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總覽

Google Kubernetes Engine (GKE) 提供代管環境，讓您透過 Google 基礎架構部署、管理容器化應用程式及調度資源。GKE 環境包含多部機器，也就是 Compute Engine 執行個體，組合起來即形成一個容器叢集。

在本研究室中，您將實際練習使用 GKE 建立容器和部署應用程式。

目標

本研究室的內容包括：

• 建立 GKE 叢集
• 將應用程式部署至叢集
• 刪除叢集

利用 Google Kubernetes Engine 自動化調度管理叢集

Google Kubernetes Engine (GKE) 叢集是由 Kubernetes 開放原始碼叢集管理系統提供技術支援。您可以透過 Kubernetes 提供的機制與容器叢集互動，並使用 Kubernetes 指令和資源來部署及管理應用程式、執行管理工作、設定政策，以及監控已部署工作負載的健康狀態。

Kubernetes 與常用 Google 服務採相同的設計原則，一樣具備下列優點：自動管理功能、應用程式容器監控及有效性探測、自動調整資源配置、滾動式更新等。您在容器叢集中執行應用程式時，所用的技術凝聚了 Google 十多年來在容器執行實際工作負載的經驗。

Google Cloud 中的 Kubernetes

執行 GKE 叢集時，還可享有 Google Cloud 進階叢集管理功能帶來的優點，包括：

• Compute Engine 執行個體的負載平衡
• 透過節點集區指定叢集中的節點子集，享有更高的彈性
• 依據叢集的節點執行個體數，自動調整資源配置
• 自動升級叢集的節點軟體
• 節點自動修復功能，讓節點維持健全可用
• 透過 Cloud Monitoring 記錄和監控，掌握叢集狀況

瞭解 Kubernetes 的基本概念後，接著請學習如何在 30 分鐘內透過 GKE 部署容器化應用程式。請按照以下步驟設定研究室環境。

設定和需求

點選「Start Lab」按鈕前的須知事項

請詳閱以下操作說明。研究室活動會計時，而且中途無法暫停。點選「Start Lab」 後就會開始計時，讓您瞭解有多少時間可以使用 Google Cloud 資源。

您將在真正的雲端環境中完成實作研究室活動，而不是在模擬或示範環境。為達此目的，我們會提供新的暫時憑證，讓您用來在研究室活動期間登入及存取 Google Cloud。

如要完成這個研究室活動，請先確認：

• 您可以使用標準的網際網路瀏覽器 (Chrome 瀏覽器為佳)。

注意：請使用無痕模式或私密瀏覽視窗執行此研究室。這可以防止個人帳戶和學生帳戶之間的衝突，避免個人帳戶產生額外費用。

• 是時候完成研究室活動了！別忘了，活動一開始將無法暫停。

注意：如果您擁有個人 Google Cloud 帳戶或專案，請勿用於本研究室，以免產生額外費用。

如何開始研究室及登入 Google Cloud 控制台

1. 按一下「Start Lab」(開始研究室) 按鈕。如果研究室會產生費用，畫面中會出現選擇付款方式的彈出式視窗。左側的「Lab Details」窗格會顯示下列項目：

   • 「Open Google Cloud console」按鈕
   • 剩餘時間
   • 必須在這個研究室中使用的暫時憑證
   • 完成這個實驗室所需的其他資訊 (如有)

2. 點選「Open Google Cloud console」；如果使用 Chrome 瀏覽器，也能按一下滑鼠右鍵，然後選取「在無痕式視窗中開啟連結」。

   接著，實驗室會啟動相關資源並開啟另一個分頁，當中顯示「登入」頁面。

   提示：您可以在不同的視窗中並排開啟分頁。

   注意：如果頁面中顯示「選擇帳戶」對話方塊，請點選「使用其他帳戶」。

3. 如有必要，請將下方的 Username 貼到「登入」對話方塊。

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

   您也可以在「Lab Details」窗格找到 Username。

4. 點選「下一步」。

5. 複製下方的 Password，並貼到「歡迎使用」對話方塊。

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

   您也可以在「Lab Details」窗格找到 Password。

6. 點選「下一步」。

   重要事項：請務必使用實驗室提供的憑證，而非自己的 Google Cloud 帳戶憑證。 注意：如果使用自己的 Google Cloud 帳戶來進行這個實驗室，可能會產生額外費用。

7. 按過後續的所有頁面：

   • 接受條款及細則。
   • 由於這是臨時帳戶，請勿新增救援選項或雙重驗證機制。
   • 請勿申請免費試用。

Google Cloud 控制台稍後會在這個分頁開啟。

注意：如要查看列出 Google Cloud 產品和服務的選單，請點選左上角的「導覽選單」。

啟動 Cloud Shell

Cloud Shell 是搭載多項開發工具的虛擬機器，提供永久的 5 GB 主目錄，而且在 Google Cloud 中運作。Cloud Shell 提供指令列存取權，方便您使用 Google Cloud 資源。

1. 點按 Google Cloud 控制台上方的「啟用 Cloud Shell」圖示 。

連線完成即代表已通過驗證，且專案已設為您的 PROJECT_ID。輸出內容中有一行宣告本工作階段 PROJECT_ID 的文字：

您在本工作階段中的 Cloud Platform 專案會設為「YOUR_PROJECT_ID」

gcloud 是 Google Cloud 的指令列工具，已預先安裝於 Cloud Shell，並支援 Tab 鍵自動完成功能。

2. (選用) 您可以執行下列指令來列出使用中的帳戶：

gcloud auth list

3. 點按「授權」。

4. 輸出畫面應如下所示：

輸出內容：

ACTIVE: * ACCOUNT: student-01-xxxxxxxxxxxx@qwiklabs.net To set the active account, run: $ gcloud config set account `ACCOUNT`

5. (選用) 您可以使用下列指令來列出專案 ID：

gcloud config list project

輸出內容：

[core] project = <project_ID>

輸出內容範例：

[core] project = qwiklabs-gcp-44776a13dea667a6 附註：如需有關 gcloud 的完整說明，請前往 Google Cloud 並參閱「gcloud CLI overview guide」(gcloud CLI 總覽指南)。

工作 1：設定預設的運算可用區

運算可用區是叢集及叢集資源的大致區域位置。比方說，us-central1-a 便是 us-central1 區域中的一個可用區。

在 Cloud Shell 工作階段中，執行下列指令。

1. 設定預設運算區域：

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

   您應該會看見下列輸出內容：

   Updated property [compute/region].

2. 設定預設運算可用區：

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

   您應該會看見下列輸出內容：

   Updated property [compute/zone].

工作 2：建立 GKE 叢集

一個叢集至少包含一個「叢集主要執行個體」機器，以及數個稱為「節點」的工作站機器。「節點」為 Compute Engine 虛擬機器 (VM) 執行個體，會執行必要的 Kubernetes 程序，才能加入叢集。

注意：叢集名稱須以英文字母開頭，以英數字元結尾，且長度不得超過 40 個半形字元。

執行下列指令：

• 建立叢集：

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

您可以忽略輸出內容中的任何警告。叢集會在幾分鐘內建立完畢。

您應該會看見下列輸出內容：

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

點選「Check my progress」，確認目標已達成。 建立 GKE 叢集

工作 3：取得叢集的驗證憑證

建立叢集後，您需要取得驗證憑證才能與叢集互動。

• 使用叢集進行驗證：

  gcloud container clusters get-credentials lab-cluster

  您應該會看見下列輸出內容：

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

工作 4：將應用程式部署至叢集

您現在可以將容器化應用程式部署至叢集。在這個研究室，您將在叢集中執行 hello-app。

GKE 透過 Kubernetes 物件建立及管理您的叢集資源。Kubernetes 提供 Deployment 物件來部署無狀態應用程式，例如網路伺服器。Service 物件則會定義從網際網路存取應用程式時的規則和負載平衡設定。

1. 如要從 hello-app 容器映像檔建立新 Deployment hello-server，請執行下列 kubectl create 指令：

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

   您應該會看見下列輸出內容：

   deployment.apps/hello-server created

   這個 Kubernetes 指令會建立代表 hello-server 的 Deployment 物件。在這種情況下，--image 會指定要部署的容器映像檔。這個指令會從 Container Registry 值區提取範例映像檔。gcr.io/google-samples/hello-app:1.0 表示要提取的特定映像檔版本。如未指定版本，則會使用最新版本。

   點選「Check my progress」，確認目標已達成。 建立新 Deployment：hello-server

2. Kubernetes Service 是可讓您對外部流量公開應用程式的 Kubernetes 資源。如要建立 Kubernetes Service，請執行下列 kubectl expose 指令：

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

   在這個指令中：

   • --port 指定容器公開的通訊埠。
   • type="LoadBalancer" 會建立容器專用的 Compute Engine 負載平衡器。

   您應該會看見下列輸出內容：

   service/hello-server exposed

3. 如要檢查 hello-server Service，請執行 kubectl get：

   kubectl get service

   您應該會看見下列輸出內容：

   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 注意事項：可能需要 1 分鐘才能產生外部 IP 位址。 如果 EXTERNAL-IP 欄狀態為「待處理」，請再次執行上一個指令。

4. 如要從網路瀏覽器查看應用程式，請開啟新分頁並輸入以下位址。輸入位址時請用 hello-server 的 EXTERNAL-IP 取代 [EXTERNAL IP]。

   http://[EXTERNAL-IP]:8080

   預期的輸出內容：瀏覽器分頁會顯示「Hello, world!」訊息，以及版本和主機名稱。

   點選「Check my progress」，確認目標已達成。 建立 Kubernetes Service

工作 5：刪除叢集

1. 請執行下列指令來刪除叢集：

   gcloud container clusters delete lab-cluster

2. 出現提示時，請輸入　Y　確定刪除。

   叢集會在幾分鐘內刪除完畢。如要進一步瞭解已刪除的 GKE 叢集，請參閱 Google Kubernetes Engine (GKE) 文章的 Deleting a cluster (刪除叢集) 部分。

   點選「Check my progress」，確認目標已達成。 刪除叢集

恭喜！

您已成功將容器化應用程式部署至 Google Kubernetes Engine！在本研究室中，您建立了 GKE 叢集、將容器化應用程式部署至該叢集，並刪除叢集。您現在可以應用所學，透過 GKE 部署自己的應用程式。

後續步驟/瞭解詳情

本研究室是稱為 Qwik Start 的一系列研究室之一，這些研究室可讓您概略瞭解 Google Cloud 提供的許多功能。歡迎在 Google Cloud Skills Boost 目錄中搜尋「Qwik Start」，看看接下來要參加哪個研究室！

Google Cloud 教育訓練與認證

協助您瞭解如何充分運用 Google Cloud 的技術。我們的課程會介紹專業技能和最佳做法，讓您可以快速掌握要領並持續進修。我們提供從基本到進階等級的訓練課程，並有隨選、線上和虛擬課程等選項，方便您抽空參加。認證可協助您驗證及證明自己在 Google Cloud 技術方面的技能和專業知識。

使用手冊上次更新日期：2024 年 2 月 13 日

研究室上次測試日期：2024 年 1 月 26 日

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