使用静态 IP 地址配置域名

Autopilot Standard

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本教程演示如何使用 Google Kubernetes Engine (GKE) 在静态外部 IP 地址上将 Web 应用公开给互联网，并将域名配置为指向该应用。

本教程假设您拥有已注册的域名（例如 example.com）。

注意：本教程使用内置的 GKE Ingress 控制器，不适用于 NGINX Ingress 控制器。

目标

本教程演示了以下几个步骤：

• 为您的应用预留静态外部 IP 地址
• 配置 Service 或 Ingress 资源以使用静态 IP 地址
• 将域名的 DNS 记录更新成指向您的应用

费用

在本文档中，您将使用 Google Cloud 的以下收费组件：

• GKE

您可使用价格计算器根据您的预计使用情况来估算费用。 Google Cloud 新用户可能有资格申请免费试用。

完成本文档中描述的任务后，您可以通过删除所创建的资源来避免继续计费。如需了解详情，请参阅清理。

准备工作

请按照以下步骤启用 Kubernetes Engine API：

1. 访问 Google Cloud 控制台中的 Kubernetes Engine 页面。
2. 创建或选择项目。
3. 稍作等待，让 API 和相关服务完成启用过程。 此过程可能耗时几分钟。

4. 确保您的 Google Cloud 项目已启用结算功能。

安装本教程中使用的以下命令行工具：

• gcloud 用于创建和删除 Kubernetes Engine 集群。gcloud 包含在 gcloud CLI 中。
• kubectl 用于管理 Kubernetes（即 Kubernetes Engine 使用的集群编排系统）。您可以使用 gcloud 安装 kubectl：

  gcloud components install kubectl

从 GitHub 克隆示例代码：

git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes-engine-samples
cd kubernetes-engine-samples/quickstarts/hello-app/manifests

为 gcloud 命令行工具设置默认值

如需节省在 gcloud 命令行工具中输入项目 ID 和 Compute Engine 地区选项的时间，您可以设置以下默认值：

gcloud config set project project-id
gcloud config set compute/zone compute-zone

创建集群

创建集群：

gcloud container clusters create-auto domain-test

部署您的 Web 应用

以下清单描述了一个运行示例 Web 应用容器映像的 Deployment：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: helloweb
  labels:
    app: hello
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: hello
      tier: web
  template:
    metadata:
      labels:
        app: hello
        tier: web
    spec:
      containers:
      - name: hello-app
        image: us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/hello-app:1.0
        ports:
        - containerPort: 8080
        resources:
          requests:
            cpu: 200m

创建 Deployment：

kubectl apply -f helloweb-deployment.yaml

公开您的应用

您可以使用以下任一方法在 GKE 上公开您的应用：

• 使用 Service，这会创建一个使用区域级 IP 地址的外部直通式网络负载均衡器。

• 使用 Ingress，这会创建一个应用负载均衡器并支持全球 IP 地址。

如需详细了解每种方法的优缺点，请参阅使用 Ingress 设置外部应用负载均衡器。

使用 Service

如需确保您的应用具有静态外部 IP 地址，您必须预留静态 IP 地址。

注意：静态 IP 地址由负载均衡器使用时是免费的。如果您预留了静态 IP 地址但未使用，则需要按未使用的 IP 地址价格付费。

如果您选择使用 Service 公开应用，则必须创建区域级 IP 地址。全球 IP 地址仅适用于 Ingress 资源类型，如下一个部分中所述。

如需使用 Service，请在地区 us-central1 中创建名为 helloweb-ip 的静态 IP 地址：

gcloud

gcloud compute addresses create helloweb-ip --region us-central1

找到您创建的静态 IP 地址：

gcloud compute addresses describe helloweb-ip --region us-central1

输出类似于以下内容：

...
address: 203.0.113.32
...

Config Connector

注意：此步骤需要使用配置连接器。按照安装说明在您的集群上安装配置连接器。

apiVersion: compute.cnrm.cloud.google.com/v1beta1
kind: ComputeAddress
metadata:
  name: helloweb-ip
spec:
  location: us-central1

将此清单保存为 compute-address-regional.yaml。

将清单应用到您的集群：

  kubectl apply -f compute-address-regional.yaml

找到您创建的静态 IP 地址：

  kubectl get computeaddress helloweb-ip -o jsonpath='{.spec.address}'

以下清单描述了类型为 LoadBalancer 的 Service，它会创建外部直通式网络负载均衡器以使用外部 IP 地址公开 Pod。

将 YOUR.IP.ADDRESS.HERE 替换为静态 IP 地址：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: helloweb
  labels:
    app: hello
spec:
  selector:
    app: hello
    tier: web
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 8080
  type: LoadBalancer
  loadBalancerIP: "YOUR.IP.ADDRESS.HERE"

创建 Service：

kubectl apply -f helloweb-service-static-ip.yaml

查看与负载均衡器关联的预留 IP 地址：

kubectl get service

输出类似于以下内容：

NAME               CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP      PORT(S)          AGE
helloweb           10.31.254.176   203.0.113.32     80:30690/TCP     54s

注意：预配和配置负载均衡器可能需要几分钟的时间。

使用 Ingress

如果您选择使用 Ingress 公开应用，则必须预留全球静态 IP 地址。使用注解 kubernetes.io/ingress.global-static-ip-name 指定全局 IP 地址。

如需将应用公开给区域内的客户端和服务，请在为 GKE 部署内部 Ingress 资源以及所需注解时使用区域级静态内部 IP 地址。

如需了解如何使用 Ingress 将应用公开给互联网，请参阅使用 Ingress 设置外部应用负载均衡器。

注意：静态 IP 地址由负载均衡器使用时是免费的。如果您预留了静态 IP 地址但未使用，则需要按未使用的 IP 地址价格付费。

如需创建名为 helloweb-ip 的全局静态 IP 地址，请运行以下命令：

gcloud

gcloud compute addresses create helloweb-ip --global

找到您创建的静态 IP 地址：

gcloud compute addresses describe helloweb-ip --global

输出类似于以下内容：

...
address: 203.0.113.32
...

Config Connector

注意：此步骤需要使用配置连接器。按照安装说明在您的集群上安装配置连接器。

apiVersion: compute.cnrm.cloud.google.com/v1beta1
kind: ComputeAddress
metadata:
  name: helloweb-ip
spec:
  location: global

将此清单保存为 compute-address-global.yaml。

将清单应用到您的集群：

  kubectl apply -f compute-address-global.yaml

以下清单描述了使用两个资源在静态 IP 上公开 Web 应用的 Ingress：

• 类型为 type:NodePort 的 Service
• 使用服务名称和静态 IP 注释配置的 Ingress

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: helloweb
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.global-static-ip-name: helloweb-ip
  labels:
    app: hello
spec:
  defaultBackend:
    service:
      name: helloweb-backend
      port:
        number: 8080
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: helloweb-backend
  labels:
    app: hello
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: hello
    tier: web
  ports:
  - port: 8080
    targetPort: 8080

kubernetes.io/ingress.global-static-ip-name 注解用于指定要与负载均衡器关联的全球 IP 地址资源的名称。

将清单应用到您的集群：

kubectl apply -f helloweb-ingress-static-ip.yaml

查看与负载均衡器关联的 IP 地址：

kubectl get ingress

输出类似于以下内容

NAME       HOSTS     ADDRESS          PORTS     AGE
helloweb   *         203.0.113.32     80        4m

注意：预配和配置负载均衡器可能需要几分钟的时间。

查看预留的静态 IP 地址

如需验证是否正确配置了负载均衡器，您可以使用网络浏览器访问 IP 地址或使用 curl：

curl http://203.0.113.32/

输出类似于以下内容：

Hello, world!
Hostname: helloweb-3766687455-8lvqv

注意：如果您使用 Ingress 配置负载均衡器，您可能会在几分钟内收到 HTTP 404 和 HTTP 500 错误。配置更改需要一段时间才能传播到全球各个地区。

配置域名记录

如需让查询您的域名（例如 example.com）或子域名（例如 blog.example.com）的浏览器指向您预留的静态 IP 地址，您必须更新域名的 DNS（域名服务器）记录。

您必须为您的域名或子域名创建 A（地址）类型的 DNS 记录，并使用预留的 IP 地址配置其值。

域名的 DNS 记录由域名服务器管理。域名服务器可能是您注册域名的“注册商”、DNS 服务（如 Cloud DNS）或其他第三方提供商。

• 如果您的域名服务器是 Cloud DNS：请按照 Cloud DNS 快速入门指南操作，使用应用的预留 IP 地址为您的域名配置 DNS A 记录。

• 如果域名服务器是其他提供商：请参阅 DNS 提供商文档，了解如何设置 DNS A 记录来配置您的域名。如果您选择改用 Cloud DNS，请参阅迁移到 Cloud DNS。

访问您的域名

要验证域名的 DNS A 记录是否解析为您预留的 IP 地址，请访问您的域名。

注意：DNS 记录可能需要几个小时才能传播。此时间可能取决于域名服务器、本地互联网服务提供商 (ISP) 以及许多其他因素。

如需对域名的 A 记录进行 DNS 查询，请运行 host 命令：

host example.com

输出类似于以下内容：

example.com has address 203.0.113.32

现在，您可以将网络浏览器指向您的域名并访问您的网站。

清理

为避免因本教程中使用的资源导致您的 Google Cloud 账号产生费用，请删除包含这些资源的项目，或者保留项目但删除各个资源。

1. 删除 Service 和 Ingress：

   kubectl delete ingress,service -l app=hello
   

2. 释放预留的静态 IP。删除负载均衡器后，系统将按照未使用的 IP 地址价格对未使用但已预留的 IP 地址计费。

   • 如果使用了 Service：

     gcloud compute addresses delete helloweb-ip --region us-central1
     

   • 如果使用了 Ingress：

     gcloud compute addresses delete helloweb-ip --global
     

3. 删除示例应用：

   kubectl delete -f helloweb-deployment.yaml
   

4. 删除集群：

   gcloud container clusters delete domain-test
   

后续步骤

• 浏览其他 Kubernetes Engine 教程。
• 探索有关 Google Cloud 的参考架构、图表和最佳实践。查看我们的 Cloud Architecture Center。