Esposizione delle applicazioni mediante servizi

Autopilot Standard

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Questa pagina mostra come creare servizi Kubernetes in un 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, ottieni un indirizzo IP cluster stabile che i client all'interno del cluster possono utilizzare per contattare i pod nel servizio. Un client invia una richiesta all'indirizzo IP stabile e la richiesta viene inoltrata a uno dei pod del servizio.

Esistono cinque tipi di servizi:

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

I cluster Autopilot sono pubblici per impostazione predefinita. Se scegli un cluster Autopilot privato, devi configurare Cloud NAT per effettuare connessioni a internet in uscita, ad esempio per estrarre 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 operazioni:

• Attiva l'API Google Kubernetes Engine.
Attiva 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 le installazioni esistenti di gcloud CLI, assicurati di impostare le proprietà compute/region e compute/zone. Se imposti le posizioni predefinite, puoi evitare errori in gcloud CLI come il seguente: 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 affinché Kubernetes assegni un indirizzo interno stabile al servizio, quindi visualizza il servizio:

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. In 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, in Nome dell'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, viene aperta la pagina Dettagli deployment. In Pod gestiti, puoi vedere che il tuo deployment ha uno o più 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 target: 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. Si tratta dell'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.

Accedere 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

Apri 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 servizio. 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. Tieni presente che ogni pod membro 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 per ogni pod dei tuoi membri è presente un container in ascolto 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, crei 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 esegue l'ascolto 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 siano in esecuzione tre pod:

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 del campo nodePort 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. In Chiave, inserisci PORT e in 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, viene aperta la pagina Dettagli deployment. In Pod gestiti, puoi vedere che il tuo deployment ha uno o più 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 target: 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 tuo nodo

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

   Vai a Policy del 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 del nodo che hai annotato.

8. Fai clic su Crea.

Ottenere 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, se hai attivato i nodi privati, i nodi non avranno indirizzi IP esterni.

Accedere al servizio

Nella barra degli indirizzi del browser, inserisci quanto segue:

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, crei 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, un controller Google Cloud si attiva 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, viene aperta la pagina Dettagli deployment. In Pod gestiti, puoi vedere che il tuo deployment ha uno o più 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, viene aperta la pagina Dettagli del servizio, dove puoi visualizzarne i dettagli. In Bilanciatore del carico, prendi nota dell'indirizzo IP esterno del bilanciatore del carico.

Accedere al servizio

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

Nella barra degli indirizzi del browser, inserisci quanto segue:

LOAD_BALANCER_ADDRESS:60000

Sostituisci LOAD_BALANCER_ADDRESS con l'indirizzo IP esterno del 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, crei un servizio di tipo ExternalName.

Un servizio di tipo ExternalName fornisce un alias interno per un nome DNS esterno. I client interni inviano richieste utilizzando il nome DNS interno e le richieste 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 un servizio utilizzando kubectl expose per esporre un deployment.

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

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

Per esporre my-deployment-50000, mostrato in precedenza 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 questi passaggi per rimuovere le risorse ed evitare addebiti indesiderati sul tuo account:

kubectl apply

Eliminare i servizi

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

Eliminare i servizi

1. Vai alla pagina Servizi nella console Google Cloud.

   Vai a Servizi

2. Seleziona i servizi che hai creato in questo esercizio, quindi 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 associati ai deployment selezionati e fai clic su Elimina.

Eliminazione della regola firewall

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

   Vai a Policy del 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
• StatefulSets
• In entrata
• Bilanciamento del carico HTTP con Ingress