aktualisieren Sie gcloud auf die neueste Version:
    gcloud components update

Clustertypen

Sie können in GKE vier Typen von Clustern erstellen:

Zonale Cluster
Ein zonaler Cluster wird in einer oder mehreren Compute-Zonen innerhalb einer Region ausgeführt. Ein Mehrzonencluster führt seine Knoten über zwei oder mehr Compute-Zonen innerhalb einer einzelnen Region aus. Zonale Cluster führen einen einzelnen Clustermaster aus.
Regionale Cluster
Ein regionaler Cluster führt drei Clustermaster über drei Compute-Zonen sowie Knoten in zwei oder mehr Compute-Zonen aus.
Privater Cluster
Ein privater Cluster ist ein zonaler oder regionaler Cluster, dessen Clustermaster und Knoten standardmäßig nicht über das öffentliche Internet zugänglich sind.
Alphacluster
Ein Alphacluster ist ein experimenteller zonaler oder regionaler Cluster, der mit aktivierten Alphafunktionen von Kubernetes ausgeführt wird. Alphacluster laufen nach 30 Tagen ab, können nicht upgegradet werden, erhalten keine Sicherheitsupdates und werden nicht in der Produktion unterstützt.

Clustervorlagen

Wenn Sie mithilfe der GCP Console einen neuen Cluster erstellen, werden alle verfügbaren Clustervorlagen aufgelistet. Dabei ist die Standardvorlage vorab ausgewählt. Wenn Sie mehr über eine bestimmte Vorlage und die darin enthaltenen Voreinstellungen erfahren möchten, klicken Sie auf ihren Eintrag. Die Voreinstellungen werden dann rechts auf der Seite im Infofeld angezeigt.

Folgende Vorlagen stehen zur Verfügung:

  • Standardcluster: Entspricht den vorherigen Standardeinstellungen für einen neuen zonalen Cluster mit drei Knoten.
  • Mein erster Cluster: Ein kleiner Cluster, in dem weniger leistungsfähige Knoten ausgeführt werden und einige erweiterte Funktionen wie Autoscaling deaktiviert sind.
  • CPU-intensive Anwendungen: Ein Cluster, dessen Knoten leistungsfähigere Mehrkern-CPUs als ein Standardcluster bereitstellen.
  • Speicherintensive Anwendungen: Ein Cluster, dessen Knoten Mehrkern-CPUs mit durchschnittlicher Leistung und viel Arbeitsspeicher bereitstellen.
  • GPU-beschleunigtes Computing: Ein Cluster mit einem Standardknotenpool, der mit weniger leistungsstarken Knoten sowie einem zusätzlichen GPU-fähigen Knotenpool konfiguriert ist. Autoscaling ist standardmäßig deaktiviert.
  • Hochverfügbar: Der Cluster ist als regionaler Cluster konfiguriert, wobei in jeder Zone einer bestimmten Region Clustermaster verfügbar sind. Autoscaling und ein Wartungsfenster sind aktiviert.

Nachdem Sie Ihre Vorlage ausgewählt haben, können Sie den Cluster anpassen.

Neben den verfügbaren Vorlagen haben Sie die Möglichkeit, einen vorhandenen Cluster zu klonen.

Voreinstellungen einer Vorlage anpassen

Klicken Sie zum Anpassen des Clusters zuerst auf die Vorlage, die Ihrem Anwendungsfall am ehesten entspricht. Sie können jedes bearbeitbare Feld vor dem Erstellen des Clusters ändern.

  • Klicken Sie im unteren Bereich des Formulars auf Erweiterte Optionen, um erweiterte Optionen für den gesamten Cluster zu konfigurieren.
  • Klicken Sie zum Konfigurieren der CPUs oder des Arbeitsspeichers für die Knoten in einem bestimmten Knotenpool auf Anpassen für diesen Knotenpool.
  • Klicken Sie auf Erweiterte Bearbeitung, um erweiterte Optionen für einen bestimmten Knotenpool zu konfigurieren.

Vorhandenen Cluster klonen

Wenn Sie die Konfiguration eines vorhandenen Clusters als Grundlage für Ihren neuen Cluster verwenden möchten, klicken Sie auf Vorhandenen Cluster klonen statt auf eine Clustervorlage. Wählen Sie den zu klonenden Cluster aus dem Drop-down-Menü aus.

Mit mehreren Clustern arbeiten

Wenn Sie mit mehreren Clustern arbeiten, die von Ihnen, verschiedenen Nutzern in Ihrem Projekt oder über die Google Cloud Platform Console erstellt wurden, müssen Sie das kubectl-Befehlszeilentool für die Interaktion mit diesen Clustern konfigurieren.

Weitere Informationen finden Sie unter Clusterzugriff für "kubectl" konfigurieren.

Zonale Cluster

Ein Cluster wird standardmäßig in einer einzelnen Compute-Zone erstellt. Ein Mehrzonencluster führt Knoten in mehreren Zonen innerhalb derselben Region aus. Alle Knoten in einem Einzel- oder Mehrzonencluster werden vom selben Clustermaster gesteuert.

Da Mehrzonencluster Ihre Anwendungen auf Knoten in mehreren Zonen ausführen, können sie die Verfügbarkeit der Anwendungen erhöhen. Damit lassen sich Ausfallzeiten im unwahrscheinlichen Fall einer zonenweiten Unterbrechung vermeiden.

Funktionsweise von Mehrzonenclustern

Wenn Sie einen Mehrzonencluster erstmalig oder durch Hinzufügen von Zonen zu einem vorhandenen Cluster erstellen, vereinheitlicht GKE den Ressourcenbedarf in allen Zonen.

Gehen Sie beispielsweise davon aus, dass Sie zwei Knoten mit jeweils vier Kernen beantragen und möchten, dass sich Ihr Cluster über drei Zonen erstreckt. In diesem Fall würden Sie insgesamt 24 Kerne mit acht Kernen pro Zone erhalten.

Mehrzonencluster versuchen, Ressourcen gleichmäßig über alle Zonen zu verteilen, damit Pods gleichmäßig über alle Zonen geplant werden. Dies verbessert die Verfügbarkeit und die Wiederherstellung nach Fehlern. Wenn Rechenressourcen ungleichmäßig über die Zonen verteilt werden, können die Pods vom Planer möglicherweise nicht gleichmäßig geplant werden. Sie können eine gleichmäßige Ressourcenverteilung erreichen, indem Sie die Pod-Anti-Affinität angeben.

Knotenpools in Mehrzonenclustern bieten automatisch Mehrzonenverfügbarkeit. Auf diese Knoten werden in Kubernetes außerdem Labels angewendet, die die jeweilige fehlerhafte Domain angeben, sodass sie vom Kubernetes-Planer berücksichtigt werden können.

Einzelzonencluster erstellen

gcloud

Führen Sie zum Erstellen eines Clusters mit dem gcloud-Befehlszeilentool den Befehl gcloud container clusters aus:

gcloud container clusters create [CLUSTER_NAME] [--zone [COMPUTE_ZONE]]

wobei [CLUSTER_NAME] für den Namen steht, den Sie für den Cluster auswählen. Das optionale Flag --zone überschreibt das Standardattribut compute/zone, das mit gcloud config set compute/zone festgelegt wurde.

Eine vollständige Liste der optionalen Flags finden Sie in der Dokumentation zu gcloud container clusters create.

Konsole

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um einen Cluster mit der GCP Console zu erstellen:

  1. Rufen Sie in der GCP Console das Google Kubernetes Engine-Menü auf.

    Google Kubernetes Engine-Menü aufrufen

  2. Klicken Sie auf Cluster erstellen.

  3. Wählen Sie die Vorlage Standardcluster oder eine geeignete Vorlage für die Arbeitslast aus.

  4. Passen Sie die Vorlage bei Bedarf an. Die folgenden Felder sind Pflichtfelder:

    • Name: Der Name, den Sie für den Cluster gewählt haben. Dieser darf nicht mehrfach innerhalb des Projekts oder der Zone vergeben werden.
    • Standorttyp: Gibt an, ob sich alle Knoten im Cluster in derselben Zone oder in einer beliebigen Zone in einer bestimmten Region befinden können.
    • Zone: Die Compute-Zone von Compute Engine, in der der Cluster erstellt werden soll, wenn Standorttyp auf Zonal eingestellt ist.
    • Region: Die Compute-Zone von Compute Engine, in der der Cluster erstellt werden soll, wenn Standorttyp auf Regional eingestellt ist.
    • Knotenpool:
      • Clustergröße: Die Anzahl der Knoten, die im Cluster erstellt werden sollen. Sie müssen verfügbare Ressourcenkontingente für die Knoten und ihre Ressourcen (z. B. Firewallrouten) haben.
      • Maschinentyp: Der für die Instanzen zu verwendende Maschinentyp von Compute Engine. Jeder Maschinentyp wird unterschiedlich abgerechnet. Der Standardmaschinentyp ist n1-standard-1. Informationen zu Preisen von Maschinentypen finden Sie in der Preisübersicht.
  5. Klicken Sie auf Erstellen.

Nachdem Sie einen Cluster in der GCP Console erstellt haben, müssen Sie kubectl für die Interaktion mit dem Cluster konfigurieren. Weitere Informationen finden Sie unter Eintrag in kubeconfig generieren.

Mehrzonencluster erstellen

gcloud

Führen Sie folgenden Befehl aus, um einen Mehrzonencluster zu erstellen. Verwenden Sie --zone, um die Zone für die Steuerungsebene des Clusters anzugeben. Verwenden Sie --node-locations, um alle gewünschten Zonen für Knoten anzugeben:

gcloud container clusters create [CLUSTER_NAME] \
--zone [COMPUTE_ZONE] \
--node-locations [COMPUTE_ZONE],[COMPUTE_ZONE],...]`

Dabei gilt Folgendes:

  • [CLUSTER_NAME] ist der von Ihnen ausgewählte Name für den Cluster.
  • --zone <var>[COMPUTE_ZONE]</var> ist die Zone für die Steuerungsebene des Clusters.
  • --node-locations <var>[COMPUTE_ZONE]</var>,<var>[COMPUTE_ZONE]</var>,...] gibt alle Zonen an, in denen der Cluster ausgeführt wird, einschließlich der Zone für die Steuerungsebene des Clusters.

Beispiel:

gcloud container clusters create example-cluster \
--zone us-central1-a \
--node-locations us-central1-a,us-central1-b,us-central1-c

Wenn das Flag --num-nodes weggelassen wird, werden vom Cluster standardmäßig drei Knoten pro Zone erstellt. Da drei Zonen angegeben wurden, erstellt dieser Befehl einen neun Knoten umfassenden Cluster mit jeweils drei Knoten in us-central1-a, us-central1-b und us-central1-c.

Konsole

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um einen Mehrzonencluster zu erstellen:

  1. Rufen Sie in der GCP Console das Google Kubernetes Engine-Menü auf.

    Google Kubernetes Engine-Menü aufrufen

  2. Klicken Sie auf Cluster erstellen.

  3. Wählen Sie die Vorlage Standardcluster oder eine geeignete Vorlage für die Arbeitslast aus.

  4. Wählen Sie im Drop-down-Menü Zone die gewünschte Zone für die Steuerungsebene des Clusters aus, beispielsweise us-central1-a.

  5. Konfigurieren Sie den Cluster wie gewünscht und klicken Sie dann auf Erweiterte Optionen.

  6. Wählen Sie im Bereich Zusätzliche Zonenstandorte zusätzliche Zonen aus, in denen der Cluster ausgeführt werden soll.

  7. Klicken Sie auf Speichern, um das Overlay Erweiterte Optionen zu schließen.

  8. Klicken Sie auf Erstellen.

Nachdem Sie einen Cluster in der GCP Console erstellt haben, müssen Sie kubectl für die Interaktion mit dem Cluster konfigurieren. Weitere Informationen finden Sie unter Eintrag in kubeconfig generieren.

Regionale Cluster

Regionale Cluster verteilen Kubernetes-Ressourcen über mehrere Zonen innerhalb einer Region. Regionale Cluster erstellen drei Clustermaster über drei Zonen und standardmäßig Knoten in drei Zonen oder in so vielen Zonen wie gewünscht.

Weitere Informationen zu regionalen Clustern finden Sie unter den Konzepten auf dieser Seite.

Regionale Cluster erstellen

Sie können einen regionalen Cluster mithilfe der GCP Console oder des gcloud-Befehlszeilentools erstellen.

Standardmäßig werden bei der Erstellung eines regionalen Clusters die Knotenpools des Clusters in drei Zonen repliziert.

gcloud

Führen Sie den folgenden Befehl aus, um einen regionalen Cluster zu erstellen:

gcloud container clusters create [CLUSTER_NAME] --region [REGION] \
[--node-locations [COMPUTE_ZONE],[COMPUTE_ZONE]...]]

Dabei ist [CLUSTER_NAME] der Name, den Sie für den regionalen Cluster auswählen, und [REGION] die gewünschte Region, beispielsweise us-central1. Bei Regionen mit mehr als drei Zonen oder in Fällen, in denen weniger Zonen gewünscht sind, überschreibt das optionale Flag --node-locations die Standardzonen, in denen die Knoten repliziert werden.

So erstellen Sie beispielsweise einen regionalen Cluster mit neun Knoten in us-west1 (drei Zonen mit je drei Knoten, was der Standardwert ist):

gcloud container clusters create my-regional-cluster --region us-west1

Verwenden Sie folgenden Befehl, um einen regionalen Cluster mit sechs Knoten zu erstellen (drei Zonen mit je zwei Knoten, angegeben durch --num-nodes):

gcloud container clusters create my-regional-cluster --num-nodes 2 \
--region us-west1

Verwenden Sie folgenden Befehl, um einen regionalen Cluster mit sechs Knoten in zwei Zonen zu erstellen (zwei Zonen, angegeben durch --node-locations, mit je drei Knoten):

gcloud container clusters create my-regional-cluster --region us-central1 \
--node-locations us-central1-b,us-central1-c

Konsole

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um einen regionalen Cluster zu erstellen:

  1. Rufen Sie in der GCP Console das Google Kubernetes Engine-Menü auf.

    Google Kubernetes Engine-Menü aufrufen

  2. Klicken Sie auf Cluster erstellen.

  3. Wählen Sie die Clustervorlage Hochverfügbar aus.

  4. Wählen Sie im Drop-down-Menü Region die gewünschte Region aus, beispielsweise us-central1.

  5. Konfigurieren Sie den Cluster wie gewünscht und klicken Sie dann auf Erstellen.

Nachdem Sie einen Cluster in der GCP Console erstellt haben, müssen Sie kubectl für die Interaktion mit dem Cluster konfigurieren. Weitere Informationen finden Sie unter Eintrag in kubeconfig generieren.

Private Cluster

Informationen zum Erstellen eines privaten Clusters finden Sie in der Anleitung Private Cluster einrichten.

Alphacluster

Alphacluster sind kurzlebige Cluster, in denen stabile Kubernetes-Versionen ausgeführt werden, wobei alle Kubernetes APIs und -Funktionen aktiviert sind.

Weitere Informationen zu Alphaclustern und ihren Einschränkungen finden Sie unter Alphacluster.

Alphacluster erstellen

Automatische Upgrades und Reparaturen werden für Alphacluster automatisch deaktiviert.

gcloud

Führen Sie den folgenden Befehl aus, um einen Alphacluster zu erstellen:

gcloud container clusters create [CLUSTER_NAME] \
    --enable-kubernetes-alpha [--zone [COMPUTE_ZONE]]
    [--cluster-version [VERSION]]

Dabei gilt Folgendes:

  • [CLUSTER_NAME] ist der von Ihnen ausgewählte Name für den Cluster.
  • [COMPUTE_ZONE] ist die Compute-Zone von Compute Engine, in der der Cluster erstellt werden soll. Das optionale Flag --zone überschreibt das Standardattribut compute/zone, das durch gcloud config set compute/zone festgelegt wurde. Hinweis: Ihre Compute-Standardzone muss mit gcloud config set compute/zone [COMPUTE_ZONE] oder --zone angegeben werden.
  • [VERSION] ist die im Cluster auszuführende GKE-Version. Wenn kein Wert festgelegt wird, führt der Cluster die aktuelle Standardversion aus, die in Versionsverwaltung und Upgrades dokumentiert ist.

Sie werden aufgefordert, eine Warnung mit dem Hinweis zu bestätigen, dass der Alphacluster nicht aktualisiert und nach 30 Tagen gelöscht wird:

This will create a cluster with all Kubernetes Alpha features enabled.
- This cluster will not be covered by the GKE SLA and should
  not be used for production workloads.
- You will not be able to upgrade the master or nodes.
- The cluster will be deleted after 30 days.

Konsole

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um einen Alphacluster zu erstellen:

  1. Rufen Sie in der GCP Console das Google Kubernetes Engine-Menü auf.

    Google Kubernetes Engine-Menü aufrufen

  2. Klicken Sie auf Cluster erstellen.

  3. Wählen Sie die Vorlage Standardcluster oder eine geeignete Vorlage für die Arbeitslast aus.

  4. Wählen Sie im Drop-down-Menü Clusterversion die gewünschte GKE-Version aus, die im Cluster ausgeführt werden soll.

  5. Konfigurieren Sie den Cluster wie gewünscht.

  6. Erforderlich: Deaktivieren Sie Einstellungen, die nicht mit Alphaclustern kompatibel sind.

    1. Wählen Sie Erweiterte Optionen aus.
    2. Deaktivieren Sie Automatische Reparatur aktivieren.
    3. Klicken Sie auf Speichern, um zum Hauptbildschirm für die Clustererstellung zurückzukehren.
  7. Klicken Sie auf Erweiterte Optionen. Wählen Sie im unteren Bereich der Seite die Option Kubernetes-Alphafunktionen in diesem Cluster aktivieren aus.

  8. Bestätigen Sie die Warnung durch Auswahl von Ich verstehe die Auswirkungen.

  9. Klicken Sie auf Erstellen.

Nachdem Sie einen Cluster in der GCP Console erstellt haben, müssen Sie kubectl für die Interaktion mit dem Cluster konfigurieren. Weitere Informationen finden Sie unter Eintrag in kubeconfig generieren.

Ablauf von Alphaclustern

Führen Sie den folgenden Befehl aus, um zu prüfen, wann Alphacluster ablaufen:

gcloud container clusters list

Cluster mit Binärautorisierung

Die Binärautorisierung ist ein Dienst auf GCP, der die Sicherheit der Software-Lieferkette für Anwendungen in der Cloud bietet. Die Binärautorisierung funktioniert mit Images, die Sie von der Container-Registry oder einer anderen Container-Image-Registry an GKE bereitstellen. Mit der Binärautorisierung werden interne Prozesse, die die Qualität und Integrität Ihrer Software gewährleisten, erfolgreich abgeschlossen, bevor eine Anwendung in Ihrer Produktionsumgebung bereitgestellt wird.

Weitere Informationen zum Erstellen eines Clusters mit aktivierter Binärautorisierung finden Sie in der Dokumentation zur Binärautorisierung unter Cluster erstellen.

Weitere Informationen

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Dokumentation zu Kubernetes Engine