GKE-Cluster mit Cloud Service Mesh und der gcloud CLI erstellen

In dieser Anleitung stellen Sie verwaltetes Cloud Service Mesh mit der Fleet API von Google Kubernetes Engine (GKE) in einem neuen öffentlichen GKE-Cluster bereit. In dieser Anleitung wird Folgendes beschrieben:

  1. Google Cloud-Projekt konfigurieren
  2. GKE-Cluster mit der Mindestanzahl von vCPUs erstellen, die von Cloud Service Mesh benötigt werden
  3. Registrieren Sie den GKE-Cluster in der Flotte Ihres Projekts.
  4. Verwaltetes Cloud Service Mesh mit der Fleet API im Cluster bereitstellen
  5. Ingress-Gateway zur Freigabe der Anwendung bereitstellen
  6. Beispielanwendung bereitstellen, um Telemetriedaten auf den Cloud Service Mesh-Dashboards in der Google Cloud Console aufzurufen
  7. Beispielanwendung verfügbar machen und darauf zugreifen

Fleet API

In diesem Leitfaden wird davon ausgegangen, dass Sie mit Flotten vertraut sind. Das sind logische Gruppierungen von GKE-Clustern und anderen Ressourcen, die zusammen verwaltet werden können. Eine Flotte ist ein GKE-Konzept – kein Kubernetes-Konzept. Wenn Sie einen Cluster bei einer Flotte registrieren, können Sie mit dem Befehl gcloud container fleet mesh update verwaltetes Cloud Service Mesh auf diesem Cluster bereitstellen. Die Verwendung von Flotten wird von der Fleet API (gkehub.googleapis.com) ermöglicht, die Sie zu Beginn dieser Anleitung aktivieren.

Kosten

In diesem Dokument verwenden Sie die folgenden kostenpflichtigen Komponenten von Google Cloud:

Mit dem Preisrechner können Sie eine Kostenschätzung für Ihre voraussichtliche Nutzung vornehmen. Neuen Google Cloud-Nutzern steht möglicherweise eine kostenlose Testversion zur Verfügung.

Nach Abschluss dieser Kurzanleitung können Sie weitere Kosten durch das Löschen des Clusters vermeiden. Weitere Informationen finden Sie unter Bereinigen.

Hinweis

  1. 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.

  2. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

    Go to project selector

  3. Make sure that billing is enabled for your Google Cloud project.

  4. Enable the GKE, Fleet (GKE Hub), and Cloud Service Mesh APIs.

    Enable the APIs

    5.

  5. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

    Go to project selector

  6. Make sure that billing is enabled for your Google Cloud project.

  7. Enable the GKE, Fleet (GKE Hub), and Cloud Service Mesh APIs.

    Enable the APIs

    8.
  8. Notieren Sie sich die Projekt-ID.

Erforderliche Tools installieren

Sie können das Tool in Cloud Shell oder auf Ihrem lokalen Computer ausführen. Cloud Shell installiert alle erforderlichen Tools vorab.

Cloud Shell

Cloud Shell stellt eine g1-small Compute Engine-VM bereit, auf der ein Debian-basiertes Linux-Betriebssystem ausgeführt wird. Cloud Shell bietet folgende Vorteile:

  • Cloud Shell umfasst gcloud, kubectl, git und die anderen erforderlichen Befehlszeilentools.

  • Ihr $HOME-Verzeichnis in Cloud Shell verfügt über 5 GB nichtflüchtigen Speicher.

  • Es stehen verschiedene Texteditoren zur Auswahl:

    • Code-Editor, auf den Sie zugreifen, indem Sie oben im Cloud Shell-Fenster auf klicken.

    • Emacs, Vim oder Nano, auf die Sie in Cloud Shell über die Befehlszeile zugreifen.

In the Google Cloud console, activate Cloud Shell.

Activate Cloud Shell

At the bottom of the Google Cloud console, a Cloud Shell session starts and displays a command-line prompt. Cloud Shell is a shell environment with the Google Cloud CLI already installed and with values already set for your current project. It can take a few seconds for the session to initialize.

Lokaler Computer

  1. Die folgenden Tools müssen installiert sind:

  2. Authentifizieren Sie sich mit Google Cloud-CLI:

    gcloud auth login --project PROJECT_ID

  3. Aktualisieren Sie die Komponenten:

    gcloud components update

GKE-Cluster erstellen

  1. Führen Sie den folgenden Befehl aus, um den Cluster mit der Mindestanzahl von vCPUs zu erstellen, die für Cloud Service Mesh erforderlich ist. Ersetzen Sie im Befehl die Platzhalter durch folgende Informationen:

    • CLUSTER_NAME: Der Name Ihres Clusters. Der Name darf nur kleingeschriebene, alphanumerische Zeichen und - enthalten, muss mit einem Buchstaben beginnen und mit einem alphanumerischen Zeichen enden. Er darf nicht länger als 40 Zeichen sein.
    • PROJECT_ID: Die Projekt-ID, in der der Cluster erstellt wird.
    • CLUSTER_LOCATION: Die Zone des Clusters, z. B. us-central1-a.
    gcloud container clusters create CLUSTER_NAME \
    --project=PROJECT_ID \
    --zone=CLUSTER_LOCATION \
    --machine-type=e2-standard-4 \
    --num-nodes=2 \
    --workload-pool=PROJECT_ID.svc.id.goog

    Das Erstellen des Clusters dauert einige Minuten. Während der Cluster erstellt wird, zeigt der Befehl gcloud Folgendes an:

    Creating cluster CLUSTER_NAME in CLUSTER_LOCATION...working...

    Die erwartete Ausgabe nach erfolgreicher Erstellung sieht in etwa so aus:

    Creating cluster CLUSTER_NAME in CLUSTER_LOCATION...done.
Created [https://container.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/zones/CLUSTER_LOCATION/clusters/CLUSTER_NAME].
To inspect the contents of your cluster, go to: https://console.cloud.google.com/kubernetes/workload_/gcloud/CLUSTER_LOCATION/CLUSTER_NAME?project=PROJECT_ID
kubeconfig entry generated for CLUSTER_NAME.
NAME: CLUSTER_NAME
LOCATION: CLUSTER_LOCATION
MASTER_VERSION: 1.20.10-gke.1600
MASTER_IP: 198.51.100.1
MACHINE_TYPE: e2-standard-4
NODE_VERSION: 1.20.10-gke.1600
NUM_NODES: 2
STATUS: RUNNING

  2. Rufen Sie die Anmeldedaten für die Authentifizierung ab, um mit dem Cluster zu interagieren.

    gcloud container clusters get-credentials CLUSTER_NAME \
    --project=PROJECT_ID \
    --zone=CLUSTER_LOCATION

    Erwartete Ausgabe:

    Fetching cluster endpoint and auth data.
kubeconfig entry generated for CLUSTER_NAME.

  3. Legen Sie den aktuellen Kontext für kubectl auf den Cluster fest.

    kubectl config set-context CLUSTER_NAME

    Erwartete Ausgabe:

    Context "CLUSTER_NAME" created.

Cloud Service Mesh bereitstellen

Wenn Sie diese Seite seit dem Erstellen des Clusters nicht geschlossen haben, enthalten die Platzhalter die Werte, die Sie für den Befehl gcloud container clusters create eingegeben haben.

  1. Aktivieren Sie Cloud Service Mesh in der Flotte Ihres Projekts.

    gcloud container fleet mesh enable --project PROJECT_ID

    Die Ausgabe sieht etwa so aus:

    Waiting for Feature Service Mesh to be created...done.

  2. Registrieren Sie den Cluster in der Flotte des Projekts:

    gcloud container fleet memberships register CLUSTER_NAME-membership \
  --gke-cluster=CLUSTER_LOCATION/CLUSTER_NAME \
  --enable-workload-identity \
  --project PROJECT_ID

    Die Ausgabe sieht etwa so aus:

     Waiting for membership to be created...done.
 Finished registering to the Fleet.

  3. Stellen Sie verwaltetes Cloud Service Mesh mithilfe der Fleet API im Cluster bereit:

    gcloud container fleet mesh update \
  --management automatic \
  --memberships CLUSTER_NAME-membership \
  --project PROJECT_ID

    Die Ausgabe sieht etwa so aus:

    Waiting for Feature Service Mesh to be updated...done.

  4. Prüfen Sie, ob verwaltetes Cloud Service Mesh für den Cluster aktiviert wurde und bereit zur Verwendung ist:

    gcloud container fleet mesh describe --project PROJECT_ID

    Es kann etwa 10 Minuten dauern, bis Cloud Service Mesh bereitgestellt wird und im Cluster bereit ist. Wenn controlPlaneManagement.state: DISABLED oder controlPlaneManagement.state: PROVISIONING angezeigt wird, müssen Sie den vorherigen Befehl alle paar Minuten noch einmal ausführen, bis controlPlaneManagement.state: ACTIVE angezeigt wird.

    Die Ausgabe sieht etwa so aus:

    createTime: '2022-07-06T01:05:39.110120474Z'
membershipSpecs:
  projects/123456789123/locations/global/memberships/your-cluster-membership:
    mesh:
      management: MANAGEMENT_AUTOMATIC
membershipStates:
  projects/123456789123/locations/global/memberships/your-cluster-membership:
    servicemesh:
      controlPlaneManagement:
        details:
        - code: REVISION_READY
          details: 'Ready: asm-managed'
        state: ACTIVE
      dataPlaneManagement:
        details:
        - code: OK
          details: Service is running.
        state: ACTIVE
    state:
      code: OK
      description: 'Revision(s) ready for use: asm-managed.'
      updateTime: '2022-07-06T01:19:24.243993678Z'
name: projects/your-project-id/locations/global/features/servicemesh
resourceState:
  state: ACTIVE
spec: {}
state:
  state: {}
updateTime: '2022-07-06T01:19:27.475885687Z'

Beispielcode herunterladen

Klonen Sie das Git-Repository, das den in dieser Anleitung verwendeten Beispielcode enthält:

   git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/anthos-service-mesh-packages.git

In den nächsten Abschnitten dieser Anleitung wird eine DIR_PATH-Variable verwendet. Legen Sie für diese Variable den Pfad zum geklonten anthos-service-mesh-packages-Repository fest (z. B. ./anthos-service-mesh-packages).

Ingress-Gateway bereitstellen

Cloud Service Mesh bietet Ihnen die Möglichkeit, Gateways als Teil Ihres Service Mesh bereitzustellen und zu verwalten. Ein Gateway beschreibt einen Load-Balancer, der am Rand des Mesh-Netzwerks arbeitet und eingehende oder ausgehende HTTP/TCP-Verbindungen empfängt. Gateways sind Envoy-Proxys, die Ihnen eine detaillierte Kontrolle über den in das Mesh-Netzwerk eingehenden und ausgehenden Traffic ermöglichen.

  1. Erstellen Sie einen Namespace für das Ingress-Gateway, falls Sie noch keinen haben. Gateways sind Nutzerarbeitslasten und sollten als Best Practice nicht im Namespace der Steuerungsebene bereitgestellt werden. Ersetzen Sie GATEWAY_NAMESPACE durch den Namen Ihres Namespace.

    kubectl create namespace GATEWAY_NAMESPACE

    Erwartete Ausgabe:

    namespace/GATEWAY_NAMESPACE created

  2. Aktivieren Sie die automatische Einfügung auf dem Gateway. Welche Schritte erforderlich sind, hängt davon ab, ob Sie Standardlabels für Einfügungen (Beispiel:istio-injection=enabled) oder die Überarbeitungslabel im Gateway-Namespace verwenden möchten. Das Standard-Überarbeitungs-Tag und das Überarbeitungslabel werden vom Sidecar-Injektor-Webhook dazu verwendet, eingefügte Proxys einer bestimmten Überarbeitung der Steuerungsebene zuzuordnen.

    Standard-Injektionslabels

    Wenden Sie die Standard-Injektionslabels auf den Namespace an.

    kubectl label namespace GATEWAY_NAMESPACE istio-injection=enabled istio.io/rev-

    Überarbeitungslabel

    1. Verwenden Sie den folgenden Befehl, um das Überarbeitungslabel für istiod zu finden:

      kubectl get deploy -n istio-system -l app=istiod -o \
  "jsonpath={.items[*].metadata.labels['istio\.io/rev']}{'\n'}"

      Der Befehl gibt das Überarbeitungslabel aus, das der Cloud Service Mesh-Version entspricht, z. B. asm-11910-9.

    2. Wenden Sie das Überarbeitungslabel auf den Namespace an. Im folgenden Befehl ist REVISION der Wert des Überarbeitungslabels istiod, den Sie im vorherigen Schritt notiert haben.

      kubectl label namespace GATEWAY_NAMESPACE \
  istio.io/rev=REVISION --overwrite

      Erwartete Ausgabe:

      namespace/GATEWAY_NAMESPACE labeled

    Sie können die Nachricht "istio.io/rev" not found in der Ausgabe ignorieren. Das bedeutet, dass der Namespace bisher nicht das Label istio.io/rev hatte, was bei Neuinstallationen von Cloud Service Mesh oder neuen Bereitstellungen zu erwarten wäre. Da die automatische Injektion fehlschlägt, wenn ein Namespace sowohl das Label istio.io/rev als auch das Label istio-injection enthält, werden in allen kubectl label-Befehlen in der Cloud Service Mesh-Dokumentation beide Labels explizit angegeben.

    Wenn der Gateway-Namespace nicht gekennzeichnet ist, schlagen die istio-ingressgateway-Pods mit einem ImagePullBackOff-Fehler fehl, wenn das Gateway versucht, das auto-Image abzurufen. Dieses Bild sollte durch den Webhook ersetzt werden.

  3. Laden Sie die Beispiel-YAML-Konfigurationsdatei für das Ingress-Gateway aus dem Repository anthos-service-mesh-packages herunter.

  4. Wenden Sie die Beispiel-YAML-Konfiguration für das Ingress-Gateway unverändert an oder ändern Sie sie nach Bedarf.

    kubectl apply -n GATEWAY_NAMESPACE \
  -f CONFIG_PATH/istio-ingressgateway

    Erwartete Ausgabe:

    deployment.apps/istio-ingressgateway created
poddisruptionbudget.policy/istio-ingressgateway created
horizontalpodautoscaler.autoscaling/istio-ingressgateway created
role.rbac.authorization.k8s.io/istio-ingressgateway created
rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/istio-ingressgateway created
service/istio-ingressgateway created
serviceaccount/istio-ingressgateway created

Best Practices für Gateways

Online Boutique-Beispiel bereitstellen

Die Online Boutique-Beispielanwendung im anthos-service-mesh-packages-Repository wird aus dem ursprünglichen Satz von Manifesten im microservices-demo-Repository modifiziert. Gemäß den Best Practices wird jeder Dienst in einem separaten Namespace mit einem eigenen Dienstkonto bereitgestellt.

  1. Erstellen Sie die Namespaces für die Anwendung:

    kubectl apply -f \
  DIR_PATH/samples/online-boutique/kubernetes-manifests/namespaces

    Erwartete Ausgabe:

    namespace/ad created
namespace/cart created
namespace/checkout created
namespace/currency created
namespace/email created
namespace/frontend created
namespace/loadgenerator created
namespace/payment created
namespace/product-catalog created
namespace/recommendation created
namespace/shipping created

  2. Aktivieren Sie die automatische Sidecar-Injektion (automatische Injektion). Der erforderliche Befehl hängt davon ab, ob Sie Standard-Injektionslabels (z. B. istio-injection=enabled) oder dasselbe Überarbeitungslabel verwenden möchten, mit dem Sie den Namespace des Ingress-Gateways annotiert haben.

    Standard-Injektionslabels

    Wenden Sie die Standard-Injektionslabels auf den Namespace an. Im folgenden Befehl ist GATEWAY_NAMESPACE der Wert, mit dem Sie den Namespace des Ingress-Gateways annotiert haben.

    for ns in ad cart checkout currency email frontend loadgenerator payment product-catalog recommendation shipping; do
  kubectl label namespace $ns istio-injection=enabled istio.io/rev-
done;

    Erwartete Ausgabe:

    namespace/ad labeled
namespace/cart labeled
namespace/checkout labeled
namespace/currency labeled
namespace/email labeled
namespace/frontend labeled
namespace/loadgenerator labeled
namespace/payment labeled
namespace/product-catalog labeled
namespace/recommendation labeled
namespace/shipping labeled

    Überarbeitungslabel

    Wenden Sie das Überarbeitungslabel auf die Anwendungs-Namespaces an. Im folgenden Befehl ist REVISION der Wert, mit dem Sie den Namespace des Ingress-Gateways annotiert haben.

    for ns in ad cart checkout currency email frontend loadgenerator payment product-catalog recommendation shipping; do
  kubectl label namespace $ns istio.io/rev=REVISION --overwrite
done;

    Erwartete Ausgabe:

    namespace/ad labeled
namespace/cart labeled
namespace/checkout labeled
namespace/currency labeled
namespace/email labeled
namespace/frontend labeled
namespace/loadgenerator labeled
namespace/payment labeled
namespace/product-catalog labeled
namespace/recommendation labeled
namespace/shipping labeled

  3. Stellen Sie die Beispielanwendung im Cluster bereit:

    1. Erstellen Sie die Dienstkonten und Deployments:

      kubectl apply -f \
 DIR_PATH/samples/online-boutique/kubernetes-manifests/deployments

      Erwartete Ausgabe:

      serviceaccount/ad created
deployment.apps/adservice created
serviceaccount/cart created
deployment.apps/cartservice created
serviceaccount/checkout created
deployment.apps/checkoutservice created
serviceaccount/currency created
deployment.apps/currencyservice created
serviceaccount/email created
deployment.apps/emailservice created
serviceaccount/frontend created
deployment.apps/frontend created
serviceaccount/loadgenerator created
deployment.apps/loadgenerator created
serviceaccount/payment created
deployment.apps/paymentservice created
serviceaccount/product-catalog created
deployment.apps/productcatalogservice created
serviceaccount/recommendation created
deployment.apps/recommendationservice created
serviceaccount/shipping created
deployment.apps/shippingservice created

    2. Erstellen Sie die Dienste:

      kubectl apply -f \
 DIR_PATH/samples/online-boutique/kubernetes-manifests/services

      Erwartete Ausgabe:

      service/adservice created
service/cartservice created
service/checkoutservice created
service/currencyservice created
service/emailservice created
service/frontend created
service/frontend-external created
service/paymentservice created
service/productcatalogservice created
service/recommendationservice created
service/shippingservice created

    3. Erstellen Sie die Diensteinträge:

      kubectl apply -f \
 DIR_PATH/samples/online-boutique/istio-manifests/allow-egress-googleapis.yaml

      Erwartete Ausgabe:

      serviceentry.networking.istio.io/allow-egress-googleapis created
serviceentry.networking.istio.io/allow-egress-google-metadata created

Anwendung freigeben und darauf zugreifen

Es gibt mehrere Möglichkeiten, die Anwendung freizugeben. In dieser Anleitung verwenden wir dazu das oben bereitgestellte Ingress-Gateway. Weitere Möglichkeiten zur Freigabe der Online Boutique-Anwendung finden Sie im Abschnitt Anwendung freigeben und darauf zugreifen im Leitfaden für die Online Boutique-Beispielanwendung.

  1. Stellen Sie Gateway und VirtualService für den Frontend-Dienst bereit

    kubectl apply -f \
    DIR_PATH/samples/online-boutique/istio-manifests/frontend-gateway.yaml

    Erwartete Ausgabe:

    gateway.networking.istio.io/frontend-gateway created
virtualservice.networking.istio.io/frontend-ingress created

  2. Rufen Sie die externe IP-Adresse des Ingress-Gateways ab und ersetzen Sie die Platzhalter durch folgende Informationen:

    • GATEWAY_SERVICE_NAME: Der Name des Ingress-Gateway-Dienstes. Wenn Sie das Beispiel-Gateway ohne Änderung bereitgestellt haben, wäre dies istio-ingressgateway.
    • GATEWAY_NAMESPACE: Der Namespace, in dem Sie das Ingress-Gateway bereitgestellt haben:
    kubectl get service GATEWAY_SERVICE_NAME \
    -n GATEWAY_NAMESPACE

    Die Ausgabe sieht etwa so aus:

    NAME                   TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)                                      AGE
istio-ingressgateway   LoadBalancer   10.19.247.233   35.239.7.64   80:31380/TCP,443:31390/TCP,31400:31400/TCP   27m

    In diesem Beispiel lautet die IP-Adresse des Ingress-Gateways 35.239.7.64.

  3. Rufen Sie die Anwendung in Ihrem Browser auf, um die Installation zu bestätigen:

    http://EXTERNAL_IP/

Service Mesh-Dashboards aufrufen

Nachdem Sie Arbeitslasten mit den eingefügten Sidecar-Proxys auf Ihrem Cluster bereitgestellt haben, können Sie die Cloud Service Mesh-Seiten in der Google Cloud Console entdecken, um alle Beobachtbarkeitsfunktionen von Cloud Service Mesh zu sehen. Nach der Bereitstellung von Arbeitslasten dauert es etwa ein oder zwei Minuten, bis Telemetriedaten in der Google Cloud Console angezeigt werden.

Der Zugriff auf Cloud Service Mesh in der Google Cloud Console wird durch die Identitäts- und Zugriffsverwaltung (Identity and Access Management, IAM) gesteuert. Für den Zugriff auf Cloud Service Mesh-Seiten muss ein Projektinhaber den Nutzern die Rolle „Projektbearbeiter“ oder „Betrachter“ oder die unter Zugriff auf Cloud Service Mesh in der Google Cloud Console steuern beschriebenen restriktiveren Rollen gewähren.

  1. Rufen Sie in der Google Cloud Console Cloud Service Mesh auf.

    Cloud Service Mesh aufrufen

  2. Wählen Sie das Google Cloud-Projekt aus der Drop-down-Liste in der Menüleiste aus.

  3. Wenn Sie mehr als ein Service Mesh haben, wählen Sie das Mesh aus der Drop-down-Liste Service Mesh aus.

Weitere Informationen finden Sie unter Cloud Service Mesh in der Google Cloud Console kennenlernen.

Bereinigen

Wenn Sie mehr über gegenseitiges TLS erfahren möchten, lesen Sie Cloud Service Mesh mit Beispiel: mTLS.

  • Wenn Sie den Cluster behalten und das Online Boutique-Beispiel entfernen möchten:

    1. Löschen Sie die Anwendungs-Namespaces:

      kubectl delete -f DIR_PATH/samples/online-boutique/kubernetes-manifests/namespaces

      Erwartete Ausgabe:

      namespace "ad" deleted
namespace "cart" deleted
namespace "checkout" deleted
namespace "currency" deleted
namespace "email" deleted
namespace "frontend" deleted
namespace "loadgenerator" deleted
namespace "payment" deleted
namespace "product-catalog" deleted
namespace "recommendation" deleted
namespace "shipping" deleted

    2. Löschen Sie die Diensteinträge:

      kubectl delete -f DIR_PATH/samples/online-boutique/istio-manifests/allow-egress-googleapis.yaml

      Erwartete Ausgabe:

      serviceentry.networking.istio.io "allow-egress-googleapis" deleted
serviceentry.networking.istio.io "allow-egress-google-metadata" deleted

  • Wenn Sie zusätzliche Gebühren vermeiden möchten, löschen Sie den Cluster:

    1. Führen Sie dazu diesen Befehl aus:

      gcloud container clusters delete CLUSTER_NAME \
    --project=PROJECT_ID \
    --zone=CLUSTER_LOCATION

    2. Geben Sie für die Eingabeaufforderung Möchten Sie fortfahren (J/N)? J ein.

      Nach einigen Minuten wird folgende Ausgabe angezeigt:

      Deleting cluster CLUSTER_NAME...done.
Deleted [https://container.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/zones/CLUSTER_LOCATION/clusters/CLUSTER_NAME].

Nächste Schritte