使用 Persistent Disk 和 Cloud SQL 在 GKE 中部署 WordPress

本教學課程說明如何使用 MySQL 資料庫，在 Google Kubernetes Engine (GKE) 上設定單一備用資源 WordPress 部署項目。請使用會提供代管版本 MySQL 的 Cloud SQL，勿自行安裝 MySQL。WordPress 使用 PersistentVolumes (PV) 和 PersistentVolumeClaims (PVC) 儲存資料。

PV 代表叢集中的儲存空間磁碟區，由管理員佈建，或由 Kubernetes 動態佈建，以滿足 PVC 中提出的要求。PVC 是使用者提出的特定儲存空間類別儲存空間要求，可由 PV 滿足此要求。PV 和 PVC 與 Pod 生命週期無關，可以在重新啟動、重新排程或甚至是刪除 Pod 時保存資料。WordPress 使用永久磁碟做為支援 PV 的儲存空間。

背景

WordPress 是一種網誌工具，使用關聯式資料庫儲存網誌文章及其相關物件和中繼資料，並使用本機檔案系統儲存資產，例如網誌文章中的圖片。本教學課程使用 Docker Hub 中的正式 WordPress Docker 映像檔。

一般而言，容器的根檔案系統不適合儲存永久資料。您在 GKE 中執行的容器通常是可以自由使用的實體，叢集管理員可以刪除、移除或重新排程任何因節點失敗或其他原因而無法使用的容器。節點故障時，儲存至容器根檔案系統的所有資料均會遺失。

使用永久磁碟支援的 PV，可將 WordPress 平台資料儲存在容器以外。這樣一來，即使容器遭到刪除，其資料仍會持續存在。使用預設儲存空間類別時，如果 Pod 重新排程至其他節點，永久磁碟 (以及資料) 不會隨之移動。處理資料遷移作業的方法有很多種，但不在本教學課程的討論範圍內。詳情請參閱「使用永久磁碟的永久磁碟區」。

WordPress 需要 PV 才能儲存資料。在本教學課程中，您將使用預設儲存空間級別，以動態方式建立永久磁碟，並為部署作業建立 PVC。

正在設定環境

1. 在 Cloud Shell 中，設定 Google Cloud CLI 的預設區域：

   gcloud config set compute/region region
   

   更改下列內容：

   • region：選擇距離您最近的區域。 詳情請參閱地區和區域一文。

2. 將 PROJECT_ID 環境變數設為您的Google Cloud 專案 ID (project-id)。

   export PROJECT_ID=project-id
   

3. 從 GitHub 存放區下載應用程式資訊清單檔案：

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

4. 切換至含有 wordpress-persistent-disks 檔案的目錄：

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

5. 設定 WORKING_DIR 環境變數：

   WORKING_DIR=$(pwd)
   

   在本教學課程中，您將使用 YAML 格式的資訊清單檔案建立 Kubernetes 物件。

建立 GKE 叢集

您將建立 GKE 叢集，以託管 WordPress 應用程式容器。

• 在 Cloud Shell 中，建立名為 persistent-disk-tutorial 的 GKE 叢集：

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

  建立完成後，請連線至新叢集：

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

建立由永久磁碟支援的 PV 和 PVC

建立 PVC 做為 WordPress 必要的儲存空間。 GKE 已安裝預設的 StorageClass 資源，可讓您動態佈建永久磁碟支援的 PV。您可以使用 wordpress-volumeclaim.yaml 檔案建立部署所需的 PVC。

這個資訊清單檔案描述要求 200 GB 儲存空間的 PVC。檔案中尚未定義 StorageClass 資源，因此這個 PVC 會使用預設的 StorageClass 資源，佈建由永久磁碟支援的 PV。

1. 在 Cloud Shell 中部署資訊清單檔案：

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

   佈建永久磁碟支援的 PV，並將其繫結至 PVC，最多可能需要 10 秒。您可以使用下列指令檢查狀態：

   kubectl get persistentvolumeclaim
   

   輸出內容會顯示狀態為 Pending 的 PersistentVolumeClaim，如下所示：

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

   這個 PersistentVolumeClaim 會維持在 Pending 狀態，直到您在本教學課程後續使用為止。

建立 MySQL 適用的 Cloud SQL 執行個體

1. 在 Cloud Shell 中，建立名為 mysql-wordpress-instance 的執行個體：

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

2. 將執行個體連線名稱新增為環境變數：

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

3. 為 WordPress 建立資料庫，以儲存資料：

   gcloud sql databases create wordpress --instance $INSTANCE_NAME
   

4. 建立名為 wordpress 的資料庫使用者和密碼，供 WordPress 驗證執行個體：

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

   如果關閉 Cloud Shell 工作階段，密碼就會遺失。請記下密碼，因為後續步驟會使用到該密碼。

您已完成 WordPress 新網誌資料庫的設定作業。

部署 WordPress

您必須先建立服務帳戶，才能部署 WordPress。您會建立 Kubernetes 密鑰來保存服務帳戶憑證，並建立另一個密鑰來保存資料庫憑證。

設定服務帳戶並建立密鑰

1. 如要讓 WordPress 應用程式透過 Cloud SQL Proxy 存取 MySQL 執行個體，請建立服務帳戶：

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

2. 將服務帳戶電子郵件地址新增為環境變數：

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

3. 將 cloudsql.client 角色新增至服務帳戶：

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

4. 為服務帳戶建立金鑰：

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

   這個指令會下載 key.json 檔案的副本。

5. 為 MySQL 憑證建立 Kubernetes 密鑰：

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

6. 為服務帳戶憑證建立 Kubernetes 密鑰：

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

部署 WordPress

下一個步驟是在 GKE 叢集中部署 WordPress 容器。

wordpress_cloudsql.yaml 資訊清單檔案說明部署，該部署會建立執行含有 WordPress 執行個體容器的單一 Pod。這個容器會讀取包含您建立的 cloudsql-db-credentials 密鑰的 WORDPRESS_DB_PASSWORD 環境變數。

這個資訊清單檔案也會設定 WordPress 容器，透過在邊車容器中執行的 Cloud SQL Proxy 與 MySQL 通訊。 主機位址值設定於 WORDPRESS_DB_HOST 環境變數中。

1. 準備檔案，方法是取代 INSTANCE_CONNECTION_NAME 環境變數：

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

2. 部署 wordpress_cloudsql.yaml 資訊清單檔案：

   kubectl create -f $WORKING_DIR/wordpress_cloudsql.yaml
   

   將永久磁碟連接至運算節點時，部署這個資訊清單檔案需要幾分鐘的時間。

3. 觀察部署作業，查看狀態是否變更為 running：

   kubectl get pod -l app=wordpress --watch
   

   如果輸出內容顯示狀態為 Running，即可繼續執行下一個步驟。

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

公開 WordPress 服務

在上一個步驟中，您部署了 WordPress 容器，但該容器目前無法從叢集外部存取，因為沒有外部 IP 位址。您可以建立及設定附加外部負載平衡器的 Kubernetes 服務，向網際網路的流量公開發布 WordPress 應用程式。如要進一步瞭解如何在 GKE 中使用 Service 公開應用程式，請參閱操作指南。

1. 建立 type:LoadBalancer 的 Service：

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

   建立負載平衡器需要幾分鐘的時間。

2. 觀察部署作業，等待系統為服務指派外部 IP 位址：

   kubectl get svc -l app=wordpress --watch
   

3. 如果輸出內容顯示外部 IP 位址，請繼續執行下一個步驟。請注意，您的外部 IP 與下列範例不同。

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

4. 請記下 EXTERNAL_IP 位址欄位，稍後會用到。

警告： 請勿讓 WordPress 安裝留在這個初始設定狀態，並透過負載平衡器在安裝頁面上公開叢集。其他訪客可以在您的叢集中設定網站，然後用來提供可能帶有惡意的內容。繼續設定 WordPress 網誌，或清除這項部署作業。

設定 WordPress 網誌

在本節中，您將設定 WordPress 網誌。

1. 在瀏覽器中前往下列網址，並將 external-ip-address 替換為公開 WordPress 執行個體的服務 EXTERNAL_IP 位址：

   http://external-ip-address
   

2. 在「WordPress installation」(WordPress 安裝) 頁面中，選取語言，然後按一下「Continue」(繼續)。

3. 填寫「必要資訊」頁面，然後按一下「安裝 WordPress」。

4. 按一下 [Login] (登入)。

5. 輸入先前建立的使用者名稱和密碼。

6. 你現在有網誌網站了。如要造訪網誌，請在瀏覽器中前往下列網址：

   http://external-ip-address