使用 Persistent Disk 和 Cloud SQL 在 GKE 上部署 WordPress

Autopilot Standard

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本教程介绍如何使用 MySQL 数据库在 Google Kubernetes Engine (GKE) 上设置单副本 WordPress 部署。您可以使用 Cloud SQL，该服务提供了托管版的 MySQL，因此您无需安装 MySQL。WordPress 使用 PersistentVolumes (PV) 和 PersistentVolumeClaims (PVC) 存储数据。

PV 表示集群中由管理员预配或由 Kubernetes 动态预配的存储卷，用于处理 PVC 中提出的请求。PVC 是由用户发出的某个存储类别的存储请求，可由 PV 处理。PV 和 PVC 独立于 pod 生命周期，其保存的数据不受 pod 重新启动、重新调度甚至删除的影响。WordPress 使用 Persistent Disk 作为存储方案，为 PV 提供支持。

背景

WordPress 是一款博客工具，该工具使用关系型数据库来存储博客文章及其相关的对象和元数据，并使用本地文件系统来存储素材资源（例如博客文章中的图片）。本教程使用 Docker Hub 中的官方 WordPress Docker 映像。

通常，容器的根文件系统不适合存储永久性数据。您在 GKE 上运行的容器通常是一次性实体，并且集群管理器可以删除、逐出或重新安排由于节点故障或其他原因而变得不可用的任何容器。当节点发生故障时，保存到容器根文件系统的所有数据都将丢失。

使用由永久性磁盘提供支持的 PV，您可以将 WordPress 平台数据存储在容器之外。这样，即使容器被删除，其数据仍然存在。使用默认存储类别时，如果 pod 被重新安排到另一个节点，您的永久性磁盘（亦即您的数据）不会随 pod 一起移动。有几种不同的转移数据的方法，但这不在本教程探讨范围之内。如需了解详情，请参见具有永久性磁盘的永久性卷 。

WordPress 需要使用 PV 来存储数据。在本教程中，您将使用默认存储类别来动态创建永久性磁盘，并为部署创建 PVC。

目标

• 创建 GKE 集群。
• 创建由永久性磁盘提供支持的 PV 和 PVC。
• 创建 Cloud SQL for MySQL 实例。
• 部署 WordPress。
• 设置您的 WordPress 博客。

费用

在本文档中，您将使用 Google Cloud 的以下收费组件：

• GKE
• Cloud SQL

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

1. 登录您的 Google Cloud 账号。如果您是 Google Cloud 新手，请创建一个账号来评估我们的产品在实际场景中的表现。新客户还可获享 $300 赠金，用于运行、测试和部署工作负载。

2. 在 Google Cloud Console 中的项目选择器页面上，选择或创建一个 Google Cloud 项目。

   注意：如果您不打算保留在此过程中创建的资源，请创建新的项目，而不要选择现有的项目。完成本教程介绍的步骤后，您可以删除所创建的项目，并移除与该项目关联的所有资源。

   转到“项目选择器”

3. 确保您的 Google Cloud 项目已启用结算功能。

4. 在 Google Cloud Console 中的项目选择器页面上，选择或创建一个 Google Cloud 项目。

   注意：如果您不打算保留在此过程中创建的资源，请创建新的项目，而不要选择现有的项目。完成本教程介绍的步骤后，您可以删除所创建的项目，并移除与该项目关联的所有资源。

   转到“项目选择器”

5. 确保您的 Google Cloud 项目已启用结算功能。

6. 在 Google Cloud 控制台中，激活 Cloud Shell。

   激活 Cloud Shell

   Cloud Shell 会话随即会在 Google Cloud 控制台的底部启动，并显示命令行提示符。Cloud Shell 是一个已安装 Google Cloud CLI 且已为当前项目设置值的 Shell 环境。该会话可能需要几秒钟时间来完成初始化。

7. 在 Cloud Shell 中，启用 GKE 和 Cloud SQL Admin API：

   gcloud services enable container.googleapis.com sqladmin.googleapis.com
   

设置您的环境

1. 在 Cloud Shell 中，设置 Google Cloud CLI 的默认区域：

   gcloud config set compute/region region
   

   请替换以下内容：

   • region：选择离您最近的区域。如需了解详情，请参阅区域和可用区。

2. 将 PROJECT_ID 环境变量设置为您的 Google Cloud 项目 ID (project-id)。

   export PROJECT_ID=project-id
   

3. 从 GitHub 代码库下载应用清单文件：

   git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes-engine-samples
   

4. 转到包含 wordpress-persistent-disks 文件的目录：

   cd kubernetes-engine-samples/quickstarts/wordpress-persistent-disks
   

5. 设置 WORKING_DIR 环境变量：

   WORKING_DIR=$(pwd)
   

   在本教程中，您将使用 YAML 格式的清单文件创建 Kubernetes 对象。

创建 GKE 集群

您可以创建一个 GKE 集群来托管您的 WordPress 应用容器。

• 在 Cloud Shell 中，创建一个名为 persistent-disk-tutorial 的 GKE 集群：

  CLUSTER_NAME=persistent-disk-tutorial
  gcloud container clusters create-auto $CLUSTER_NAME
  

  创建后，连接到新集群：

  gcloud container clusters get-credentials $CLUSTER_NAME --region REGION
  

创建由永久性磁盘提供支持的 PV 和 PVC

创建一个 PVC 作为 WordPress 所需的存储空间。GKE 安装了默认的 StorageClass 资源，可让您动态预配由永久性磁盘提供支持的 PV。您可以使用 wordpress-volumeclaim.yaml 文件来创建部署所需的 PVC。

此清单文件描述的是请求 200 GB 存储空间的 PVC。StorageClass 资源尚未在该文件中定义，因此该 PVC 使用默认的 StorageClass 资源来预配由永久性磁盘提供支持的 PV。

1. 在 Cloud Shell 中，部署该清单文件：

   kubectl apply -f $WORKING_DIR/wordpress-volumeclaim.yaml
   

   预配由永久性磁盘提供支持的 PV 并将其绑定到您的 PVC 最多可能需要 10 秒钟。您可以使用以下命令检查状态：

   kubectl get persistentvolumeclaim
   

   输出显示状态为 Pending 的 PersistentVolumeClaim，类似于以下内容：

   NAME                    STATUS    VOLUME   CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
   wordpress-volumeclaim   Pending                                      standard-rwo   5s
   

   此 PersistentVolumeClaim 将保持 Pending 状态，直到您在本教程的后面部分使用它为止。

创建 Cloud SQL for MySQL 实例

1. 在 Cloud Shell 中，创建一个名为 mysql-wordpress-instance 的实例：

   INSTANCE_NAME=mysql-wordpress-instance
   gcloud sql instances create $INSTANCE_NAME
   

2. 将实例连接名称添加为环境变量：

   export INSTANCE_CONNECTION_NAME=$(gcloud sql instances describe $INSTANCE_NAME \
       --format='value(connectionName)')
   

3. 为 WordPress 创建一个数据库来存储其数据：

   gcloud sql databases create wordpress --instance $INSTANCE_NAME
   

4. 为 WordPress 创建一个名为 wordpress 的数据库用户和相应的密码，以便向该实例进行身份验证：

   CLOUD_SQL_PASSWORD=$(openssl rand -base64 18)
   gcloud sql users create wordpress --host=% --instance $INSTANCE_NAME \
       --password $CLOUD_SQL_PASSWORD
   

   如果您关闭 Cloud Shell 会话，则会丢失密码。请记下该密码，因为您需要在本教程的后面部分用到它。

您已为新 WordPress 博客设置好了数据库！

部署 WordPress

您必须先部署服务账号，然后才能部署 WordPress。您可以创建一个 Kubernetes Secret 用以保存服务账号凭据，并创建另一个 Secret 来保存数据库凭据。

配置服务账号并创建密钥

1. 为了让您的 WordPress 应用能够通过 Cloud SQL 代理访问 MySQL 实例，请创建一个服务账号：

   SA_NAME=cloudsql-proxy
   gcloud iam service-accounts create $SA_NAME --display-name $SA_NAME
   

2. 将服务账号电子邮件地址添加为环境变量：

   SA_EMAIL=$(gcloud iam service-accounts list \
       --filter=displayName:$SA_NAME \
       --format='value(email)')
   

3. 将 cloudsql.client 角色添加到您的服务账号：

   gcloud projects add-iam-policy-binding $PROJECT_ID \
       --role roles/cloudsql.client \
       --member serviceAccount:$SA_EMAIL
   

4. 为服务账号创建密钥：

   gcloud iam service-accounts keys create $WORKING_DIR/key.json \
       --iam-account $SA_EMAIL
   

   此命令会下载 key.json 文件的副本。

5. 为 MySQL 凭据创建 Kubernetes Secret：

   kubectl create secret generic cloudsql-db-credentials \
       --from-literal username=wordpress \
       --from-literal password=$CLOUD_SQL_PASSWORD
   

6. 为服务账号凭据创建 Kubernetes Secret：

   kubectl create secret generic cloudsql-instance-credentials \
       --from-file $WORKING_DIR/key.json
   

部署 WordPress

下一步是将您的 WordPress 容器部署到 GKE 集群中。

wordpress_cloudsql.yaml 清单文件描述了一个 Deployment，该 Deployment 创建一个运行包含 WordPress 实例的容器的 pod。此容器会读取 WORDPRESS_DB_PASSWORD 环境变量，该变量包含您创建的 cloudsql-db-credentials Secret。

此清单文件还对 WordPress 容器进行了配置，使其通过辅助容器中运行的 Cloud SQL 代理与 MySQL 通信。主机地址值是在 WORDPRESS_DB_HOST 环境变量中设置的。

1. 替换 INSTANCE_CONNECTION_NAME 环境变量，准备文件：

   cat $WORKING_DIR/wordpress_cloudsql.yaml.template | envsubst > \
       $WORKING_DIR/wordpress_cloudsql.yaml
   

2. 部署 wordpress_cloudsql.yaml 清单文件：

   kubectl create -f $WORKING_DIR/wordpress_cloudsql.yaml
   

   在将永久性磁盘挂接到计算节点时，部署此清单文件需要几分钟的时间。

3. 监视该部署，直至其状态变为 running：

   kubectl get pod -l app=wordpress --watch
   

   当输出显示 Running 状态时，您可以继续执行下一步。

   NAME                     READY     STATUS    RESTARTS   AGE
   wordpress-387015-02xxb   2/2       Running   0          2m47s
   

公开 WordPress 服务

在上一步中，您部署了 WordPress 容器，但目前无法从集群外部访问该容器，因为它没有外部 IP 地址。若要将 WordPress 应用公开给来自互联网的流量，您可以创建 Kubernetes Service 并给 Kubernetes Service 配置连接的外部负载平衡器。如需详细了解如何在 GKE 中使用 Service 公开应用，请参阅方法指南。

1. 创建一个 type:LoadBalancer Service：

   kubectl create -f $WORKING_DIR/wordpress-service.yaml
   

   创建负载平衡器需要几分钟时间。

2. 监视该部署，并等待系统为该服务分配外部 IP 地址：

   kubectl get svc -l app=wordpress --watch
   

3. 当输出显示外部 IP 地址时，您可以继续执行下一步。请注意，您的外部 IP 与以下示例不同。

   NAME        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP    PORT(S)        AGE
   wordpress   10.51.243.233   203.0.113.3    80:32418/TCP   1m
   

4. 记下 EXTERNAL_IP 地址字段以便稍后使用。

警告：不要在按住页面上将您的 WordPress 安装交托给会公开集群的负载均衡器。其他访问者可以在您的集群上设置网站，并使用该网站来提供潜在的恶意内容。您可以继续设置 WordPress 博客或清理此部署。

设置您的 WordPress 博客

在此部分中，您将设置 WordPress 博客。

1. 在浏览器中，转到以下网址，将 external-ip-address 替换为公开 WordPress 实例的服务的 EXTERNAL_IP 地址：

   http://external-ip-address
   

2. 在 WordPress installation 页面上，选择一种语言，然后点击 Continue。

3. 在 Information needed 页面中填写相应信息，然后点击 Install WordPress。

4. 点击 Log In。

5. 输入您之前创建的用户名和密码。

6. 您现在有了一个博客网站。若要访问您的博客，请在浏览器中访问以下网址：

   http://external-ip-address
   

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。

删除项目

警告：删除项目会产生以下影响
• 项目中的所有内容都会被删除。如果您将现有项目用于本文档中的任务，则删除该项目后，还将删除您已在该项目中完成的任何其他工作。
• 自定义项目 ID 丢失。创建此项目时，您可能创建了要在将来使用的自定义项目 ID。要保留使用该项目 ID 的网址（例如 appspot.com 网址），请删除项目内的所选资源，而不是删除整个项目。
1. 在 Google Cloud 控制台中，进入管理资源页面。

   转到“管理资源”

2. 在项目列表中，选择要删除的项目，然后点击删除。
3. 在对话框中输入项目 ID，然后点击关闭以删除项目。

逐个删除资源

如果您使用的是现有项目，并且不想将其删除，请逐个删除资源。

1. 删除服务：

   kubectl delete service wordpress
   

   等待系统完成删除为 wordpress Service 预配的负载平衡器。负载平衡器会在后台被异步删除。

   监视删除过程：

   watch gcloud compute forwarding-rules list
   

   当您看到以下输出时，即表示负载平衡器已被删除：

   Listed 0 items.
   

2. 删除 Deployment：

   kubectl delete deployment wordpress
   

3. 删除用于 WordPress 的 PVC：

   kubectl delete pvc wordpress-volumeclaim
   

   此命令还会自动删除 PV 和永久性磁盘。

4. 删除 GKE 集群：

   gcloud container clusters delete $CLUSTER_NAME
   

5. 删除 Cloud SQL 实例：

   gcloud sql instances delete $INSTANCE_NAME
   

6. 从服务账号中移除角色：

   gcloud projects remove-iam-policy-binding $PROJECT_ID \
       --role roles/cloudsql.client \
       --member serviceAccount:$SA_EMAIL
   

7. 删除服务账号：

   gcloud iam service-accounts delete $SA_EMAIL
   

后续步骤

• 为您的应用配置静态 IP 和域名。

• 使用 Ingress 设置外部应用负载均衡器。

• 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。