Esposizione delle applicazioni mediante servizi

Autopilota Standard

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Questa pagina mostra come creare servizi Kubernetes nel cluster Google Kubernetes Engine (GKE). Per una spiegazione del concetto di servizio e una discussione sui vari tipi di servizi, consulta Servizio.

Introduzione

L'idea di un servizio è raggruppare un insieme di endpoint di pod in un'unica risorsa. Puoi configurare vari modi per accedere al raggruppamento. Per impostazione predefinita, indirizzo IP del cluster stabile che i client all'interno del cluster possono utilizzare per contattare nel servizio. Un client invia una richiesta all'indirizzo IP stabile e viene instradato a uno dei pod nel servizio.

Esistono cinque tipi di servizi:

• ClusterIP (predefinito)
• NodePort
• LoadBalancer
• ExternalName
• Headless

I cluster Autopilot sono pubblici per impostazione predefinita. Se scegli privato Autopilot, devi configurare Cloud NAT per effettuare connessioni a internet in uscita, ad esempio estraendo immagini da DockerHub.

Questo argomento contiene diversi esercizi. In ogni esercizio, crei un deployment e ne mostri i pod creando un servizio. Poi invii una richiesta HTTP al servizio.

Prima di iniziare

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

• Attiva l'API Google Kubernetes Engine.
Abilita l'API Google Kubernetes Engine
• Se vuoi utilizzare Google Cloud CLI per questa attività, installa e poi inizializza gcloud CLI. Se hai già installato gcloud CLI, ottieni la versione più recente eseguendo gcloud components update.
  Nota: per gcloud CLI esistente di installazione, assicurati di impostare compute/region e compute/zone proprietà. Se imposti località predefinite, puoi evitare errori in gcloud CLI come i seguenti: One of [--zone, --region] must be supplied: Please specify location.

* Crea un cluster GKE.

Creazione di un servizio di tipo ClusterIP

In questa sezione, crei un servizio di tipo ClusterIP.

kubectl apply

Ecco un manifest per un deployment:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: metrics
      department: sales
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: metrics
        department: sales
    spec:
      containers:
      - name: hello
        image: "us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/hello-app:2.0"

Copia il manifest in un file denominato my-deployment.yaml e crea il deployment:

kubectl apply -f my-deployment.yaml

Verifica che siano in esecuzione tre pod:

kubectl get pods

L'output mostra tre pod in esecuzione:

NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
my-deployment-dbd86c8c4-h5wsf   1/1     Running   0          7s
my-deployment-dbd86c8c4-qfw22   1/1     Running   0          7s
my-deployment-dbd86c8c4-wt4s6   1/1     Running   0          7s

Ecco un manifest per un servizio di tipo ClusterIP:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-cip-service
spec:
  type: ClusterIP
  # Uncomment the below line to create a Headless Service
  # clusterIP: None
  selector:
    app: metrics
    department: sales
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 8080

Il servizio ha un selettore che specifica due etichette:

• app: metrics
• department: sales

Ogni pod nel deployment creato in precedenza ha queste due etichette. Di conseguenza, i pod nel deployment diventeranno membri di questo servizio.

Copia il manifest in un file denominato my-cip-service.yaml e crea il Servizio:

kubectl apply -f my-cip-service.yaml

Attendi un momento che Kubernetes assegni un indirizzo interno stabile al servizio, quindi visualizzalo:

kubectl get service my-cip-service --output yaml

L'output mostra un valore per clusterIP:

spec:
  clusterIP: 10.59.241.241

Prendi nota del valore di clusterIP per un utilizzo futuro.

Console

Creazione di un deployment

1. Vai alla pagina Carichi di lavoro nella console Google Cloud.

   Vai a Carichi di lavoro

2. Fai clic su Esegui il deployment.

3. In Specifica contenitore, seleziona Immagine container esistente.

4. Per Percorso immagine, inserisci us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/hello-app:2.0

5. Fai clic su Fine, quindi su Continua.

6. In Configurazione, per Nome applicazione, inserisci my-deployment.

7. In Etichette, crea le seguenti etichette:

   • Chiave: app e Valore: metrics
   • Chiave: department e Valore: sales

8. In Cluster, scegli il cluster in cui vuoi creare il deployment.

9. Fai clic su Esegui il deployment.

10. Quando il deployment è pronto, si apre la pagina Dettagli deployment. In Pod gestiti, puoi vedere che il tuo deployment ha uno o più di pod in esecuzione.

Crea un servizio per esporre il deployment

1. Nella pagina Dettagli deployment, fai clic su Azioni > Esponi.

2. Nella finestra di dialogo Esponi, in Mappatura delle porte, imposta i seguenti valori:

   • Porta: 80
   • Porta di destinazione: 8080
   • Protocollo: TCP

3. Nell'elenco a discesa Tipo di servizio, seleziona IP cluster.

4. Fai clic su Esponi.

5. Quando il servizio è pronto, viene aperta la pagina Dettagli del servizio, dove puoi visualizzarne i dettagli. In IP del cluster, prendi nota dell'indirizzo IP assegnato da Kubernetes al tuo servizio. Questo è il Indirizzo IP che i client interni possono utilizzare per chiamare il servizio.

Nota: la creazione di un servizio headless non è attualmente disponibile tramite la console.

Accesso al Servizio

Elenca i pod in esecuzione:

kubectl get pods

Nell'output, copia uno dei nomi dei pod che inizia con my-deployment.

NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
my-deployment-dbd86c8c4-h5wsf   1/1     Running   0          2m51s

Inserisci una shell in uno dei container in esecuzione:

kubectl exec -it POD_NAME -- sh

Sostituisci POD_NAME con il nome di uno dei pod in my-deployment.

Nella shell, installa curl:

apk add --no-cache curl

Nel contenitore, invia una richiesta al servizio utilizzando l'indirizzo IP del cluster e la porta 80. Tieni presente che 80 è il valore del campo port del assistenza. Si tratta della porta che utilizzi come client del servizio.

curl CLUSTER_IP:80

Sostituisci CLUSTER_IP con il valore di clusterIP nel servizio.

La richiesta viene inoltrata a uno dei pod membri sulla porta TCP 8080, che è il valore del campo targetPort. Nota che ogni pod dei membri del servizio deve avere un container in ascolto sulla porta 8080.

La risposta mostra l'output di hello-app:

Hello, world!
Version: 2.0.0
Hostname: my-deployment-dbd86c8c4-h5wsf

Per uscire dalla shell e tornare al contenitore, inserisci exit.

Nota: devi sapere in anticipo che ogni pod di ogni membro ha un di ascolto del container sulla porta TCP 8080. In questo esercizio non hai fatto nulla per fare in modo che i container ascoltino sulla porta 8080. Puoi vedere che hello-app ascolta sulla porta 8080 esaminando il Dockerfile e il codice sorgente dell'app.

Creazione di un servizio di tipo NodePort

In questa sezione, creerai un servizio di tipo NodePort

kubectl apply

Ecco un manifest per un deployment:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-deployment-50000
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: metrics
      department: engineering
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: metrics
        department: engineering
    spec:
      containers:
      - name: hello
        image: "us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/hello-app:2.0"
        env:
        - name: "PORT"
          value: "50000"

Nota l'oggetto env nel manifest. L'oggetto env specifica che la variabile di ambiente PORT per il contenitore in esecuzione avrà un valore 50000. L'applicazione hello-app ascolta sulla porta specificata dalla variabile di ambiente PORT. In questo esercizio, stai dicendo al container di rimanere in ascolto sulla porta 50000.

Copia il manifest in un file denominato my-deployment-50000.yaml e crea il Deployment:

kubectl apply -f my-deployment-50000.yaml

Verifica che tre pod siano in esecuzione:

kubectl get pods

Ecco un manifest per un servizio di tipo NodePort:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-np-service
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: metrics
    department: engineering
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 50000

Copia il manifest in un file denominato my-np-service.yaml e crea il servizio:

kubectl apply -f my-np-service.yaml

Visualizza il servizio:

kubectl get service my-np-service --output yaml

L'output mostra un valore nodePort:

...
  spec:
    ...
    ports:
    - nodePort: 30876
      port: 80
      protocol: TCP
      targetPort: 50000
    selector:
      app: metrics
      department: engineering
    sessionAffinity: None
    type: NodePort
...

Crea una regola firewall per consentire il traffico TCP sulla porta del tuo nodo:

gcloud compute firewall-rules create test-node-port \
    --allow tcp:NODE_PORT

Sostituisci NODE_PORT con il valore di nodePort campo del tuo Servizio.

Console

Creazione di un deployment

1. Vai alla pagina Carichi di lavoro nella console Google Cloud.

   Vai a Carichi di lavoro

2. Fai clic su Esegui il deployment.

3. In Specifica contenitore, seleziona Immagine container esistente.

4. In Percorso immagine, inserisci us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/hello-app:2.0.

5. Fai clic su Aggiungi variabile di ambiente.

6. Per Chiave, inserisci PORT e per Valore, inserisci 50000.

7. Fai clic su Fine, quindi su Continua.

8. In Configurazione, in Nome dell'applicazione, inserisci my-deployment-50000.

9. In Etichette, crea le seguenti etichette:

   • Chiave: app e Valore: metrics
   • Chiave: department e Valore: engineering

10. In Cluster, scegli il cluster in cui vuoi creare il deployment.

11. Fai clic su Esegui il deployment.

12. Quando il deployment è pronto, si apre la pagina Dettagli deployment. In Pod gestiti, puoi vedere che il tuo deployment ha uno o più di pod in esecuzione.

Crea un servizio per esporre il deployment

1. Nella pagina Dettagli deployment, fai clic su . Azioni > Esponi.

2. Nella finestra di dialogo Esponi, in Mappatura delle porte, imposta i seguenti valori:

   • Porta: 80
   • Porta di destinazione: 50000
   • Protocollo: TCP

3. Nell'elenco a discesa Tipo di servizio, seleziona Porta del nodo.

4. Fai clic su Esponi.

5. Quando il servizio è pronto, viene aperta la pagina Dettagli del servizio, dove puoi visualizzarne i dettagli. In Porte, prendi nota della Porta del nodo assegnata da Kubernetes al tuo servizio.

Crea una regola firewall per la porta del nodo

1. Vai alla pagina Criteri firewall nella console Google Cloud.

   Vai a Criteri firewall

2. Fai clic su Crea regola firewall.

3. In Nome, inserisci test-node-port.

4. Nell'elenco a discesa Destinazioni, seleziona Tutte le istanze nella rete.

5. In Intervalli IPv4 di origine, inserisci 0.0.0.0/0.

6. In Protocolli e porte, seleziona Protocolli e porte specificati.

7. Seleziona la casella di controllo tcp e inserisci il valore della porta per il nodo che hai annotato.

8. Fai clic su Crea.

Ottieni un indirizzo IP del nodo

Trova l'indirizzo IP esterno di uno dei tuoi nodi:

kubectl get nodes --output wide

L'output è simile al seguente:

NAME          STATUS    ROLES     AGE    VERSION        EXTERNAL-IP
gke-svc-...   Ready     none      1h     v1.9.7-gke.6   203.0.113.1

Non tutti i cluster hanno indirizzi IP esterni per i nodi. Ad esempio: i nodi in cluster privati non hanno indirizzi IP esterni.

Accedere al servizio

Inserisci quanto segue nella barra degli indirizzi del browser:

NODE_IP_ADDRESS:NODE_PORT

Sostituisci quanto segue:

• NODE_IP_ADDRESS: l'indirizzo IP esterno di uno dei tuoi nodi, trovato durante la creazione del servizio nell'attività precedente.
• NODE_PORT: il valore della porta del nodo.

L'output è simile al seguente:

Hello, world!
Version: 2.0.0
Hostname: my-deployment-50000-6fb75d85c9-g8c4f

Creazione di un servizio di tipo LoadBalancer

In questa sezione, creerai un servizio di tipo LoadBalancer

kubectl apply

Ecco un manifest per un deployment:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-deployment-50001
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: products
      department: sales
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: products
        department: sales
    spec:
      containers:
      - name: hello
        image: "us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/hello-app:2.0"
        env:
        - name: "PORT"
          value: "50001"

Tieni presente che i container in questo deployment ascolteranno sulla porta 50001.

Copia il manifest in un file denominato my-deployment-50001.yaml e crea il deployment:

kubectl apply -f my-deployment-50001.yaml

Verifica che siano in esecuzione tre pod:

kubectl get pods

Ecco un manifest per un servizio di tipo LoadBalancer:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-lb-service
spec:
  type: LoadBalancer
  selector:
    app: products
    department: sales
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 60000
    targetPort: 50001

Copia il manifest in un file denominato my-lb-service.yaml, e crea il servizio:

kubectl apply -f my-lb-service.yaml

Quando crei un servizio di tipo LoadBalancer, Google Cloud generato si riattiva e configura un bilanciatore del carico di rete passthrough esterno. Attendi un minuto per consentire al controller di configurare il bilanciatore del carico di rete passthrough esterno e generare un indirizzo IP stabile.

Visualizza il servizio:

kubectl get service my-lb-service --output yaml

L'output mostra un indirizzo IP esterno stabile in loadBalancer:ingress:

...
spec:
  ...
  ports:
  - ...
    port: 60000
    protocol: TCP
    targetPort: 50001
  selector:
    app: products
    department: sales
  sessionAffinity: None
  type: LoadBalancer
status:
  loadBalancer:
    ingress:
    - ip: 203.0.113.10

Console

Creazione di un deployment

1. Vai alla pagina Carichi di lavoro nella console Google Cloud.

   Vai a Carichi di lavoro

2. Fai clic su Esegui il deployment.

3. In Specifica contenitore, seleziona Immagine container esistente.

4. In Percorso immagine, inserisci us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/hello-app:2.0.

5. Fai clic su Aggiungi variabile di ambiente.

6. In Chiave, inserisci PORT e in Valore, inserisci 50001.

7. Fai clic su Fine, quindi su Continua.

8. In Configurazione, in Nome dell'applicazione, inserisci my-deployment-50001.

9. In Etichette, crea le seguenti etichette:

   • Chiave: app e Valore: products
   • Chiave: department e Valore: sales

10. In Cluster, scegli il cluster in cui vuoi creare il deployment.

11. Fai clic su Esegui il deployment.

12. Quando il deployment è pronto, si apre la pagina Dettagli deployment. In Pod gestiti, puoi vedere che il tuo deployment ha uno o più di pod in esecuzione.

Crea un servizio per esporre il deployment

1. Nella pagina Dettagli deployment, fai clic su Azioni > Esponi.

2. Nella finestra di dialogo Esponi, in Mappatura delle porte, imposta i seguenti valori:

   • Porta: 60000
   • Porta target: 50001
   • Protocollo: TCP

3. Nell'elenco a discesa Tipo di servizio, seleziona Bilanciatore del carico.

4. Fai clic su Esponi.

5. Quando il servizio è pronto, si apre la pagina Dettagli servizio e puoi possono vedere i dettagli del tuo Servizio. In Bilanciatore del carico, tieni presente all'indirizzo IP esterno del bilanciatore del carico.

Accedi al tuo Servizio

Attendi qualche minuto per consentire a GKE di configurare il bilanciatore del carico.

Inserisci quanto segue nella barra degli indirizzi del browser:

LOAD_BALANCER_ADDRESS:60000

Sostituisci LOAD_BALANCER_ADDRESS con l'IP esterno del tuo bilanciatore del carico.

La risposta mostra l'output di hello-app:

Hello, world!
Version: 2.0.0
Hostname: my-deployment-50001-68bb7dfb4b-prvct

Tieni presente che il valore di port in un servizio è arbitrario. L'esempio precedente lo dimostra utilizzando un valore port pari a 60000.

Creazione di un servizio di tipo ExternalName

In questa sezione, creerai un servizio di tipo ExternalName

Un servizio di tipo ExternalName fornisce un alias interno per un nome DNS esterno. I client interni effettuano le richieste utilizzando il nome DNS interno e vengono reindirizzate al nome esterno.

Ecco un manifest per un servizio di tipo ExternalName:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-xn-service
spec:
  type: ExternalName
  externalName: example.com

Nell'esempio precedente, il nome DNS è my-xn-service.default.svc.cluster.local. Quando un client interno invia una richiesta a my-xn-service.default.svc.cluster.local, la richiesta viene reindirizzata a example.com.

Utilizzo di kubectl expose per creare un servizio

In alternativa alla scrittura di un manifest del servizio, puoi creare utilizzando kubectl expose per esporre un deployment.

Per esporre my-deployment, mostrato in precedenza in questo argomento, puoi inserire questo :

kubectl expose deployment my-deployment --name my-cip-service \
    --type ClusterIP --protocol TCP --port 80 --target-port 8080

Per esporre my-deployment-50000, mostra prima in questo argomento, puoi inserire questo comando:

kubectl expose deployment my-deployment-50000 --name my-np-service \
    --type NodePort --protocol TCP --port 80 --target-port 50000

Per esporre my-deployment-50001, mostrato in precedenza in questo argomento, puoi inserire questo comando:

kubectl expose deployment my-deployment-50001 --name my-lb-service \
    --type LoadBalancer --port 60000 --target-port 50001

Pulizia

Dopo aver completato gli esercizi in questa pagina, segui questa procedura per rimuovere ed evitare addebiti indesiderati sul tuo account:

kubectl apply

Eliminazione dei servizi in corso

kubectl delete services my-cip-service my-np-service my-lb-service

Eliminazione dei deployment

kubectl delete deployments my-deployment my-deployment-50000 my-deployment-50001

Eliminazione della regola firewall

gcloud compute firewall-rules delete test-node-port

Console

Eliminazione dei servizi in corso

1. Vai alla pagina Servizi nella console Google Cloud.

   Vai a Servizi

2. Seleziona i servizi che hai creato in questo esercizio e fai clic su Elimina.

3. Quando ti viene richiesto di confermare, fai clic su Elimina.

Eliminazione dei deployment

1. Vai alla pagina Carichi di lavoro nella console Google Cloud.

   Vai a Carichi di lavoro

2. Seleziona i deployment che hai creato in questo esercizio, quindi fai clic su Elimina.

3. Quando ti viene chiesto di confermare, seleziona la casella di controllo Elimina Horizontal Pod Autoscaler con associazione a deployment selezionato e poi fai clic su Elimina.

Eliminazione della regola firewall

1. Vai alla pagina Criteri firewall nella console Google Cloud.

   Vai a Criteri firewall

2. Seleziona la casella di controllo test-node-port, quindi fai clic su Elimina.

3. Quando ti viene richiesto di confermare, fai clic su Elimina.

Passaggi successivi

• Servizi
• StatefulSet
• In entrata
• Bilanciamento del carico HTTP con Ingress