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Übersicht

Google Kubernetes Engine (GKE) ist eine verwaltete Umgebung für das Deployment, die Verwaltung und die Skalierung von containerbasierten Anwendungen in der Google-Infrastruktur. Die GKE-Umgebung besteht aus mehreren Maschinen (Compute Engine-Instanzen), die einen Container-Cluster bilden.

In diesem Lab lernen Sie anhand praktischer Übungen, wie mit der GKE ein Container erstellt und Anwendungen implementiert werden.

Lernziele

Aufgaben in diesem Lab:

• GKE-Cluster erstellen
• Anwendung im Cluster bereitstellen
• Cluster löschen

Clusterorchestrierung mit der Google Kubernetes Engine

Google Kubernetes Engine-Cluster (GKE) basieren auf dem Open-Source-Clusterverwaltungssystem Kubernetes, das Mechanismen für die Interaktion mit dem Container-Cluster enthält. Mit Kubernetes-Befehlen und ‑Ressourcen können Sie Anwendungen bereitstellen und verwalten, administrative Aufgaben ausführen, Richtlinien festlegen sowie den Status von Arbeitslasten überwachen.

Kubernetes basiert auf denselben Designprinzipien, die beliebten Google-Diensten zugrunde liegen, und bietet die gleichen Vorteile: automatische Verwaltung, Monitoring und Aktivitätsprüfung für Anwendungscontainer, automatische Skalierung, Rolling Updates usw. Wenn Sie Ihre Anwendungen in einem Container-Cluster ausführen, verwenden Sie eine Technologie, die auf der über zehnjährigen Erfahrung von Google bei der Ausführung von Produktionsarbeitslasten in Containern basiert.

Kubernetes in Google Cloud

Beim Ausführen eines GKE-Clusters können Sie außerdem die erweiterten Funktionen von Google Cloud zur Clusterverwaltung nutzen. Dazu gehören:

• Load Balancing für Compute Engine-Instanzen
• Zusätzliche Flexibilität durch Knotenpools zur Bestimmung von Teilmengen von Knoten in einem Cluster
• Automatische Skalierung der Anzahl der Knoteninstanzen im Cluster
• Automatische Upgrades für die Knotensoftware Ihres Clusters
• Automatische Knotenreparatur zur Erhaltung der Knotenintegrität und -verfügbarkeit
• Logging und Monitoring mit Cloud Monitoring, um detaillierte Einblicke in den Cluster zu erhalten

Sie haben nun ein grundlegendes Verständnis von Kubernetes. Jetzt zeigen wir Ihnen, wie Sie eine Containeranwendung mit der GKE in weniger als 30 Minuten bereitstellen. Führen Sie die folgenden Schritte aus, um die Lab-Umgebung einzurichten.

Einrichtung und Anforderungen

Vor dem Klick auf „Start Lab“ (Lab starten)

Lesen Sie diese Anleitung. Labs sind zeitlich begrenzt und können nicht pausiert werden. Der Timer beginnt zu laufen, wenn Sie auf Lab starten klicken, und zeigt Ihnen, wie lange Google Cloud-Ressourcen für das Lab verfügbar sind.

In diesem praxisorientierten Lab können Sie die Lab-Aktivitäten in einer echten Cloud-Umgebung durchführen – nicht in einer Simulations- oder Demo-Umgebung. Dazu erhalten Sie neue, temporäre Anmeldedaten, mit denen Sie für die Dauer des Labs auf Google Cloud zugreifen können.

Für dieses Lab benötigen Sie Folgendes:

• Einen Standardbrowser (empfohlen wird Chrome)

Hinweis: Nutzen Sie den privaten oder Inkognitomodus (empfohlen), um dieses Lab durchzuführen. So wird verhindert, dass es zu Konflikten zwischen Ihrem persönlichen Konto und dem Teilnehmerkonto kommt und zusätzliche Gebühren für Ihr persönliches Konto erhoben werden.

• Zeit für die Durchführung des Labs – denken Sie daran, dass Sie ein begonnenes Lab nicht unterbrechen können.

Hinweis: Verwenden Sie für dieses Lab nur das Teilnehmerkonto. Wenn Sie ein anderes Google Cloud-Konto verwenden, fallen dafür möglicherweise Kosten an.

Lab starten und bei der Google Cloud Console anmelden

1. Klicken Sie auf Lab starten. Wenn Sie für das Lab bezahlen müssen, wird ein Dialogfeld geöffnet, in dem Sie Ihre Zahlungsmethode auswählen können. Auf der linken Seite befindet sich der Bereich „Details zum Lab“ mit diesen Informationen:

   • Schaltfläche „Google Cloud Console öffnen“
   • Restzeit
   • Temporäre Anmeldedaten für das Lab
   • Ggf. weitere Informationen für dieses Lab

2. Klicken Sie auf Google Cloud Console öffnen (oder klicken Sie mit der rechten Maustaste und wählen Sie Link in Inkognitofenster öffnen aus, wenn Sie Chrome verwenden).

   Im Lab werden Ressourcen aktiviert. Anschließend wird ein weiterer Tab mit der Seite „Anmelden“ geöffnet.

   Tipp: Ordnen Sie die Tabs nebeneinander in separaten Fenstern an.

   Hinweis: Wird das Dialogfeld Konto auswählen angezeigt, klicken Sie auf Anderes Konto verwenden.

3. Kopieren Sie bei Bedarf den folgenden Nutzernamen und fügen Sie ihn in das Dialogfeld Anmelden ein.

   {{{user_0.username | "Username"}}}

   Sie finden den Nutzernamen auch im Bereich „Details zum Lab“.

4. Klicken Sie auf Weiter.

5. Kopieren Sie das folgende Passwort und fügen Sie es in das Dialogfeld Willkommen ein.

   {{{user_0.password | "Password"}}}

   Sie finden das Passwort auch im Bereich „Details zum Lab“.

6. Klicken Sie auf Weiter.

   Wichtig: Sie müssen die für das Lab bereitgestellten Anmeldedaten verwenden. Nutzen Sie nicht die Anmeldedaten Ihres Google Cloud-Kontos. Hinweis: Wenn Sie Ihr eigenes Google Cloud-Konto für dieses Lab nutzen, können zusätzliche Kosten anfallen.

7. Klicken Sie sich durch die nachfolgenden Seiten:

   • Akzeptieren Sie die Nutzungsbedingungen.
   • Fügen Sie keine Wiederherstellungsoptionen oder Zwei-Faktor-Authentifizierung hinzu (da dies nur ein temporäres Konto ist).
   • Melden Sie sich nicht für kostenlose Testversionen an.

Nach wenigen Augenblicken wird die Google Cloud Console in diesem Tab geöffnet.

Hinweis: Wenn Sie auf Google Cloud-Produkte und ‑Dienste zugreifen möchten, klicken Sie auf das Navigationsmenü oder geben Sie den Namen des Produkts oder Dienstes in das Feld Suchen ein.

Cloud Shell aktivieren

Cloud Shell ist eine virtuelle Maschine, auf der Entwicklertools installiert sind. Sie bietet ein Basisverzeichnis mit 5 GB nichtflüchtigem Speicher und läuft auf Google Cloud. Mit Cloud Shell erhalten Sie Befehlszeilenzugriff auf Ihre Google Cloud-Ressourcen.

1. Klicken Sie oben in der Google Cloud Console auf Cloud Shell aktivieren .

2. Klicken Sie sich durch die folgenden Fenster:

   • Fahren Sie mit dem Informationsfenster zu Cloud Shell fort.
   • Autorisieren Sie Cloud Shell, Ihre Anmeldedaten für Google Cloud API-Aufrufe zu verwenden.

Wenn eine Verbindung besteht, sind Sie bereits authentifiziert und das Projekt ist auf Project_ID, eingestellt. Die Ausgabe enthält eine Zeile, in der die Project_ID für diese Sitzung angegeben ist:

Ihr Cloud-Projekt in dieser Sitzung ist festgelegt als {{{project_0.project_id | "PROJECT_ID"}}}

gcloud ist das Befehlszeilentool für Google Cloud. Das Tool ist in Cloud Shell vorinstalliert und unterstützt die Tab-Vervollständigung.

3. (Optional) Sie können den aktiven Kontonamen mit diesem Befehl auflisten:

gcloud auth list

4. Klicken Sie auf Autorisieren.

Ausgabe:

ACTIVE: * ACCOUNT: {{{user_0.username | "ACCOUNT"}}} Um das aktive Konto festzulegen, führen Sie diesen Befehl aus: $ gcloud config set account `ACCOUNT`

5. (Optional) Sie können die Projekt-ID mit diesem Befehl auflisten:

gcloud config list project

Ausgabe:

[core] project = {{{project_0.project_id | "PROJECT_ID"}}} Hinweis: Die vollständige Dokumentation für gcloud finden Sie in Google Cloud in der Übersicht zur gcloud CLI.

Aufgabe 1: Standard-Computing-Zone festlegen

Ihre Computing-Zone ist ein ungefährer regionaler Standort, an dem sich Ihre Cluster und deren Ressourcen befinden. us-central1-a ist beispielsweise eine Zone in der Region us-central1.

Führen Sie in der Cloud Shell-Sitzung die folgenden Befehle aus.

1. Legen Sie die Standard-Computing-Region fest:

   gcloud config set compute/region {{{project_0.startup_script.project_region|"REGION"}}}

   Erwartete Ausgabe:

   Updated property [compute/region].

2. Legen Sie die standardmäßige Compute-Zone für die Verarbeitung fest:

   gcloud config set compute/zone {{{project_0.startup_script.project_zone|"ZONE"}}}

   Erwartete Ausgabe:

   Updated property [compute/zone].

Aufgabe 2: GKE-Cluster erstellen

Ein Cluster besteht aus mindestens einer Clustermaster-Maschine und mehreren Worker-Maschinen, den Knoten. Knoten sind Compute Engine-VM-Instanzen, auf denen die Kubernetes-Prozesse ausgeführt werden, die erforderlich sind, um die Knoten zu einem Teil des Clusters zu machen.

Hinweis: Clusternamen dürfen maximal 40 Zeichen lang sein und müssen mit einem Buchstaben beginnen und mit einem alphanumerischen Zeichen enden.

Führen Sie dazu diesen Befehl aus:

• Erstellen Sie einen Cluster.

  gcloud container clusters create --machine-type=e2-medium --zone={{{project_0.startup_script.project_zone|ZONE}}} lab-cluster

Etwaige Warnungen in der Ausgabe können Sie ignorieren. Es kann einige Minuten dauern, bis der Cluster erstellt ist.

Erwartete Ausgabe:

NAME: lab-cluster LOCATION: {{{project_0.startup_script.project_zone|ZONE}}} MASTER_VERSION: 1.22.8-gke.202 MASTER_IP: 34.67.240.12 MACHINE_TYPE: e2-medium NODE_VERSION: 1.22.8-gke.202 NUM_NODES: 3 STATUS: RUNNING

Klicken Sie auf Fortschritt prüfen. GKE-Cluster erstellen

Aufgabe 3: Authentifizierungsdaten für den Cluster abrufen

Nach dem Erstellen des Clusters benötigen Sie Anmeldedaten für die Authentifizierung, damit Sie mit ihm interagieren können.

• Authentifizieren Sie sich beim Cluster:

  gcloud container clusters get-credentials lab-cluster

  Erwartete Ausgabe:

  Fetching cluster endpoint and auth data. kubeconfig entry generated for my-cluster.

Aufgabe 4: Anwendung im Cluster bereitstellen

Jetzt können Sie eine Containeranwendung im Cluster bereitstellen. In diesem Lab führen Sie hello-app in Ihrem Cluster aus.

Die GKE verwendet Kubernetes-Objekte, um die Clusterressourcen zu erstellen und zu verwalten. Kubernetes stellt das Deployment für die Bereitstellung zustandsloser Anwendungen wie Webserver bereit. Über Dienstobjekte werden Regeln und das Load Balancing für den Zugriff auf Ihre Anwendung über das Internet festgelegt.

1. Führen Sie den folgenden kubectl create-Befehl aus, um das neue Deployment hello-server aus dem Container-Image hello-app zu erstellen:

   kubectl create deployment hello-server --image=gcr.io/google-samples/hello-app:1.0

   Erwartete Ausgabe:

   deployment.apps/hello-server created

   Mit diesem Kubernetes-Befehl wird ein Deployment-Objekt erstellt, das hello-server darstellt. In diesem Fall wird mit --image ein Container-Image festgelegt, das bereitgestellt werden soll. Mit dem Befehl wird das Beispiel-Image aus einem Container Registry-Bucket abgerufen. gcr.io/google-samples/hello-app:1.0 gibt die genaue Image-Version an, die abgerufen werden soll. Wenn keine Version angegeben ist, wird die aktuelle Version verwendet.

   Klicken Sie auf Fortschritt prüfen. Neues Deployment erstellen: hello-server

2. Erstellen Sie einen Kubernetes-Dienst. Dies ist eine Kubernetes-Ressource, mit der Sie Ihre Anwendung für externen Traffic freigeben können. Führen Sie dazu den folgenden kubectl expose-Befehl aus:

   kubectl expose deployment hello-server --type=LoadBalancer --port 8080

   Dabei gilt:

   • --port gibt den Port an, den der Container verfügbar macht.
   • Mit type="LoadBalancer" wird ein Compute Engine-Load-Balancer für Ihren Container erstellt.

   Erwartete Ausgabe:

   service/hello-server exposed

3. Führen Sie kubectl get aus, um den Dienst hello-server zu prüfen:

   kubectl get service

   Erwartete Ausgabe:

   NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE hello-server loadBalancer 10.39.244.36 35.202.234.26 8080:31991/TCP 65s kubernetes ClusterIP 10.39.240.1 433/TCP 5m13s Hinweis: Es kann etwas dauern, bis eine externe IP-Adresse generiert wird. Führen Sie den vorherigen Befehl noch einmal aus, falls die Spalte EXTERNAL-IP den Status Ausstehend aufweist.

4. Öffnen Sie einen neuen Tab und geben Sie die folgende Adresse ein, wenn Sie die Anwendung im Browser ansehen möchten. Ersetzen Sie dabei [EXTERNAL IP] durch den Wert von EXTERNAL-IP für hello-server.

   http://[EXTERNAL-IP]:8080

   Erwartete Ausgabe: Im Browsertab sind die Nachricht Hello, world! sowie die Version und der Hostname zu sehen.

   Klicken Sie auf Fortschritt prüfen. Kubernetes-Dienst erstellen

Aufgabe 5: Cluster löschen

1. Führen Sie den folgenden Befehl aus, um den Cluster zu löschen:

   gcloud container clusters delete lab-cluster

2. Geben Sie bei Aufforderung Y zur Bestätigung ein.

   Das Löschen des Clusters kann einige Minuten dauern. Informationen zu gelöschten GKE-Clustern finden Sie in der Google Kubernetes Engine-Dokumentation unter Cluster löschen.

   Klicken Sie auf Fortschritt prüfen. Cluster löschen

Glückwunsch!

Sie haben eine Containeranwendung in der Google Kubernetes Engine bereitgestellt. In diesem Lab haben Sie einen GKE-Cluster erstellt, eine Containeranwendung darauf bereitgestellt und den Cluster wieder gelöscht. Mit diesem Wissen können Sie jetzt eigene Anwendungen mit der GKE bereitstellen.

Weitere Informationen

Dieses Lab gehört zu der Reihe „Qwik Starts“. Die Labs geben Ihnen einen Einblick in die vielen Funktionen von Google Cloud. Suchen Sie im Google Cloud Skills Boost-Katalog einfach nach „Qwik Starts“ und wählen Sie das nächste Lab aus, das Sie durchgehen möchten.

Google Cloud-Schulungen und -Zertifizierungen

In unseren Schulungen erfahren Sie alles zum optimalen Einsatz unserer Google Cloud-Technologien und können sich entsprechend zertifizieren lassen. Unsere Kurse vermitteln technische Fähigkeiten und Best Practices, damit Sie möglichst schnell mit Google Cloud loslegen und Ihr Wissen fortlaufend erweitern können. Wir bieten On-Demand-, Präsenz- und virtuelle Schulungen für Anfänger wie Fortgeschrittene an, die Sie individuell in Ihrem eigenen Zeitplan absolvieren können. Mit unseren Zertifizierungen weisen Sie nach, dass Sie Experte im Bereich Google Cloud-Technologien sind.

Anleitung zuletzt am 13. Februar 2024 aktualisiert

Lab zuletzt am 26. Januar 2024 getestet

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