Tutorial ini menjelaskan cara men-deploy aplikasi web dalam container ke cluster Autopilot Google Kubernetes Engine (GKE), dan menggunakan database Google Spanner di backend untuk menyimpan data. Aplikasi contoh mengelola tabel pemain game. Anda dapat menambahkan dan menghapus pemain melalui antarmuka pengguna grafis (GUI) aplikasi.
Spanner adalah layanan database relasional yang terkelola sepenuhnya, skalabel secara horizontal, terdistribusi secara global, yang menyediakan transaksi ACID dan semantik SQL tanpa mengorbankan performa dan ketersediaan tinggi.
Tutorial ini mengasumsikan bahwa Anda telah memiliki pemahaman dasar tentang Kubernetes.
Alasan menggunakan GKE dan Spanner
Sebagai developer, Anda mungkin tidak ingin menghabiskan waktu untuk menghitung jumlah resource komputasi dan penyimpanan yang dibutuhkan aplikasi, memprediksi konsumsi RAM dan CPU selama periode permintaan yang berfluktuasi, atau mengkhawatirkan terjadinya kegagalan aplikasi pada periode beban tertinggi.
Dengan GKE Autopilot sebagai layanan Kubernetes yang terkelola sepenuhnya, dan Spanner sebagai layanan database yang terkelola sepenuhnya, Anda dapat mengembangkan dan men-deploy aplikasi lebih cepat pada infrastruktur stabil yang menyederhanakan konfigurasi dan pengelolaan resource. GKE Autopilot menangani konfigurasi dan penskalaan infrastruktur untuk menghosting aplikasi Anda dengan menambahkan atau menghapus node ke atau dari cluster, berdasarkan persyaratan saat runtime. Demikian pula, Spanner dapat menyebarkan skala dan masuk secara dinamis dengan intervensi manual minimal, seiring perubahan persyaratan penyimpanan atau komputasi.
Misalnya, katakan saja Anda sedang meluncurkan game blockbuster berikutnya yang Anda harapkan akan menjadi viral, sehingga menarik traffic web yang tinggi dalam minggu peluncurannya. Spanner dapat membantu Anda mengakomodasi lonjakan throughput ini dengan memberikan kemampuan untuk langsung meningkatkan, mengurangi, atau mengalokasikan ulang resource komputasi sambil tetap mempertahankan ketersediaan aplikasi yang maksimum dengan GKE Autopilot.
Tujuan
Dalam tutorial ini, Anda akan mempelajari cara:
Membuat database Spanner yang menyimpan registry pemain.
Mendeploy aplikasi web contoh bernama
hello-app-cloud-spanner
, dengan antarmuka pengguna grafis (GUI).
Tabel berikut menjelaskan resource Google Cloud yang Anda buat atau gunakan, variabel yang diidentifikasi, dan nilai yang ditentukan untuk resource tersebut untuk tujuan tutorial ini:
Resource | Variabel | Nilai |
---|---|---|
Project ID Google Cloud | PROJECT_ID
|
Project ID yang dibuat saat Anda membuat project.
Contoh: |
Region komputasi | COMPUTE_REGION |
Region Compute Engine tempat Anda ingin membuat instance Spanner dan cluster GKE. Sebaiknya pilih wilayah yang paling dekat dengan lokasi geografis pelanggan Anda, tetapi untuk tutorial ini, gunakan |
Instance Spanner | - | hello-instance |
Database Spanner | - | hello-database |
Cluster GKE Autopilot | CLUSTER_NAME |
hello-cluster |
Namespace Kubernetes | NAMESPACE |
hello-namespace |
Akun layanan Kubernetes | KSA_NAME |
ksa-helloapp |
Akun Layanan IAM | GSA_NAME |
gsa-helloapp |
Project ID akun layanan IAM | GSA_PROJECT |
PROJECT_ID Google Cloud Anda. |
Untuk tujuan tutorial ini, sebaiknya buat resource baru agar penghapusan setelah men-deploy aplikasi contoh mudah dan bebas risiko. Namun, jika sudah memiliki namespace, akun layanan IAM, dan akun layanan Kubernetes, Anda dapat menggunakannya.
Biaya
Dalam dokumen ini, Anda menggunakan komponen Google Cloud yang dapat ditagih berikut:
- Instance Compute Engine yang digunakan oleh GKE
- Spanner
- Cloud Load Balancing
Untuk membuat perkiraan biaya berdasarkan proyeksi penggunaan Anda,
gunakan kalkulator harga.
Setelah menyelesaikan tugas yang dijelaskan dalam dokumen ini, Anda dapat menghindari penagihan berkelanjutan dengan menghapus resource yang Anda buat. Untuk mengetahui informasi selengkapnya, lihat Pembersihan.
Sebelum memulai
Pastikan untuk menyelesaikan prasyarat berikut:
Pilih atau buat project
Anda dapat menggunakan project yang sudah ada, atau membuat yang baru untuk tutorial ini.
- Sign in to your Google Cloud account. If you're new to Google Cloud, create an account to evaluate how our products perform in real-world scenarios. New customers also get $300 in free credits to run, test, and deploy workloads.
-
Di konsol Google Cloud, pada halaman pemilih project, pilih atau buat project Google Cloud.
-
Make sure that billing is enabled for your Google Cloud project.
-
Di konsol Google Cloud, pada halaman pemilih project, pilih atau buat project Google Cloud.
-
Make sure that billing is enabled for your Google Cloud project.
Mengaktifkan API
Aktifkan API Artifact Registry, Compute Engine, GKE, and IAM Service Account Credentials.
Menyiapkan Cloud Shell
Dalam tutorial ini, Anda menggunakan Cloud Shell untuk menjalankan perintah gcloud
dan kubectl
. Cloud Shell adalah lingkungan shell untuk mengelola
resource yang dihosting di Google Cloud. Cloud Shell telah diinstal lebih dulu dengan alat command line
Google Cloud CLI dan kubectl.
Di konsol Google Cloud, aktifkan Cloud Shell.
Sesi Cloud Shell akan terbuka di dalam frame yang lebih rendah di konsol.
Sebelum menjalankan perintah dalam tutorial ini, pastikan project default Anda ditetapkan ke project ID tempat Anda ingin men-deploy aplikasi contoh. Jika belum ditetapkan, jalankan perintah berikut di Cloud Shell:
gcloud config set project PROJECT_ID
Ganti PROJECT_ID
dengan project ID Anda.
Memberikan peran IAM
Pastikan akun Google Cloud Anda memiliki peran IAM yang diperlukan untuk tutorial ini.
Grant roles to your user account. Run the following command once for each of the following
IAM roles:
roles/iam.serviceAccountAdmin, roles/serviceusage.serviceUsageConsumer, roles/iam.serviceAccountUser, roles/iam.securityAdmin, roles/spanner.admin, roles/container.admin
gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID --member="user:USER_IDENTIFIER" --role=ROLE
- Replace
PROJECT_ID
with your project ID. -
Replace
USER_IDENTIFIER
with the identifier for your user account. For example,user:myemail@example.com
. - Replace
ROLE
with each individual role.
Mengonfigurasi Spanner
Untuk mengonfigurasi Spanner, Anda perlu membuat instance Spanner dan database Spanner.
Membuat instance Spanner
Instance Spanner adalah alokasi resource yang digunakan oleh database Spanner yang dibuat dalam instance tersebut.
Buat instance Spanner bernama hello-instance
dengan konfigurasi regional, dan kapasitas komputasi 100
unit pemrosesan.
gcloud spanner instances create hello-instance \
--config=regional-COMPUTE_REGION \
--description="Spanner sample instance" \
--processing-units=100
Ganti COMPUTE_REGION
dengan us-west1
untuk tutorial ini.
Membuat database Spanner
Database Spanner mencakup tabel, tabel virtual, dan indeks Anda. Database mewarisi properti dari instance induknya, seperti konfigurasi (regional atau multi-regional), serta kapasitas komputasi dan penyimpanan yang tersedia.
Buat database Spanner bernama hello-database
dengan tabel
Players
, menggunakan dialek GoogleSQL. Jalankan kueri berikut di Cloud Shell Anda:
gcloud spanner databases create hello-database \
--instance=hello-instance \
--database-dialect=GOOGLE_STANDARD_SQL \
--ddl="CREATE TABLE Players (
PlayerUuid STRING(36) NOT NULL,
FirstName STRING(1024),
LastName STRING(1024),
BirthDate DATE) PRIMARY KEY(PlayerUuid)"
Membuat cluster GKE Autopilot
Setelah mengonfigurasi Spanner, buat cluster Autopilot dan gunakan Workload Identity Federation for GKE untuk mengakses database Anda dengan cara yang aman dan mudah dikelola.
Buat cluster Autopilot bernama hello-cluster
. Cluster Autopilot mengaktifkan Workload Identity Federation for GKE secara default.
gcloud container clusters create-auto CLUSTER_NAME \
--region=COMPUTE_REGION
Ganti kode berikut:
CLUSTER_NAME
:hello-cluster
COMPUTE_REGION
: Region Compute Engine cluster Anda. Untuk tutorial ini, gunakan region yang sama,us-west1
, tempat Anda membuat instance Spanner. Sebaiknya buat instance Spanner dan cluster GKE Autopilot dalam region yang sama untuk mengurangi latensi.
Pembuatan cluster memerlukan waktu hingga 8-10 menit.
Outputnya mirip dengan hal berikut ini:
NAME: hello-cluster LOCATION: us-west1 MASTER_VERSION: 1.26.5-gke.1200 MASTER_IP: 192.0.2.1 MACHINE_TYPE: e2-medium NODE_VERSION: 1.26.5-gke.1200 NUM_NODES: 3 STATUS: RUNNING
Mengonfigurasi cluster untuk menggunakan Workload Identity Federation untuk GKE
Konfigurasikan cluster Anda untuk melakukan autentikasi ke Google Cloud menggunakan Workload Identity Federation for GKE sebelum men-deploy aplikasi.
Dapatkan kredensial untuk mengakses cluster Anda:
gcloud container clusters get-credentials CLUSTER_NAME \ --region=COMPUTE_REGION
Ganti kode berikut:
CLUSTER_NAME
:hello-cluster
COMPUTE_REGION
:us-west1
Tindakan ini akan memperbarui file
kubeconfig
dengan informasi endpoint dan kredensial yang sesuai untuk mengarahkankubectl
ke cluster Anda.Buat namespace yang akan digunakan untuk akun layanan Kubernetes. Anda juga dapat menggunakan namespace default, atau namespace apa pun yang sudah ada.
kubectl create namespace NAMESPACE
Ganti
NAMESPACE
denganhello-namespace
, nama untuk namespace baru yang Anda buat.Buat akun layanan Kubernetes yang akan digunakan untuk aplikasi Anda:
kubectl create serviceaccount KSA_NAME \ --namespace NAMESPACE
Ganti kode berikut:
KSA_NAME
:ksa-helloapp
, nama untuk akun layanan Kubernetes baru yang Anda buat.NAMESPACE
:hello-namespace
Buat akun layanan IAM untuk aplikasi Anda:
gcloud iam service-accounts create GSA_NAME \ --project=GSA_PROJECT
Ganti kode berikut:
GSA_NAME
:gsa-helloapp
, nama untuk akun layanan IAM baru yang Anda buat.GSA_PROJECT
: Project ID Google Cloud Anda. Dalam tutorial ini, Anda akan membuat akun layanan IAM di project Google Cloud yang sama dengan tempat Anda men-deploy aplikasi contoh. Oleh karena itu,GSA_PROJECT
danPROJECT_ID
Google Cloud Anda sama.
Tambahkan binding kebijakan IAM untuk akun layanan IAM Anda agar dapat membaca dan menulis di Spanner:
gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID \ --member "serviceAccount:GSA_NAME@PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com" \ --role "roles/spanner.admin"
Ganti kode berikut:
PROJECT_ID
: Project ID Google Cloud AndaGSA_NAME
:gsa-helloapp
Contoh:
gcloud projects add-iam-policy-binding my-gcp-project \ --member "serviceAccount:gsa-helloapp@my-gcp-project.iam.gserviceaccount.com" \ --role "roles/spanner.admin"
Izinkan akun layanan Kubernetes untuk meniru identitas akun layanan IAM dengan menambahkan binding kebijakan IAM antara kedua akun layanan tersebut. Dengan binding ini, akun layanan Kubernetes dapat bertindak sebagai akun layanan IAM, sehingga akun layanan Kubernetes dapat membaca dan menulis di Spanner.
gcloud iam service-accounts add-iam-policy-binding GSA_NAME@GSA_PROJECT.iam.gserviceaccount.com \ --role roles/iam.workloadIdentityUser \ --member "serviceAccount:PROJECT_ID.svc.id.goog[NAMESPACE/KSA_NAME]"
Ganti kode berikut:
GSA_NAME
:gsa-helloapp
GSA_PROJECT
: Project ID Google Cloud AndaPROJECT_ID
: Project ID Google Cloud AndaNAMESPACE
:hello-namespace
KSA_NAME
:ksa-helloapp
Contoh:
gcloud iam service-accounts add-iam-policy-binding gsa-helloapp@my-gcp-project.iam.gserviceaccount.com \ --role roles/iam.workloadIdentityUser \ --member "serviceAccount:my-gcp-project.svc.id.goog[hello-namespace/ksa-helloapp]"
Beri anotasi pada akun layanan Kubernetes dengan alamat email akun layanan IAM. Hal ini memungkinkan aplikasi contoh Anda mengetahui akun layanan mana yang akan digunakan untuk mengakses layanan Google Cloud. Jadi, saat menggunakan Library Klien Google API standar untuk mengakses layanan Google Cloud, aplikasi akan menggunakan akun layanan IAM tersebut.
kubectl annotate serviceaccount KSA_NAME \ --namespace NAMESPACE \ iam.gke.io/gcp-service-account=GSA_NAME@GSA_PROJECT.iam.gserviceaccount.com
Ganti kode berikut:
KSA_NAME
:ksa-helloapp
NAMESPACE
:hello-namespace
GSA_NAME
:gsa-helloapp
GSA_PROJECT
: Project ID Google Cloud Anda
Contoh:
kubectl annotate serviceaccount ksa-helloapp \ --namespace hello-namespace \ iam.gke.io/gcp-service-account=gsa-helloapp@my-gcp-project.iam.gserviceaccount.com
Men-deploy aplikasi contoh ke cluster
Setelah menyiapkan GKE dan Spanner dengan layanan dan autentikasi
yang diperlukan, Anda siap men-deploy aplikasi contoh
hello-app-cloud-spanner
.
Clone aplikasi contoh dari repositori GitHub ke Cloud Shell Anda:
git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes-engine-samples.git
Luncurkan Editor Cloud Shell dengan mengklik Buka Editor di toolbar jendela terminal.
Untuk mengetahui informasi selengkapnya, silakan melihat Ringkasan antarmuka Editor Cloud Shell.
Buka panel Penjelajah Editor Cloud Shell, lalu cari direktori
kubernetes-engine-samples/databases/hello-app-cloud-spanner/k8s
.Buka file
deployment.yaml
, dan perbarui kolomserviceAccountName
dengan mengganti<KSA_NAME>
denganksa-helloapp
, nama akun layanan Kubernetes Anda.Tutup Editor Cloud Shell, lalu kembali ke terminal Cloud Shell.
Di terminal Cloud Shell, buka direktori
hello-app-cloud-spanner
:cd kubernetes-engine-samples/databases/hello-app-cloud-spanner
Deploy aplikasi:
kubectl apply -f k8s/deployment.yaml -n=NAMESPACE
Ganti
NAMESPACE
denganhello-namespace
.Tunggu hingga aplikasi di-deploy dengan
STATUS
sebagaiRunning
:kubectl get pods -n=NAMESPACE --watch
Ganti
NAMESPACE
denganhello-namespace
.Outputnya mirip dengan hal berikut ini:
NAME READY STATUS RESTARTS AGE hello-app-cloud-spanner-765c9b8779-lfcrc 0/1 ContainerCreating 0 87s hello-app-cloud-spanner-765c9b8779-lfcrc 1/1 Running 0 3m15s
Tekan Ctrl+C pada keyboard untuk kembali ke command prompt guna menjalankan perintah lebih lanjut.
Mengekspos aplikasi contoh ke internet
Untuk mengekspos Service Kubernetes di luar cluster, buat Service jenis LoadBalancer
.
Jenis Service ini menghasilkan alamat IP load balancer eksternal untuk Pod Anda, yang dapat dijangkau melalui internet.
Deploy load balancer:
kubectl apply -f k8s/service.yaml -n=NAMESPACE
Ganti
NAMESPACE
denganhello-namespace
.Perhatikan alamat IP eksternal yang akan ditetapkan:
kubectl get service -n=NAMESPACE --watch
Ganti
NAMESPACE
denganhello-namespace
.Setelah ditetapkan, salin
EXTERNAL-IP
(misalnya,203.0.113.0
), lalu buka di browser. Antarmuka web akan terbuka, yang menampilkan dan mengelola database pemain.Anda dapat menggunakan GUI aplikasi untuk membuat atau menghapus catatan pemain, dan catatan tersebut akan disimpan di database Spanner.
Jalankan kueri berikut untuk memverifikasi apakah database Spanner telah diperbarui dengan entri Anda:
gcloud spanner databases execute-sql hello-database \ --instance=hello-instance \ --sql="SELECT * FROM Players LIMIT 10"
Outputnya mirip dengan hal berikut ini:
PlayerUuid: a1f34bbf-929c-498d-8b16-39bbb29d70e3 FirstName: John LastName: Smith BirthDate: 1997-07-12 PlayerUuid: d634e157-96ea-45f2-be3f-fb907ced188e FirstName: Jane LastName: Doe BirthDate: 2013-07-12
Pembersihan
Agar tidak perlu membayar biaya pada akun Google Cloud Anda untuk resource yang digunakan dalam tutorial ini, hapus project yang berisi resource tersebut, atau simpan project dan hapus setiap resource.
Menghapus project Anda
Cara termudah untuk menghindari penagihan adalah dengan menghapus project yang Anda buat untuk tutorial ini.
Menghapus project Google Cloud:
gcloud projects delete PROJECT_ID
Jika Anda menghapus project ini, berarti pembersihan telah selesai. Jika Anda tidak menghapus project, lanjutkan dengan menghapus resource GKE dan Spanner.
Menghapus resource GKE
Hapus layanan. Tindakan ini akan membatalkan alokasi load balancer Google Cloud yang dibuat untuk Layanan Anda:
kubectl delete service hello-app-cloud-spanner -n=NAMESPACE
Ganti
NAMESPACE
denganhello-namespace
.Hapus cluster GKE. Tindakan ini akan menghapus resource yang merupakan cluster, seperti instance komputasi, disk, dan resource jaringan:
gcloud container clusters delete CLUSTER_NAME --region=COMPUTE_REGION
Ganti kode berikut:
CLUSTER_NAME
:hello-cluster
COMPUTE_REGION
:us-west1
Menghapus resource Spanner
Hapus database Spanner:
gcloud spanner databases delete hello-database --instance=hello-instance
Hapus instance Spanner:
gcloud spanner instances delete hello-instance