使用静态 IP 地址配置域名

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)。如果没有,可以通过 Google Domains 或自己选择的其他域名注册商注册域名。

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 ServiceIngress 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

准备工作

请按照以下步骤启用 Kubernetes Engine API:
  1. 访问 Google Cloud Console 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 Cloud 项目已启用结算功能。 了解如何确认您的项目是否已启用结算功能

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 Google Cloud SDK 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/hello-app/manifests

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 IDCompute 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

创建一个名为 domain-test 的容器集群来部署您的 Web 应用:

gcloud container clusters create domain-test

部署 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:

# Copyright 2020 Google LLC
#
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
#
#     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.

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: gcr.io/google-samples/hello-app:1.0
        ports:
        - containerPort: 8080
        resources:
          requests:
            cpu: 200m

运行以下命令以创建该 Deployment:

kubectl apply -f helloweb-deployment.yaml

公开应用

您可以使用以下任一方法在 GKE 上公开您的应用:

如需详细了解每种方法的利弊,请参阅使用 Ingress 设置 HTTP(S) 负载平衡

使用 Service

要确保您的应用具有静态公共 IP 地址,则必须预留一个静态 IP 地址

如果选择使用 Service 公开应用,则必须创建地区 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

如需查找您创建的静态 IP 地址,请运行以下命令:

gcloud compute addresses describe helloweb-ip --region us-central1
输出:
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
如需部署此清单,请将它以 compute-address-regional.yaml 的形式下载到您的机器上,然后运行以下命令:
kubectl apply -f compute-address-regional.yaml
如需查找静态 IP 地址,请运行以下命令:
kubectl get computeaddress helloweb-ip -o jsonpath='{.spec.address}'

以下清单描述了类型为 LoadBalancer 的 Service,它会创建网络负载平衡器以使用公共 IP 公开 pod。

YOUR.IP.ADDRESS.HERE 替换为静态 IP 地址:

# Copyright 2020 Google LLC
#
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
#
#     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.

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"

然后,创建 Service:

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

如需查看与负载平衡器关联的预留 IP 地址,请运行以下命令:

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

使用 Ingress

如果选择使用 Ingress 公开应用(这将创建 HTTP(S) 负载平衡器),则必须预留一个全局静态 IP 地址。地区 IP 地址不适用于 Ingress。

如需详细了解如何使用 Ingress 将应用公开给互联网,请参阅使用 Ingress 设置 HTTP(S) 负载平衡教程。

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

如需查找您创建的静态 IP 地址,请运行以下命令:

gcloud compute addresses describe helloweb-ip --global
输出:
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
如需部署此清单,请将它以 compute-address-global.yaml 的形式下载到您的机器上,然后运行以下命令:
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:NodePortService
  • 使用服务名称和静态 IP 注释配置的 Ingress
# Copyright 2020 Google LLC
#
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
#
#     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.

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 注释用于指定要与 HTTP(S) 负载平衡器关联的全局 IP 地址资源的名称。

将资源应用到集群:

kubectl apply -f helloweb-ingress-static-ip.yaml
输出:
ingress "helloweb" created
service "helloweb-backend" created

如需查看与负载平衡器关联的预留 IP 地址,请运行以下命令:

kubectl get ingress
输出:
NAME       HOSTS     ADDRESS          PORTS     AGE
helloweb   *         203.0.113.32     80        4m

访问预留的静态 IP 地址

如需验证是否正确配置了负载平衡器,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:
Hello, world!
Hostname: helloweb-3766687455-8lvqv

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。

您网域的 DNS 记录由域名服务器管理。您的域名服务器可能是您注册网域的“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。

  • 如果您的域名服务器是另一个提供商:请参阅 DNS 服务的文档,了解如何设置 DNS A 记录以配置您的域名。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。

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:
example.com has address 203.0.113.32

此时,您可以将网络浏览器指向您的域名并访问您的网站!

清除数据

为避免因本教程中使用的资源导致您的 Google Cloud 帐号产生费用,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. 删除负载平衡资源:

    kubectl delete ingress,service -l app=hello

  2. 释放预留静态 IP 地址。删除负载平衡器后,预留但未使用的 IP 地址不再免费,而会按照未使用的 IP 地址价格计费。请运行以下命令以释放静态 IP 资源:

    • 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. 观察以下命令的输出,等到负载平衡器被删除为止。输出不应显示名称中包含“helloweb”的转发规则:

    gcloud compute forwarding-rules list

  5. 删除容器集群:

    gcloud container clusters delete domain-test

后续步骤