Questo insieme di tutorial è rivolto a operatori e amministratori IT che vogliono eseguire il deployment, eseguire e gestire ambienti di applicazioni moderne che vengono eseguiti su Google Kubernetes Engine (GKE). Man mano che avanzi in questo insieme di tutorial, scopri come configurare il monitoraggio e gli avvisi, scalare i workload e simulare errori, il tutto utilizzando l'applicazione di microservizi di esempio Cymbal Bank:
- Creare un cluster ed eseguire il deployment di un'applicazione di esempio
- Monitoraggio con Google Cloud Managed Service per Prometheus
- Scala i carichi di lavoro
- Simulare un errore (questo tutorial)
Panoramica e obiettivi
Le applicazioni devono essere in grado di tollerare interruzioni e guasti. Questa funzionalità consente agli utenti di continuare ad accedere alle tue applicazioni anche in caso di problemi. L'applicazione di esempio Cymbal Bank è progettata per gestire gli errori e continuare a funzionare, senza che tu debba risolvere i problemi. Per fornire questa resilienza, i cluster regionali GKE distribuiscono i nodi di calcolo tra le zone e il controller Kubernetes risponde automaticamente ai problemi di servizio all'interno del cluster.
In questo tutorial imparerai a simulare un errore in Google Cloud e a vedere come rispondono i servizi di applicazione nel tuo cluster GKE. Imparerai a completare le seguenti attività:
- Esamina la distribuzione di nodi e servizi.
- Simula un errore di un nodo o di una zona.
- Verifica che i servizi continuino a essere eseguiti sui nodi rimanenti.
Costi
Se attivi GKE ed esegui il deployment dell'applicazione di esempio Cymbal Bank per questa serie di tutorial, dovrai sostenere addebiti per ogni cluster GKE su Google Cloud come indicato nella nostra pagina Prezzi finché non disattivi GKE o non elimini il progetto.
Sei inoltre responsabile di altri costi di Google Cloud sostenuti durante l'esecuzione dell'applicazione di esempio Cymbal Bank, ad esempio gli addebiti per le VM Compute Engine.
Prima di iniziare
Per scoprire come simulare un errore, devi completare il primo tutorial per creare un cluster GKE che utilizza Autopilot ed eseguire il deployment dell'applicazione di esempio basata su microservizi Cymbal Bank.
Ti consigliamo di completare questa serie di tutorial per le app scalabili in ordine. Man mano che avanzi nella serie di tutorial, acquisisci nuove competenze e utilizzi altri prodotti e servizi Google Cloud .
Controlla la distribuzione di nodi e servizi
In Google Cloud, una regione è una posizione geografica specifica in cui puoi ospitare le tue risorse. Le regioni includono tre o più zone. Ad esempio, la regione us-central1 indica una regione del Midwest degli Stati Uniti con più zone, ad esempio us-central1-a, us-central1-b e us-central1-c. Le zone hanno connessioni di rete a bassa latenza e a larghezza di banda elevata con altre zone della stessa regione.
Per eseguire il deployment di applicazioni a tolleranza di errore con disponibilità elevata, Google consiglia di eseguire il deployment delle applicazioni in più zone e in più regioni. Questo approccio aiuta a proteggerti da errori imprevisti dei componenti, fino a una zona o una regione.
Quando hai creato il cluster GKE nel primo tutorial, sono stati utilizzati alcuni valori di configurazione predefiniti. Per impostazione predefinita, un cluster GKE che utilizza Autopilot crea ed esegue nodi che si estendono su più zone della regione specificata. Questo approccio significa che l'applicazione di esempio Cymbal Bank è già dispiegamento in più zone, il che contribuisce a proteggerti da guasti imprevisti.
Controlla la distribuzione dei nodi nel cluster GKE:
kubectl get nodes -o=custom-columns='NAME:.metadata.name,ZONE:.metadata.labels.topology\.kubernetes\.io/zone,INT_IP:.status.addresses[0].address'Il risultato è simile all'esempio di output seguente che mostra che i nodi sono distribuiti in tutte e tre le zone della regione:
NAME ZONE INT_IP scalable-apps-pool-2-node5 us-central1-c 10.148.0.6 scalable-apps-pool-2-node6 us-central1-c 10.148.0.7 scalable-apps-pool-2-node2 us-central1-a 10.148.0.8 scalable-apps-pool-2-node1 us-central1-a 10.148.0.9 scalable-apps-pool-2-node3 us-central1-b 10.148.0.5 scalable-apps-pool-2-node4 us-central1-b 10.148.0.4Controlla la distribuzione dei servizi dell'applicazione di esempio Cymbal Bank tra i nodi del tuo cluster GKE:
kubectl get pods -o wideL'esempio di output seguente mostra che i servizi sono distribuiti tra i nodi del cluster. Dal passaggio precedente per controllare la distribuzione dei nodi, questo output mostra che i servizi vengono eseguiti nelle zone della regione:
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE accounts-db-0 1/1 Running 0 6m30s 10.28.1.5 scalable-apps-pool-2-node3 balancereader-7dc7d9ff57-shwg5 1/1 Running 0 6m30s 10.28.5.6 scalable-apps-pool-2-node1 contacts-7ddc76d94-qv4x5 1/1 Running 0 6m29s 10.28.4.6 scalable-apps-pool-2-node2 frontend-747b84bff4-xvjxq 1/1 Running 0 6m29s 10.28.3.6 scalable-apps-pool-2-node6 ledger-db-0 1/1 Running 0 6m29s 10.28.5.7 scalable-apps-pool-2-node1 ledgerwriter-f6cc7889d-mttmb 1/1 Running 0 6m29s 10.28.1.6 scalable-apps-pool-2-node3 loadgenerator-57d4cb57cc-7fvrc 1/1 Running 0 6m29s 10.28.4.7 scalable-apps-pool-2-node2 transactionhistory-5dd7c7fd77-cmc2w 1/1 Running 0 6m29s 10.28.3.7 scalable-apps-pool-2-node6 userservice-cd5ddb4bb-zfr2g 1/1 Running 0 6m28s 10.28.5.8 scalable-apps-pool-2-node1
Simulare un'interruzione del servizio
Google progetta le zone per ridurre al minimo il rischio di guasti correlati causati da interruzioni dell'infrastruttura fisica come alimentazione, raffreddamento o reti. Tuttavia, possono verificarsi problemi imprevisti. Se un nodo o una zona non sono disponibili, vuoi che i servizi continuino a essere eseguiti su altri nodi o in zone della stessa regione.
Il controller Kubernetes monitora lo stato dei nodi, dei servizi e dei deployment nel cluster. In caso di interruzione imprevista, il controller riavvia le risorse interessate e il traffico viene indirizzato ai nodi funzionanti.
Per simulare un'interruzione in questo tutorial, isola e svuota i nodi in una delle tue zone. Questo approccio simula cosa succede quando un nodo si guasta o quando si verifica un problema in un'intera zona. Il controller Kubernetes dovrebbe riconoscere che alcuni Servizi non sono più disponibili e devono essere riavviati sui nodi di altre zone:
Isola e scollega i nodi in una delle zone. L'esempio seguente ha come target i due nodi in
us-central1-a:kubectl drain scalable-apps-pool-2-node1 \ --delete-emptydir-data --ignore-daemonsets kubectl drain scalable-apps-pool-2-node2 \ --delete-emptydir-data --ignore-daemonsetsQuesto comando contrassegna i nodi come non pianificabili in modo che i pod non possano più essere eseguiti su questi nodi. Kubernetes ripianifica i pod su altri nodi nelle zone in funzione.
Controlla la risposta all'errore simulata
In un tutorial precedente di questa serie, hai imparato a configurare l'istanza Prometheus gestita per il tuo cluster GKE in modo da monitorare alcuni dei servizi e generare avvisi in caso di problemi. Se i pod erano in esecuzione sui nodi della zona in cui hai simulato un'interruzione, riceverai messaggi di notifica di Slack dagli avvisi generati da Prometheus. Questo comportamento mostra come puoi creare un ambiente di applicazioni moderno che monitora lo stato dei deployment, ti avvisa in caso di problemi e può adeguarsi automaticamente a modifiche o errori di caricamento.
Il cluster GKE risponde automaticamente all'interruzione simulata. Tutti i servizi sui nodi interessati vengono riavviati sui nodi rimanenti.
Controlla di nuovo la distribuzione dei nodi nel cluster GKE:
kubectl get nodes -o=custom-columns='NAME:.metadata.name,ZONE:.metadata.labels.topology\.kubernetes\.io/zone,INT_IP:.status.addresses[0].address'Il risultato è simile all'esempio di output seguente che mostra che i nodi ora sono distribuiti solo in due delle zone della regione:
NAME ZONE INT_IP scalable-apps-pool-2-node5 us-central1-c 10.148.0.6 scalable-apps-pool-2-node6 us-central1-c 10.148.0.7 scalable-apps-pool-2-node3 us-central1-b 10.148.0.5 scalable-apps-pool-2-node4 us-central1-b 10.148.0.4Il controller Kubernetes riconosce che due dei nodi non sono più disponibili e ridistribuisce i servizi tra i nodi disponibili. Tutti i servizi dovrebbero continuare a funzionare.
Controlla la distribuzione dei servizi dell'applicazione di esempio Cymbal Bank tra i nodi del tuo cluster GKE:
kubectl get pods -o wideL'esempio di output seguente mostra che i servizi sono distribuiti tra i nodi rimanenti del cluster. Dal passaggio precedente per controllare la distribuzione dei nodi, questo output mostra che ora i servizi vengono eseguiti solo in due zone della regione:
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE accounts-db-0 1/1 Running 0 28m 10.28.1.5 scalable-apps-pool-2-node3 balancereader-7dc7d9ff57-shwg5 1/1 Running 0 9m21s 10.28.5.6 scalable-apps-pool-2-node5 contacts-7ddc76d94-qv4x5 1/1 Running 0 9m20s 10.28.4.6 scalable-apps-pool-2-node4 frontend-747b84bff4-xvjxq 1/1 Running 0 28m 10.28.3.6 scalable-apps-pool-2-node6 ledger-db-0 1/1 Running 0 9m24s 10.28.5.7 scalable-apps-pool-2-node3 ledgerwriter-f6cc7889d-mttmb 1/1 Running 0 28m 10.28.1.6 scalable-apps-pool-2-node3 loadgenerator-57d4cb57cc-7fvrc 1/1 Running 0 9m21s 10.28.4.7 scalable-apps-pool-2-node5 transactionhistory-5dd7c7fd77-cmc2w 1/1 Running 0 28m 10.28.3.7 scalable-apps-pool-2-node6 userservice-cd5ddb4bb-zfr2g 1/1 Running 0 9m20s 10.28.5.8 scalable-apps-pool-2-node1Consulta la sezione
AGEdei Servizi. Nell'output dell'esempio precedente, alcuni dei servizi hanno un'età inferiore rispetto ad altri nell'applicazione di esempio di Cymbal Bank. In precedenza, questi servizi più recenti venivano eseguiti su uno dei nodi in cui hai simulato l'errore. Il controller Kubernetes ha riavviato questi servizi sui nodi disponibili.
In uno scenario reale, dovresti risolvere il problema o attendere la risoluzione del problema di manutenzione di fondo. Se hai configurato Prometheus per inviare messaggi di Slack in base agli avvisi, visualizzi queste notifiche. Se vuoi, puoi anche ripetere i passaggi del tutorial precedente per scalare le risorse per vedere come il tuo cluster GKE risponde con un aumento del carico quando sono disponibili solo due zone nella regione. Il cluster dovrebbe eseguire lo scale up con le due zone rimanenti disponibili.
Esegui la pulizia
Per evitare che al tuo account Google Cloud vengano addebitati costi relativi alle risorse utilizzate in questo tutorial, elimina il progetto che hai creato.
- In the Google Cloud console, go to the Manage resources page.
- In the project list, select the project that you want to delete, and then click Delete.
- In the dialog, type the project ID, and then click Shut down to delete the project.
Passaggi successivi
Prima di iniziare a creare il tuo ambiente cluster GKE simile a quello che hai imparato in questo insieme di tutorial, esamina alcune considerazioni sulla produzione.