Esegui il deployment di un cluster Redis su GKE

Crea un cluster GKE registrato in un canale di rilascio

Per creare il tuo cluster GKE, completa questi passaggi:

1. Crea un cluster denominato redis-test con tre nodi:

   gcloud container clusters create redis-test \
       --num-nodes=3 \
       --release-channel regular
   

   Una volta creato il cluster, dovresti vedere un output simile al seguente esempio:

     NAME: redis-test
     LOCATION: us-central1-c
     MASTER_VERSION: 1.22.10-gke.600
     MASTER_IP: 34.69.67.7
     MACHINE_TYPE: e2-medium
     NODE_VERSION: 1.22.10-gke.600
     NUM_NODES: 3
     STATUS: RUNNING
   

2. Configura kubectl per comunicare con il cluster:

   gcloud container clusters get-credentials redis-test
   

Crea un cluster Redis su GKE

In questa sezione, aggiungerai un cluster Redis sopra il cluster GKE creato in precedenza eseguendo il deployment ConfigMap, StatefulSet, e headless.

Per creare un cluster Redis, completa questi passaggi:

1. Fai riferimento al file ConfigMap (redis-configmap.yaml) in cui è archiviata la configurazione Redis. Lo snippet seguente mostra gli script del probe di idoneità e di attività.

   readiness.sh: |-
     #!/bin/sh
   
     pingResponse="$(redis-cli -h localhost ping)"
     if [ "$?" -eq "124" ]; then
       echo "PING timed out"
       exit 1
     fi
   
     if [ "$pingResponse" != "PONG"]; then
       echo "$pingResponse"
       exit 1
     fi
   liveness.sh: |-
     #!/bin/sh
   
     pingResponse="$(redis-cli -h localhost ping | head -n1 | awk '{print $1;}')"
     if [ "$?" -eq "124" ]; then
       echo "PING timed out"
       exit 1
     fi
   
     if [ "$pingResponse" != "PONG"] && [ "$pingResponse" != "LOADING" ] && [ "$pingResponse" != "MASTERDOWN" ]; then
       echo "$pingResponse"
       exit 1
     fi

   Gli script readiness.sh e liveness.sh utilizzano il ping redis-cli per verificare se il server Redis è in esecuzione. Se restituisce PONG, il server Redis è attivo e in esecuzione. Questi script verranno utilizzati nel seguente paese: redis-cluster.yaml.

   Per saperne di più sui parametri Redis in questo ConfigMap, consulta il cluster Redis nella sezione dei parametri di configurazione Tutorial sui cluster Redis.

2. Esegui il deployment del ConfigMap:

   kubectl apply -f redis-configmap.yaml
   

3. Fai riferimento allo snippet StatefulSet (redis-cluster.yaml) riportato di seguito, che mostra l'utilizzo del probe di idoneità e del probe di attività.

   Per scoprire come configurare i probe in Kubernetes, consulta Configurare i probe.

   startupProbe:
     periodSeconds: 5
     timeoutSeconds: 5
     successThreshold: 1
     failureThreshold: 20
     tcpSocket:
       port: redis
   livenessProbe:
     periodSeconds: 5
     timeoutSeconds: 5
     successThreshold: 1
     failureThreshold: 5
     exec:
       command: ["sh", "-c", "/probes/liveness.sh"]
   readinessProbe:
     periodSeconds: 5
     timeoutSeconds: 1
     successThreshold: 1
     failureThreshold: 5
     exec:
       command: ["sh", "-c", "/probes/readiness.sh"]

   Ti consigliamo vivamente di usare i probe di idoneità e di attività durante l'upgrade dei pool di nodi. per assicurarti che i pod siano pronti durante un upgrade.

4. Esegui il deployment dello StatefulSet:

   kubectl apply -f redis-cluster.yaml
   

5. Il servizio headless denominato redis-service.yaml è per Redis nodi connessione. Il campo clusterIP è impostato su None per creare un servizio headless.

   Esegui il deployment del servizio:

   kubectl apply -f redis-service.yaml
   

6. Attendi circa due minuti e verifica che tutti i pod siano in esecuzione utilizzando il seguente comando:

   kubectl get pods
   

   Dovresti vedere un output simile all'esempio seguente:

   NAME      READY   STATUS              RESTARTS   AGE
   redis-0   1/1     Running             0          2m29s
   redis-1   1/1     Running             0          2m8s
   redis-2   1/1     Running             0          107s
   redis-3   1/1     Running             0          85s
   redis-4   1/1     Running             0          54s
   redis-5   1/1     Running             0          23s
   

7. Verifica che i volumi permanenti siano stati creati eseguendo questo comando:

   kubectl get pv
   

   Dovresti vedere un output simile all'esempio seguente:

   NAME       CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS   CLAIM                  STORAGECLASS   REASON   AGE
   pvc-HASH   1Gi        RWO            Delete           Bound    default/data-redis-5   standard                75s
   pvc-HASH   1Gi        RWO            Delete           Bound    default/data-redis-1   standard                2m59s
   pvc-HASH   1Gi        RWO            Delete           Bound    default/data-redis-3   standard                2m16s
   pvc-HASH   1Gi        RWO            Delete           Bound    default/data-redis-2   standard                2m38s
   pvc-HASH   1Gi        RWO            Delete           Bound    default/data-redis-0   standard                3m20s
   pvc-HASH   1Gi        RWO            Delete           Bound    default/data-redis-4   standard                104s
   

   In questo output, HASH rappresenta un hash associato a ogni un nome di volume permanente.

Assegna ruoli al tuo cluster Redis

Una volta completata la configurazione, assegna i ruoli al cluster Redis.

Lo script seguente ottiene gli indirizzi IP del pod, quindi assegna il nodo leader e dei ruoli follower passando ciascuno degli indirizzi IP dei pod al comando:

#!/bin/bash
# Usage: ./roles.sh

urls=$(kubectl get pods -l app=redis -o jsonpath='{range.items[*]}{.status.podIP} ')
command="kubectl exec -it redis-0 -- redis-cli --cluster create --cluster-replicas 1 "

for url in $urls
do
    command+=$url":6379 "
done

echo "Executing command: " $command
$command

Per assegnare ruoli al cluster Redis, completa questi passaggi:

1. Esegui lo script:

   chmod +x ./roles.sh
   ./roles.sh
   

2. Digita yes quando richiesto.

3. Accedi a un nodo Redis per verificare il relativo ruolo. Ad esempio, per verificare che redis-0 ha un ruolo leader, esegui questo comando:

   kubectl exec -it redis-0 -- redis-cli role
   

   Dovresti vedere un output simile all'esempio seguente:

   1) "master"
   2) (integer) 574
   3) 1) 1) "10.28.2.3"
          2) "6379"
          3) "574"
   

esegui il deployment dell'applicazione client Redis

Per eseguire il deployment dell'applicazione nel cluster GKE che hai creato, definisci un deployment per la tua applicazione. Il file denominato app-deployment.yaml contiene la definizione del deployment per l'applicazione.

Per saperne di più sui probe e sulle regole di affinità dei pod utilizzati in questo deployment, consulta Best practice di GKE: progettazione e creazione di cluster a disponibilità elevata.

Per creare il deployment, completa questi passaggi:

1. Applica il deployment:

   kubectl apply -f app-deployment.yaml
   

2. Esposizione dell'applicazione tramite un bilanciatore del carico:

   kubectl expose deployment hello-web \
       --type=LoadBalancer \
       --port 80 \
       --target-port 8080
   

3. Attendi circa un minuto e recupera l'IP esterno dell'applicazione eseguendo questo comando:

   kubectl get service
   

   Dall'output, copia il valore elencato nella colonna hello-web's EXTERNAL-IP:

   NAME             TYPE           CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP    PORT(S)              AGE
   hello-web        LoadBalancer   10.13.10.55   EXTERNAL_IP   80:30703/TCP         166m
   

4. Verifica che l'applicazione funzioni incollando EXTERNAL_IP in nel browser web. Dovresti vedere un output simile all'esempio seguente:

   I have been hit [1] times since deployment!
   

   Prendi nota del numero di visite. Devi utilizzarlo Sezione Test dell'interruzione dell'applicazione.

5. Imposta una variabile per il EXTERNAL_IP che hai appena copiato. Utilizzi questo quando crea script per testare l'applicazione nella sezione successiva:

   export IP=EXTERNAL_IP
   

Configura le best practice per gli upgrade del pool di nodi

Esegui queste best practice per le applicazioni stateful in modo da ottimizzare per una migliore disponibilità durante gli upgrade del pool di nodi.

Configura il budget di interruzione dei pod (PDB)

Crea un budget di interruzione dei pod per limitare il numero di pod replicati inattivi contemporaneamente durante un'interruzione volontaria. Questo è utile per le applicazioni stateful in cui è necessario un quorum per rendere disponibili il numero di repliche durante un upgrade.

apiVersion: policy/v1
kind: PodDisruptionBudget
metadata:
  name: redis-pdb
spec:
  minAvailable: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: redis

In una definizione di PDB:

• app specifica a quale applicazione si applica questo PDB.
• minAvailable imposta il numero minimo di pod disponibili durante un'interruzione. Può essere un valore o una percentuale (ad es. 30%).
• maxUnavailable imposta il numero massimo di pod che possono essere non disponibili durante un'interruzione. Può essere anche un valore o una percentuale.

Per configurare il PDB, completa i seguenti passaggi:

1. Esegui il deployment del PDB:

   kubectl apply -f pdb-minavailable.yaml
   

2. Verifica che il PDB sia stato creato:

   kubectl get pdb
   

Configura periodi di manutenzione ed esclusioni

Gli upgrade automatici dei nodi semplificano il processo di upgrade e mantengono aggiornati i nodi nel cluster quando viene eseguito per tuo conto l'upgrade del piano di controllo. Questa funzione è attivata per impostazione predefinita. Per scoprire di più, consulta Aggiornamento automatico dei nodi.

Utilizza periodi di manutenzione ed esclusioni di manutenzione per impostare gli intervalli di tempo e controllare quando può e non può avvenire la manutenzione sui cluster GKE:

1. Configura un periodo di manutenzione che inizi alle 02:00 UTC del 19 agosto 2022 e termini quattro ore dopo. Questo periodo di manutenzione viene eseguito ogni giorno. Durante questo periodo, è consentita la manutenzione automatica.

   gcloud container clusters update redis-test \
      --maintenance-window-start 2022-08-19T02:00:00Z \
      --maintenance-window-end 2022-08-19T06:00:00Z \
      --maintenance-window-recurrence FREQ=DAILY
   

2. Imposta una finestra di esclusione che impedisca la manutenzione durante le festività di Capodanno. Questa esclusione di manutenzione utilizza l'ambito no_upgrades. Durante questo periodo, non è consentita alcuna manutenzione automatica di alcun tipo. Per saperne di più, consulta Ambito di manutenzione da escludere.

   gcloud container clusters update redis-test \
      --add-maintenance-exclusion-name new-year \
      --add-maintenance-exclusion-start 2022-12-26T00:00:00Z \
      --add-maintenance-exclusion-end 2023-01-02T02:00:00Z \
      --add-maintenance-exclusion-scope no_upgrades
   

3. Verifica che il periodo di manutenzione e le esclusioni siano applicati. Cerca sotto maintenancePolicy:

   gcloud container clusters describe redis-test
   

Per scoprire di più, consulta Configurare periodi di manutenzione ed esclusioni.

Configura una strategia di upgrade dei nodi

Esistono due strategie di upgrade dei nodi che puoi utilizzare per i pool di nodi nel tuo cluster GKE: Upgrade blu/verde e upgrade di sovraccarico. Per saperne di più, consulta Strategie di upgrade dei nodi.

gcloud container node-pools update default-pool \
--cluster=redis-test \
--enable-blue-green-upgrade \
--zone COMPUTE-ZONE \
--node-pool-soak-duration=120s

gcloud container node-pools update default-pool \
--max-surge-upgrade=1 \
--max-unavailable-upgrade=0 \
--cluster=redis-test

Controlla l'attuale configurazione del pool di nodi:

   gcloud container node-pools describe default-pool \
   --cluster redis-test \
   --zone COMPUTE-ZONE

Per saperne di più sulla visualizzazione dei pool di nodi, consulta Visualizzare i pool di nodi in un cluster.

testa l'applicazione

In questa sezione utilizzerai due script: uno che invia richieste alla tua applicazione, e una che misura la percentuale di successo delle richieste. Usi questi script per misurare cosa succede quando esegui l'upgrade del cluster.

Per creare gli script:

1. Passa alla directory che contiene gli script:

   cd
   cd kubernetes-engine-samples/quickstarts/hello-app-redis/scripts
   

2. Fai riferimento allo script denominato generate_load.sh che invia query al secondo (QPS) alla tua applicazione. Lo script salva il codice di risposta HTTP nella directory corrente in un file denominato output. Il valore di output viene utilizzata nello script creato nel passaggio successivo.

   #!/bin/bash
   # Usage: ./generate_load.sh <IP> <QPS>
   
   IP=$1
   QPS=$2
   
   while true
     do for N in $(seq 1 $QPS)
       do curl -I -m 5 -s -w "%{http_code}\n" -o /dev/null http://${IP}/ >> output &
       done
     sleep 1
   done

3. Fai riferimento allo script denominato print_error_rate.sh che calcola la riuscita basata sull'output generato da generate_load.sh.

   #!/bin/bash
   # Usage: watch ./print_error_rate.sh
   
   TOTAL=$(cat output | wc -l);
   SUCCESS=$(grep "200" output |  wc -l);
   ERROR1=$(grep "000" output |  wc -l)
   ERROR2=$(grep "503" output |  wc -l)
   ERROR3=$(grep "500" output |  wc -l)
   SUCCESS_RATE=$(($SUCCESS * 100 / TOTAL))
   ERROR_RATE=$(($ERROR1 * 100 / TOTAL))
   ERROR_RATE_2=$(($ERROR2 * 100 / TOTAL))
   ERROR_RATE_3=$(($ERROR3 * 100 / TOTAL))
   echo "Success rate: $SUCCESS/$TOTAL (${SUCCESS_RATE}%)"
   echo "App network Error rate: $ERROR1/$TOTAL (${ERROR_RATE}%)"
   echo "Resource Error rate: $ERROR2/$TOTAL (${ERROR_RATE_2}%)"
   echo "Redis Error rate: $ERROR3/$TOTAL (${ERROR_RATE_3}%)"

4. Concediti l'autorizzazione per eseguire gli script:

   chmod u+x generate_load.sh print_error_rate.sh
   

5. Imposta una variabile per il numero di QPS. Questo valore viene utilizzato nel generate_load.sh, così come la variabile impostata per lo script EXTERNAL_IP. Ti consigliamo di impostare un valore pari a 40.

   export QPS=40
   

6. Esegui lo script generate_load.sh per iniziare a inviare QPS:

   ./generate_load.sh $IP $QPS 2>&1
   

7. Lascia in esecuzione lo script generate_load.sh e apri un nuovo terminale. Nel nel nuovo terminale, esegui lo script print_error_rate.sh per controllare la percentuale di errori:

   cd
   cd kubernetes-engine-samples/quickstarts/hello-app-redis/scripts
   watch ./print_error_rate.sh
   

   Dovresti vedere una percentuale di successo del 100% e una percentuale di errore dello 0% man mano che vengono effettuate le QPS.

8. Lascia entrambi gli script in esecuzione e apri un terzo terminale in preparazione per il sezione successiva.

Esegui l'upgrade del cluster

Per eseguire l'upgrade del cluster, completa questi passaggi:

1. Determina quale versione di GKE viene utilizzata dal cluster redis-test:

   V=$(gcloud container clusters describe redis-test | grep "version:" | sed "s/version: //")
   echo $V
   

   Dovresti vedere un output simile all'esempio seguente: 1.22.9-gke.2000.

2. Recupera un elenco delle versioni di Kubernetes disponibili:

   gcloud container get-server-config
   

3. Nell'elenco delle versioni, individua la sezione validMasterVersions: e cerca per la versione di redis-test recuperata nel passaggio precedente. Da evitare violando il disallineamento delle versioni di GKE criterio scegliendo una versione incompatibile con i nodi, copia la versione dall'elenco elencato immediatamente prima della versione redis-test.

4. Esegui l'upgrade del piano di controllo del cluster alla versione selezionata e digita y quando richiesto:

   gcloud container clusters upgrade redis-test \
       --master \
       --cluster-version VERSION
   

   Sostituisci VERSION con la versione selezionata dall'elenco nella passaggio precedente.

   L'upgrade del piano di controllo richiede diversi minuti.

5. Esegui l'upgrade dei nodi del cluster alla versione selezionata e digita y quando richiesto:

   gcloud container clusters upgrade redis-test \
       --cluster-version=VERSION \
       --node-pool=default-pool
   

   Sostituisci VERSION con la versione selezionata dall'elenco.

Testa l'interruzione del carico di lavoro

In questa sezione testerai lo stato dell'applicazione e osserverai l'interruzione del carico di lavoro.

1. Torna alla finestra del terminale che esegue ./print_error_rate.sh e osserva come cambia la percentuale di successo durante l'upgrade. Dovresti notare una lieve diminuzione della percentuale di successo e un lieve aumento della il tasso di errori di rete dell'app quando i nodi vengono eseguire l'upgrade.

   Nel campo Success rate puoi vedere quante visite sono state apportate correttamente al sito web. Prendi nota di questo valore.

2. Interrompi l'esecuzione di entrambi gli script inserendo CTRL+C nei terminali pertinenti.

3. Torna al sito web della tua applicazione inserendo il relativo indirizzo IP (questo è il valore EXTERNAL_IP che hai copiato durante Esegui il deployment dell'applicazione client Redis) nel tuo del browser.

4. Osserva il numero di visite per la tua richiesta. Il numero visualizzato deve essere uguale a:

   ORIGINAL_VISIT_NUMBER + SUCCESSFUL_VISIT_NUMBER

   dove ORIGINAL_VISIT_NUMBER è il numero che hai registrato nella finale passaggio di Deployment dell'applicazione client Redis e SUCCESSFUL_VISIT_NUMBER è il valore registrato nel primo passaggio di questa sezione.