Questo documento spiega come creare e gestire workload stateful all'interno di un cluster Kubernetes Google Distributed Cloud (GDC) con air gap. I workload stateful ti consentono di scalare il deployment delle applicazioni con l'archiviazione permanente. L'archiviazione permanente fornisce alla tua applicazione identità coerenti e nomi host stabili, indipendentemente da dove sono pianificati i workload.
Questo documento è rivolto agli sviluppatori del gruppo di operatori di applicazioni, responsabili della creazione dei workload delle applicazioni per la propria organizzazione. Per saperne di più, consulta la documentazione relativa ai segmenti di pubblico per GDC con air gap.
Prima di iniziare
Per completare le attività descritte in questo documento, devi richiedere le autorizzazioni necessarie e preparare l'ambiente.
Richiedi ruoli IAM
Per ottenere le autorizzazioni necessarie per creare workload stateful, devi disporre di ruoli specifici. I ruoli necessari dipendono dal fatto che tu stia lavorando all'interno di un cluster condiviso con ambito a livello di organizzazione o di un cluster standard con ambito a livello di progetto. Per saperne di più, consulta Configurazioni dei cluster Kubernetes.
Ruoli cluster condivisi
Per creare, eliminare, modificare o visualizzare workload stateful in un cluster condiviso, chiedi all'amministratore del progetto IAM di concederti il ruolo Namespace Admin (namespace-admin). Questo ruolo è associato allo spazio dei nomi del progetto.
Ruoli cluster standard
Per creare, eliminare, modificare o visualizzare i workload stateful in un cluster standard, chiedi all'amministratore del progetto IAM di concederti il ruolo Sviluppatore cluster (cluster-developer). Questo ruolo è associato allo spazio dei nomi del progetto.
prepara l'ambiente
Per eseguire comandi su un cluster Kubernetes utilizzando l'API, assicurati di disporre delle seguenti risorse:
Individua il nome del cluster Kubernetes o chiedi a un membro del gruppo di amministratori della piattaforma qual è il nome del cluster.
Accedi e genera il file kubeconfig per il cluster Kubernetes.
Utilizza il percorso kubeconfig del cluster Kubernetes per sostituire
KUBERNETES_CLUSTER_KUBECONFIGin queste istruzioni.
Crea una risorsa StatefulSet
Crea un oggetto StatefulSet scrivendo un manifest StatefulSet ed eseguendo kubectl apply per creare la risorsa. Per fornire ai client un modo stabile per inviare richieste ai pod della tua risorsa StatefulSet, devi anche creare un oggetto Service.
Il comando kubectl apply utilizza i file manifest per creare, aggiornare ed eliminare
le risorse nel cluster Kubernetes. Questo è un metodo dichiarativo di configurazione degli oggetti. Questo metodo conserva le scritture apportate agli oggetti attivi senza unire le modifiche ai file di configurazione degli oggetti.
Per creare una risorsa StatefulSet e Service, esegui:
kubectl --kubeconfig KUBERNETES_CLUSTER_KUBECONFIG -n NAMESPACE \
apply -f - <<EOF
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: SERVICE_NAME
labels:
app: APP_NAME
spec:
ports:
- port: 80
name: web
clusterIP: None
selector:
app: APP_NAME
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: STATEFULSET_NAME
spec:
selector:
matchLabels:
app: APP_LABEL_NAME
serviceName: "SERVICE_NAME"
replicas: NUMBER_OF_REPLICAS
template:
metadata:
labels:
app: APP_LABEL_NAME
spec:
terminationGracePeriodSeconds: 10
containers:
- name: CONTAINER_NAME
image: CONTAINER_IMAGE
ports:
- containerPort: 80
name: web
volumeMounts:
- name: www
mountPath: CONTAINER_STORAGE_VOLUME_PATH
volumeClaimTemplates:
- metadata:
name: www
spec:
accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
resources:
requests:
storage: 1Gi
EOF
Sostituisci quanto segue:
KUBERNETES_CLUSTER_KUBECONFIG: il file kubeconfig per il cluster in cui stai eseguendo il deployment dei workload dei container.NAMESPACE: lo spazio dei nomi in cui eseguire il deployment dei workload del container. Per i cluster condivisi, deve essere uno spazio dei nomi del progetto. Per i cluster standard, può essere qualsiasi spazio dei nomi.SERVICE_NAME: il nome dell'oggettoService. Assicurati che l'oggettoStatefulSetimposti anche l'oggettoServicenel suoserviceName.APP_NAME: il nome dell'applicazione da eseguire all'interno del deployment.APP_LABEL_NAME: il selettore di etichette che determina quali pod appartengono all'oggettoStatefulSet.STATEFULSET_NAME: il nome dell'oggettoStatefulSet.NUMBER_OF_REPLICAS: il numero di oggettiPodreplicati gestiti dal deployment.CONTAINER_NAME: il nome del container.CONTAINER_IMAGE: il nome dell'immagine container. Devi includere il percorso del container registry e la versione dell'immagine, ad esempioREGISTRY_PATH/nginx:1.23. Per saperne di più sull'impostazione del percorso del container registry, consulta la panoramica di Managed Harbor Service.CONTAINER_STORAGE_VOLUME_PATH: il percorso all'interno del container in cui è montato un volume di archiviazione.
Ad esempio, i seguenti oggetti StatefulSet e Service corrispondenti creano workload dei container stateful:
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx
labels:
app: nginx
spec:
ports:
- port: 80
name: web
clusterIP: None
selector:
app: nginx
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: web
spec:
selector:
matchLabels:
app: nginx
serviceName: "nginx"
replicas: 3
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
terminationGracePeriodSeconds: 10
containers:
- name: nginx
image: REGISTRY_PATH/nginx:1.23
ports:
- containerPort: 80
name: web
volumeMounts:
- name: www
mountPath: /usr/share/nginx/html
volumeClaimTemplates:
- metadata:
name: www
spec:
accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
resources:
requests:
storage: 1Gi
In questo esempio:
- Viene creato un oggetto
Servicedenominatonginx, indicato dal campometadata: name. L'oggettoServiceha come target un'app denominatanginx, indicata dalabels.app: nginxeselector.app: nginx. L'oggettoServiceespone la porta 80 e la denominaweb. Questo oggettoServicecontrolla il dominio di rete e instrada il traffico internet all'applicazione containerizzata di cui l'oggettoStatefulSetha eseguito il deployment. - Viene creato un
StatefulSetdenominatowebcon tre oggettiPodreplicati, come impostato dal camporeplicas: 3. - Il template
Pod, impostato dalla sezione.spec.template, indica che i suoi oggettiPodsono etichettati comeapp: nginx. - La specifica
Pod, impostata dalla sezione.template.spec, indica che i pod diStatefulSeteseguono un container,nginx, che esegue l'immaginenginxnella versione1.23. - La specifica
Podutilizza la porta web aperta dall'oggettoService. - La sezione
.template.spec.volumeMountsspecifica un campomountPath, denominatowww.mountPathè il percorso nel container in cui è montato un volume di archiviazione. StatefulSetesegue il provisioning di tre oggettiPersistentVolumeClaim, denominatiweb-www-0,web-www-1eweb-www-2, con 1 GB di spazio di archiviazione sottoposto a provisioning ciascuno.
Dopo la creazione, StatefulSet garantisce che il numero target di oggetti Pod sia in esecuzione e disponibile in qualsiasi momento. StatefulSet sostituisce automaticamente gli oggetti Pod che non vanno a buon fine o vengono rimossi dai relativi nodi e associa i nuovi oggetti Pod alle risorse di archiviazione, alle richieste di risorse e ai limiti delle risorse e ad altre configurazioni definite nella specifica Pod dell'oggetto StatefulSet.
Richiedi l'archiviazione permanente in una risorsa StatefulSet
È possibile eseguire il provisioning dinamico dello spazio di archiviazione permanente in modo che i volumi sottostanti vengano creati on demand. Le applicazioni possono richiedere l'archiviazione permanente con un oggetto PersistentVolumeClaim.
In genere, devi creare oggetti PersistentVolumeClaim oltre
all'oggetto Pod. Tuttavia, gli oggetti StatefulSet includono un array volumeClaimTemplates che genera gli oggetti PersistentVolumeClaim. Ogni replica StatefulSet riceve il proprio oggetto PersistentVolumeClaim.
Per saperne di più, consulta Configura lo spazio di archiviazione dei container.