Deployment di un'applicazione Windows Server

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In questa pagina scoprirai come eseguire il deployment di un'applicazione Windows Server stateless su un cluster Google Kubernetes Engine (GKE). Puoi anche scoprire come eseguire il deployment di un'applicazione Windows stateful.

Prima di iniziare

Prima di iniziare, assicurati di aver eseguito le seguenti operazioni:

• Attiva l'API Artifact Registry e l'API Google Kubernetes Engine.
Abilita le API
• Se vuoi utilizzare Google Cloud CLI per questa attività, installala e poi inizializza gcloud CLI. Se hai già installato gcloud CLI, scarica l'ultima versione eseguendo gcloud components update.
  Nota:per le installazioni esistenti di gcloud CLI, assicurati di impostare la compute/region proprietà. Se utilizzi principalmente cluster zonali, imposta compute/zone. Se imposti una località predefinita, puoi evitare errori in gcloud CLI come il seguente: One of [--zone, --region] must be supplied: Please specify location. Potresti dover specificare la posizione in determinati comandi se la posizione del cluster è diversa da quella predefinita che hai impostato.

Deployment di un'applicazione Windows Server in un cluster con nodi pubblici

Per eseguire il deployment di un'applicazione Windows Server in un cluster GKE con solo nodi pubblici, devi svolgere le seguenti attività:

1. Crea un cluster con nodi pubblici.
2. Crea un file manifest di deployment.
3. Crea ed esponi il deployment.
4. Verifica che il pod sia in esecuzione.

Crea un cluster con nodi pubblici

Se hai già un cluster GKE che utilizza i node pool Windows Server, continua con il passaggio successivo. In caso contrario, crea un cluster utilizzando i node pool Windows Server. Per eseguire il provisioning dei nodi con indirizzi IP esterni (nodi pubblici), utilizza il flag --no-enable-private-nodes durante la creazione del cluster.

Crea un file manifest di deployment

I nodi Windows Server sono contaminati con la seguente coppia chiave-valore: node.kubernetes.io/os=windows:NoSchedule.

Questa contaminazione garantisce che lo scheduler GKE non tenti di eseguire container Linux sui nodi Windows Server. Per pianificare i container Windows Server sui nodi Windows Server, il file manifest deve includere questo selettore di nodi:

nodeSelector:
 kubernetes.io/os: windows

Un webhook di ammissione in esecuzione nel cluster verifica la presenza di questo selettore di nodi Windows nei nuovi carichi di lavoro e, quando lo trova, applica la seguente tolleranza al carico di lavoro, che gli consente di essere eseguito sui nodi Windows Server tainted:

tolerations:
- effect: NoSchedule
  key: node.kubernetes.io/os
  operator: Equal
  value: windows

In alcuni casi, potrebbe essere necessario includere questa tolleranza in modo esplicito nel file manifest. Ad esempio, se stai eseguendo il deployment di un DaemonSet con un'immagine container multi-arch da eseguire su tutti i nodi Linux e Windows Server nel cluster, il file manifest non includerà il selettore di nodi Windows. Devi includere esplicitamente la tolleranza per il taint di Windows.

File manifest di esempio

Il seguente file di deployment di esempio (iis.yaml) esegue il deployment dell'immagine IIS di Microsoft in un singolo pod:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: iis
  labels:
    app: iis
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: iis
  template:
    metadata:
      labels:
        app: iis
    spec:
      nodeSelector:
        kubernetes.io/os: windows
      containers:
      - name: iis-server
        image: mcr.microsoft.com/windows/servercore/iis
        ports:
        - containerPort: 80

Questo file è per un cluster in cui tutti i workload utilizzano lo stesso tipo e la stessa versione di immagine del nodo Windows Server. Per informazioni dettagliate su come utilizzare le immagini dei nodi misti, consulta la sezione Utilizzo delle immagini dei nodi misti.

Crea ed esponi il deployment

Crea ed esponi il file di deployment creato nel passaggio precedente come servizio Kubernetes con un deployment del bilanciatore del carico esterno.

1. Per creare la risorsa Deployment, esegui questo comando:

   kubectl apply -f iis.yaml
   

2. Per esporre il deployment come bilanciatore del carico esterno, esegui questo comando:

   kubectl expose deployment iis \
       --type=LoadBalancer \
       --name=iis
   

Verifica che il pod sia in esecuzione

Assicurati che il pod funzioni con la convalida.

1. Controlla lo stato del pod utilizzando kubectl:

   kubectl get pods
   

2. Attendi che l'output restituito mostri che lo stato del pod è Running:

   NAME                   READY     STATUS    RESTARTS   AGE
   iis-5c997657fb-w95dl   1/1       Running   0          28s
   

3. Ottieni lo stato del servizio e attendi che il campo EXTERNAL-IP venga compilato:

   kubectl get service iis
   

   Dovresti vedere l'output seguente:

   NAME   TYPE           CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP      PORT(S)        AGE
   iis    LoadBalancer   10.44.2.112   external-ip    80:32233/TCP   17s
   

Ora puoi utilizzare il browser per aprire http://EXTERNAL_IP per visualizzare la pagina web IIS.

Deployment di un'applicazione Windows Server in un cluster con nodi privati

Questa sezione mostra come eseguire il deployment di un'applicazione container Windows Server in un cluster GKE abilitato solo con nodi privati.

Le immagini container di Windows Server hanno diversi livelli e i livelli di base sono forniti da Microsoft. I livelli di base vengono archiviati come livello esterno anziché essere incorporati nell'immagine come i livelli dell'immagine Docker Linux. Quando viene estratta per la prima volta un'immagine container Windows Server, i livelli di base devono in genere essere scaricati dai server Microsoft. Poiché i nodi privati non hanno connettività a internet, i livelli di base del container Windows Server non possono essere estratti direttamente dai server Microsoft.

Per utilizzare i cluster con i nodi privati abilitati, puoi configurare il daemon Docker in modo da consentire il push di livelli non distribuibili nei registri privati. Per saperne di più, consulta la pagina Allow push of non-distributable artifacts su GitHub di Docker.

Per eseguire il deployment dell'applicazione Windows Server in un cluster con nodi privati abilitati:

1. Crea un cluster con nodi Windows Server e abilita i nodi privati.
2. Crea l'immagine Docker dell'applicazione Windows Server.
3. Esegui il deployment dell'applicazione in un cluster abilitato con nodi privati.
4. Verifica che il pod sia in esecuzione.

Crea un cluster con nodi privati

Segui le istruzioni riportate in Creare un cluster con nodi Windows Server. Per eseguire il provisioning dei nodi con solo indirizzi IP interni (nodi privati), utilizza il flag --enable-private-nodes quando crei il cluster.

Crea l'immagine Docker dell'applicazione Windows Server

1. Per creare l'immagine Docker, avvia un'istanza Compute Engine con la versione di Windows Server su cui vuoi eseguire i container dell'applicazione, ad esempio Windows Server 2019 o Windows Server versione 20H2. Inoltre, assicurati di avere una connessione a internet.

2. Nell'istanza Compute Engine, vai alla configurazione del daemon Docker:

   cat C:\ProgramData\docker\config\daemon.json
   

3. Configura il file daemon.json di Docker per consentire il push dei livelli esterni nel tuo registro privato aggiungendo queste righe:

   {
     "allow-nondistributable-artifacts": ["REGISTRY_REGION-docker.pkg.dev"]
   }
   

   In questo esempio, REGISTRY_REGION-docker.pkg.dev si riferisce ad Artifact Registry, dove verrà ospitata l'immagine.

4. Riavvia il daemon Docker:

   Restart-Service docker
   

5. Crea un repository Docker in Artifact Registry.

6. Crea e tagga l'immagine Docker per la tua applicazione:

   cd C:\my-app
   

   docker build -t REGISTRY_REGION-docker.pkg.dev/PROJECT_ID/REPOSITORY/my-app:v2 .
   

   Questo comando indica a Docker di creare l'immagine utilizzando Dockerfile nella directory corrente e di taggarla con un nome, ad esempio us-central1-docker.pkg.dev/my-project/my-repository/my-app:v2.

7. Esegui il push dell'immagine Docker dell'applicazione nel repository Artifact Registry del tuo progetto. Il set di configurazione allow-nondistributable-artifacts fa sì che i livelli di base di Windows vengano inviati al tuo registro privato.

   docker push REGISTRY_REGION-docker.pkg.dev/PROJECT_ID/REPOSITORY/my-app:v2
   

Crea un file manifest di deployment

Di seguito è riportato un file manifest di deployment di esempio denominato my-app.yaml. L'immagine in questo esempio è quella che hai inviato nel passaggio precedente (REGISTRY_REGION-docker.pkg.dev/PROJECT_ID/REPOSITORY/my-app:v2).

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-app
  labels:
    app: my-app
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: my-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-app
    spec:
      nodeSelector:
        kubernetes.io/os: windows
      containers:
      - name: my-server
        image: REGISTRY_REGION-docker.pkg.dev/PROJECT_ID/REPOSITORY/my-app:v2

1. Utilizza il comando get-credentials per consentire a kubectl di funzionare con il cluster che hai creato:

   gcloud container clusters get-credentials CLUSTER_NAME
   

   Sostituisci CLUSTER_NAME con il nome del cluster che hai creato.

2. Esegui il deployment dell'applicazione specificata nel file my-app.yaml nel tuo cluster:

   kubectl apply -f my-app.yaml
   

Verifica che il pod sia in esecuzione

Elenca tutti i pod per assicurarti che l'applicazione funzioni correttamente:

kubectl get pods

Dovresti vedere il pod con lo stato Running, come nell'output seguente:

NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
my-app-c95fc5596-c9zcb   1/1     Running   0          5m

Utilizzo di immagini del nodo miste

I cluster possono contenere node pool con più tipi e versioni di Windows Server. Possono anche combinare carichi di lavoro Windows Server e Linux. Le sezioni seguenti forniscono dettagli su come configurare i carichi di lavoro per utilizzare questi tipi di cluster.

Utilizzo di carichi di lavoro con diversi tipi di immagini dei nodi Windows Server

Puoi aggiungere al cluster node pool utilizzando diversi tipi di immagini Windows Server. In un cluster con tipi di Windows Server misti, devi assicurarti che i container Windows Server non siano pianificati su un nodo Windows Server incompatibile.

Se hai un pool di nodi Windows Server LTSC e un node pool Windows Server SAC, aggiungi l'etichetta del nodo gke-os-distribution a entrambi i workload.

Includi il seguente nodeSelector nel file manifest per i carichi di lavoro Windows Server LTSC:

nodeSelector:
   kubernetes.io/os: windows
   cloud.google.com/gke-os-distribution: windows_ltsc

Includi il seguente nodeSelector nel file manifest per i carichi di lavoro Windows Server SAC.

Avviso:le immagini del canale semestrale (SAC) di Windows Server non sono supportate dopo il 9 agosto 2022 perché Microsoft sta rimuovendo il supporto per SAC. Per informazioni su potenziali impatti e istruzioni per la migrazione, consulta Termine del servizio del canale semestrale di Windows Server.

nodeSelector:
   kubernetes.io/os: windows
   cloud.google.com/gke-os-distribution: windows_sac

L'aggiunta di questa etichetta garantisce che le immagini container LTSC non vengano pianificate su nodi SAC incompatibili e viceversa.

Utilizzo di carichi di lavoro con versioni diverse del sistema operativo Windows Server LTSC

I nodi Windows Server supportano le immagini del sistema operativo LTSC2022 e LTSC2019. Puoi specificare la versione del sistema operativo Windows da utilizzare (LTSC2022) con la seguente coppia chiave-valore in nodeSelector: cloud.google.com/gke-windows-os-version=2022.

Questa etichetta del nodo garantisce che lo scheduler GKE scelga i nodi Windows Server corretti per eseguire i workload LTSC2022 o LTSC2019. I nodi Windows Server appartengono entrambi al tipo di immagine windows_ltsc_containerd. Il valore dell'etichetta del nodo può essere 2022 o 2019. Se l'etichetta del nodo non è specificata, è possibile utilizzare i nodi LTSC2019 o LTSC2022 per pianificare i container. Per pianificare i container Windows Server solo sui nodi Windows Server LTSC2022, il file manifest deve includere questo selettore di nodi:

nodeSelector:
   kubernetes.io/os: windows
   cloud.google.com/gke-os-distribution: windows_ltsc
   cloud.google.com/gke-windows-os-version: 2022

Utilizzo di workload con versioni diverse di Windows Server

Se devi eseguire pool di nodi Windows Server con più versioni LTSC o SAC diverse, ti consigliamo di creare le immagini container come immagini multi-arch che possono essere eseguite su tutte le versioni di Windows Server in uso nel cluster. L'etichetta del nodo gke-os-distribution non è sufficiente per impedire la potenziale pianificazione dei tuoi carichi di lavoro su nodi incompatibili.

Utilizzo di carichi di lavoro Linux e Windows Server in un cluster

Aggiungi il seguente selettore di nodi ai tuoi carichi di lavoro Linux per assicurarti che vengano sempre pianificati per i nodi Linux:

nodeSelector:
   kubernetes.io/os: linux

In questo modo, viene fornita una protezione aggiuntiva per evitare che i carichi di lavoro Linux vengano pianificati sui nodi Windows Server nel caso in cui il taint NoSchedule venga rimosso accidentalmente dai nodi Windows Server.

Nota: per i DaemonSet che vengono eseguiti solo su Linux, questo nodeSelector è obbligatorio.