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Schnellstart: Bereitstellen eines AKS-Clusters (Azure Kubernetes Service) mithilfe einer ARM-Vorlage

Azure Kubernetes Service (AKS) ist ein verwalteter Kubernetes-Dienst, mit dem Sie schnell Cluster bereitstellen und verwalten können. In dieser Schnellstartanleitung führen Sie die folgenden Schritte aus:

  • Bereitstellen eines AKS-Clusters mithilfe einer Azure Resource Manager-Vorlage
  • Führen Sie eine Beispielanwendung mit mehreren Containern mit einer Gruppe von Microservices und Web-Front-Ends aus, die ein Einzelhandelsszenario simulieren.

Eine Azure Resource Manager-Vorlage ist eine JSON (JavaScript Object Notation)-Datei, welche die Infrastruktur und die Konfiguration für Ihr Projekt definiert. Die Vorlage verwendet eine deklarative Syntax. Sie beschreiben Ihre geplante Bereitstellung, ohne die Abfolge der Programmierbefehle zu schreiben, mit denen die Bereitstellung erstellt wird.

Hinweis

Um schnell mit der Bereitstellung eines AKS-Clusters zu beginnen, enthält dieser Artikel Schritte zum Bereitstellen eines Clusters mit Standardeinstellungen nur zu Evaluierungszwecken. Bevor Sie einen produktionsbereiten Cluster bereitstellen, empfehlen wir Ihnen, sich mit unserer Baselinereferenzarchitektur vertraut zu machen, um zu prüfen, inwiefern sie Ihren Geschäftsanforderungen entspricht.

Voraussetzungen

Für diesen Artikel werden Grundkenntnisse in Bezug auf die Kubernetes-Konzepte vorausgesetzt. Weitere Informationen finden Sie unter Grundlegende Kubernetes-Konzepte für Azure Kubernetes Service (AKS).

  • Sollten Sie über kein Azure-Abonnement verfügen, können Sie zunächst ein kostenloses Azure-Konto erstellen.

  • Stellen Sie sicher, dass die Identität, die Sie zum Erstellen Ihres Clusters verwenden, über die erforderlichen Mindestberechtigungen verfügt. Weitere Informationen zu Zugriff und Identität für AKS finden Sie unter Zugriffs- und Identitätsoptionen für Azure Kubernetes Service (AKS).

  • Zum Bereitstellen einer ARM-Vorlage benötigen Sie Schreibzugriff auf die Ressourcen, die Sie bereitstellen, und Zugriff auf alle Vorgänge für den Ressourcentyp Microsoft.Resources/deployments. Um beispielsweise eine VM bereitstellen zu können, benötigen Sie die Berechtigungen Microsoft.Compute/virtualMachines/write und Microsoft.Resources/deployments/*. Eine Liste der Rollen und Berechtigungen finden Sie unter Integrierte Azure-Rollen.

Nachdem Sie den Cluster aus der Vorlage bereitgestellt haben, können Sie entweder die Azure CLI oder Azure PowerShell verwenden, um eine Verbindung mit dem Cluster herzustellen und die Beispielanwendung bereitzustellen.

  • Verwenden Sie die Bash-Umgebung in Azure Cloud Shell. Weitere Informationen finden Sie unter Schnellstart für Bash in Azure Cloud Shell.

  • Wenn Sie CLI-Referenzbefehle lieber lokal ausführen, installieren Sie die Azure CLI. Wenn Sie Windows oder macOS ausführen, sollten Sie die Azure CLI in einem Docker-Container ausführen. Weitere Informationen finden Sie unter Ausführen der Azure CLI in einem Docker-Container.

    • Wenn Sie eine lokale Installation verwenden, melden Sie sich mithilfe des Befehls az login bei der Azure CLI an. Führen Sie die in Ihrem Terminal angezeigten Schritte aus, um den Authentifizierungsprozess abzuschließen. Informationen zu anderen Anmeldeoptionen finden Sie unter Anmelden mit der Azure CLI.

    • Installieren Sie die Azure CLI-Erweiterung beim ersten Einsatz, wenn Sie dazu aufgefordert werden. Weitere Informationen zu Erweiterungen finden Sie unter Verwenden von Erweiterungen mit der Azure CLI.

    • Führen Sie az version aus, um die installierte Version und die abhängigen Bibliotheken zu ermitteln. Führen Sie az upgrade aus, um das Upgrade auf die aktuelle Version durchzuführen.

Für diesen Artikel ist mindestens die Azure CLI Version 2.0.64 erforderlich. Bei Verwendung von Azure Cloud Shell ist die aktuelle Version bereits installiert.

Erstellen eines SSH-Schlüsselpaars

Um einen AKS-Cluster mithilfe einer ARM-Vorlage zu erstellen, stellen Sie einen öffentlichen SSH-Schlüssel bereit. Wenn Sie diese Ressource benötigen, führen Sie die Schritte in diesem Abschnitt aus. Fahren Sie andernfalls mit Überprüfen der Vorlage fort.

Um auf AKS-Knoten zuzugreifen, stellen Sie eine Verbindung unter Verwendung eines SSH-Schlüsselpaars (öffentlich und privat) her. So erstellen Sie ein SSH-Schlüsselpaar:

  1. Navigieren Sie zu https://shell.azure.com, um Cloud Shell in Ihrem Browser zu öffnen.

  2. Erstellen Sie ein SSH-Schlüsselpaar mithilfe des Befehls az sshkey create oder des Befehls ssh-keygen.

    # Create an SSH key pair using Azure CLI
    az sshkey create --name "mySSHKey" --resource-group "myResourceGroup"
    
    # or
    
    # Create an SSH key pair using ssh-keygen
    ssh-keygen -t rsa -b 4096
    
  3. Um die Vorlage bereitzustellen, müssen Sie den öffentlichen Schlüssel aus dem SSH-Paar bereitstellen. Um den öffentlichen Schlüssel abzurufen, rufen Sie az sshkey show auf:

    az sshkey show --name "mySSHKey" --resource-group "myResourceGroup" --query "publicKey"
    

Die SSH-Schlüsseldateien werden standardmäßig im Verzeichnis ~/.ssh erstellt. Durch die Ausführung des Befehls az sshkey create oder ssh-keygen wird jedes bereits vorhandene SSH-Schlüsselpaar mit dem gleichen Namen überschrieben.

Weitere Informationen zum Erstellen von SSH-Schlüsseln finden Sie unter Erstellen und Verwalten von SSH-Schlüsseln für die Authentifizierung in Azure.

Überprüfen der Vorlage

Die in dieser Schnellstartanleitung verwendete Vorlage stammt von der Seite mit den Azure-Schnellstartvorlagen.

{
  "$schema": "https://schema.management.azure.com/schemas/2019-04-01/deploymentTemplate.json#",
  "contentVersion": "1.0.0.0",
  "metadata": {
    "_generator": {
      "name": "bicep",
      "version": "0.26.170.59819",
      "templateHash": "14823542069333410776"
    }
  },
  "parameters": {
    "clusterName": {
      "type": "string",
      "defaultValue": "aks101cluster",
      "metadata": {
        "description": "The name of the Managed Cluster resource."
      }
    },
    "location": {
      "type": "string",
      "defaultValue": "[resourceGroup().location]",
      "metadata": {
        "description": "The location of the Managed Cluster resource."
      }
    },
    "dnsPrefix": {
      "type": "string",
      "metadata": {
        "description": "Optional DNS prefix to use with hosted Kubernetes API server FQDN."
      }
    },
    "osDiskSizeGB": {
      "type": "int",
      "defaultValue": 0,
      "minValue": 0,
      "maxValue": 1023,
      "metadata": {
        "description": "Disk size (in GB) to provision for each of the agent pool nodes. This value ranges from 0 to 1023. Specifying 0 will apply the default disk size for that agentVMSize."
      }
    },
    "agentCount": {
      "type": "int",
      "defaultValue": 3,
      "minValue": 1,
      "maxValue": 50,
      "metadata": {
        "description": "The number of nodes for the cluster."
      }
    },
    "agentVMSize": {
      "type": "string",
      "defaultValue": "standard_d2s_v3",
      "metadata": {
        "description": "The size of the Virtual Machine."
      }
    },
    "linuxAdminUsername": {
      "type": "string",
      "metadata": {
        "description": "User name for the Linux Virtual Machines."
      }
    },
    "sshRSAPublicKey": {
      "type": "string",
      "metadata": {
        "description": "Configure all linux machines with the SSH RSA public key string. Your key should include three parts, for example 'ssh-rsa AAAAB...snip...UcyupgH azureuser@linuxvm'"
      }
    }
  },
  "resources": [
    {
      "type": "Microsoft.ContainerService/managedClusters",
      "apiVersion": "2024-02-01",
      "name": "[parameters('clusterName')]",
      "location": "[parameters('location')]",
      "identity": {
        "type": "SystemAssigned"
      },
      "properties": {
        "dnsPrefix": "[parameters('dnsPrefix')]",
        "agentPoolProfiles": [
          {
            "name": "agentpool",
            "osDiskSizeGB": "[parameters('osDiskSizeGB')]",
            "count": "[parameters('agentCount')]",
            "vmSize": "[parameters('agentVMSize')]",
            "osType": "Linux",
            "mode": "System"
          }
        ],
        "linuxProfile": {
          "adminUsername": "[parameters('linuxAdminUsername')]",
          "ssh": {
            "publicKeys": [
              {
                "keyData": "[parameters('sshRSAPublicKey')]"
              }
            ]
          }
        }
      }
    }
  ],
  "outputs": {
    "controlPlaneFQDN": {
      "type": "string",
      "value": "[reference(resourceId('Microsoft.ContainerService/managedClusters', parameters('clusterName')), '2024-02-01').fqdn]"
    }
  }
}

Die in der ARM-Vorlage definierte Ressource ist Microsoft.ContainerService/managedClusters.

Weitere AKS-Beispiele finden Sie unter Azure Schnellstartvorlagen.

Bereitstellen der Vorlage

  1. Wählen Sie In Azure bereitstellen aus, um sich anzumelden und eine Vorlage zu öffnen.

    Schaltfläche zum Bereitstellen der Resource Manager-Vorlage in Azure.

  2. Behalten Sie auf der Seite Grundlagen die Standardwerte für Größe des Betriebssystemdatenträgers (GB), Anzahl von Agents, Größe der Agent-VM und Betriebssystemtyp bei, und konfigurieren Sie die folgenden Vorlagenparameter:

    • Abonnement: Wählen Sie ein Azure-Abonnement aus.
    • Ressourcengruppe: Wählen Sie Neu erstellen. Geben Sie einen eindeutigen Namen für die Ressourcengruppe an, z. B. myResourceGroup, und wählen Sie dann OK aus.
    • Standort: Wählen Sie einen Ort aus, z. B. USA, Osten.
    • Clustername: Geben Sie einen eindeutigen Namen für den AKS-Cluster ein, z. B. myAKSCluster.
    • DNS-Präfix: Geben Sie ein eindeutiges DNS-Präfix für Ihren Cluster ein, z. B. myakscluster.
    • Benutzername des Linux-Administrators: Geben Sie einen Benutzernamen ein, um mithilfe von SSH eine Verbindung herzustellen, z. B. azureuser.
    • Wählen Sie unter Quelle für öffentlichen SSH-Schlüssel die Option Vorhandenen öffentlichen Schlüssel verwenden aus.
    • Name des Schlüsselpaars: Kopieren Sie den öffentlichen Teil Ihres SSH-Schlüsselpaars, und fügen Sie ihn ein (standardmäßig der Inhalt von ~/.ssh/id_rsa.pub).
  3. Klicken Sie auf Überprüfen>Erstellen.

Die Erstellung des AKS-Clusters dauert einige Minuten. Warten Sie, bis der Cluster erfolgreich bereitgestellt wurde, bevor Sie mit dem nächsten Schritt fortfahren.

Herstellen einer Verbindung mit dem Cluster

Verwenden Sie zum Verwalten eines Kubernetes-Clusters den Kubernetes-Befehlszeilenclient kubectl.

Bei Verwendung von Azure Cloud Shell ist kubectl bereits installiert. Um kubectl lokal zu installieren und auszuführen, rufen Sie den Befehl az aks install-cli auf.

  1. Mit dem Befehl az aks get-credentials können Sie kubectl für die Verbindungsherstellung mit Ihrem Kubernetes-Cluster konfigurieren. Mit diesem Befehl werden die Anmeldeinformationen heruntergeladen, und die Kubernetes-Befehlszeilenschnittstelle wird für deren Verwendung konfiguriert.

    az aks get-credentials --resource-group myResourceGroup --name myAKSCluster
    
  2. Überprüfen Sie die Verbindung mit dem Cluster mithilfe des Befehls kubectl get. Dieser Befehl gibt eine Liste der Clusterknoten zurück.

    kubectl get nodes
    

    Die folgende Beispielausgabe zeigt die drei in den vorherigen Schritten erstellten Knoten. Stellen Sie sicher, dass der Knotenstatus Bereit lautet.

    NAME                                STATUS   ROLES   AGE   VERSION
    aks-agentpool-27442051-vmss000000   Ready    agent   10m   v1.27.7
    aks-agentpool-27442051-vmss000001   Ready    agent   10m   v1.27.7
    aks-agentpool-27442051-vmss000002   Ready    agent   11m   v1.27.7
    

Bereitstellen der Anwendung

Zum Bereitstellen der Anwendung verwenden Sie eine Manifestdatei, um alle Objekte zu erstellen, die für die Ausführung der AKS Store-Anwendungerforderlich sind. Eine Kubernetes-Manifestdatei definiert den gewünschten Zustand (Desired State) eines Clusters – also beispielsweise, welche Containerimages ausgeführt werden sollen. Das Manifest umfasst die folgenden Kubernetes-Bereitstellungen und -Dienste:

Screenshot: Beispielarchitektur für einen Azure-Store.

  • Store Front: Webanwendung für Kund*innen zum Anzeigen von Produkten und Aufgeben von Bestellungen
  • Product Service: zeigt Produktinformationen an.
  • Order Service: dient der Aufgabe von Bestellungen.
  • Rabbit MQ: Nachrichtenwarteschlange für eine Bestellwarteschlange

Hinweis

Zustandsbehaftete Container wie Rabbit MQ sollten nicht ohne permanenten Speicher für die Produktion ausgeführt werden. Sie werden hier der Einfachheit halber verwendet, jedoch sollten verwaltete Dienste wie Azure CosmosDB oder Azure Service Bus verwendet werden.

  1. Erstellen Sie eine Datei namens aks-store-quickstart.yaml, und fügen Sie das folgende Manifest ein:

    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: rabbitmq
    spec:
      replicas: 1
      selector:
        matchLabels:
          app: rabbitmq
      template:
        metadata:
          labels:
            app: rabbitmq
        spec:
          nodeSelector:
            "kubernetes.io/os": linux
          containers:
          - name: rabbitmq
            image: mcr.microsoft.com/mirror/docker/library/rabbitmq:3.10-management-alpine
            ports:
            - containerPort: 5672
              name: rabbitmq-amqp
            - containerPort: 15672
              name: rabbitmq-http
            env:
            - name: RABBITMQ_DEFAULT_USER
              value: "username"
            - name: RABBITMQ_DEFAULT_PASS
              value: "password"
            resources:
              requests:
                cpu: 10m
                memory: 128Mi
              limits:
                cpu: 250m
                memory: 256Mi
            volumeMounts:
            - name: rabbitmq-enabled-plugins
              mountPath: /etc/rabbitmq/enabled_plugins
              subPath: enabled_plugins
          volumes:
          - name: rabbitmq-enabled-plugins
            configMap:
              name: rabbitmq-enabled-plugins
              items:
              - key: rabbitmq_enabled_plugins
                path: enabled_plugins
    ---
    apiVersion: v1
    data:
      rabbitmq_enabled_plugins: |
        [rabbitmq_management,rabbitmq_prometheus,rabbitmq_amqp1_0].
    kind: ConfigMap
    metadata:
      name: rabbitmq-enabled-plugins            
    ---
    apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
      name: rabbitmq
    spec:
      selector:
        app: rabbitmq
      ports:
        - name: rabbitmq-amqp
          port: 5672
          targetPort: 5672
        - name: rabbitmq-http
          port: 15672
          targetPort: 15672
      type: ClusterIP
    ---
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: order-service
    spec:
      replicas: 1
      selector:
        matchLabels:
          app: order-service
      template:
        metadata:
          labels:
            app: order-service
        spec:
          nodeSelector:
            "kubernetes.io/os": linux
          containers:
          - name: order-service
            image: ghcr.io/azure-samples/aks-store-demo/order-service:latest
            ports:
            - containerPort: 3000
            env:
            - name: ORDER_QUEUE_HOSTNAME
              value: "rabbitmq"
            - name: ORDER_QUEUE_PORT
              value: "5672"
            - name: ORDER_QUEUE_USERNAME
              value: "username"
            - name: ORDER_QUEUE_PASSWORD
              value: "password"
            - name: ORDER_QUEUE_NAME
              value: "orders"
            - name: FASTIFY_ADDRESS
              value: "0.0.0.0"
            resources:
              requests:
                cpu: 1m
                memory: 50Mi
              limits:
                cpu: 75m
                memory: 128Mi
          initContainers:
          - name: wait-for-rabbitmq
            image: busybox
            command: ['sh', '-c', 'until nc -zv rabbitmq 5672; do echo waiting for rabbitmq; sleep 2; done;']
            resources:
              requests:
                cpu: 1m
                memory: 50Mi
              limits:
                cpu: 75m
                memory: 128Mi    
    ---
    apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
      name: order-service
    spec:
      type: ClusterIP
      ports:
      - name: http
        port: 3000
        targetPort: 3000
      selector:
        app: order-service
    ---
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: product-service
    spec:
      replicas: 1
      selector:
        matchLabels:
          app: product-service
      template:
        metadata:
          labels:
            app: product-service
        spec:
          nodeSelector:
            "kubernetes.io/os": linux
          containers:
          - name: product-service
            image: ghcr.io/azure-samples/aks-store-demo/product-service:latest
            ports:
            - containerPort: 3002
            resources:
              requests:
                cpu: 1m
                memory: 1Mi
              limits:
                cpu: 1m
                memory: 7Mi
    ---
    apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
      name: product-service
    spec:
      type: ClusterIP
      ports:
      - name: http
        port: 3002
        targetPort: 3002
      selector:
        app: product-service
    ---
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: store-front
    spec:
      replicas: 1
      selector:
        matchLabels:
          app: store-front
      template:
        metadata:
          labels:
            app: store-front
        spec:
          nodeSelector:
            "kubernetes.io/os": linux
          containers:
          - name: store-front
            image: ghcr.io/azure-samples/aks-store-demo/store-front:latest
            ports:
            - containerPort: 8080
              name: store-front
            env: 
            - name: VUE_APP_ORDER_SERVICE_URL
              value: "http://order-service:3000/"
            - name: VUE_APP_PRODUCT_SERVICE_URL
              value: "http://product-service:3002/"
            resources:
              requests:
                cpu: 1m
                memory: 200Mi
              limits:
                cpu: 1000m
                memory: 512Mi
    ---
    apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
      name: store-front
    spec:
      ports:
      - port: 80
        targetPort: 8080
      selector:
        app: store-front
      type: LoadBalancer
    

    Eine Aufschlüsselung der YAML-Manifestdateien finden Sie unter Bereitstellungen und YAML-Manifeste.

    Wenn Sie die YAML-Datei lokal erstellen und speichern, können Sie die Manifestdatei in Ihr Standardverzeichnis in CloudShell hochladen, indem Sie die Schaltfläche Dateien hochladen/herunterladen auswählen und die Datei aus Ihrem lokalen Dateisystem auswählen.

  2. Stellen Sie die Anwendung über den Befehl kubectl apply bereit, und geben Sie den Namen Ihres YAML-Manifests an.

    kubectl apply -f aks-store-quickstart.yaml
    

    Die folgende Beispielausgabe zeigt die Bereitstellungen und Dienste:

    deployment.apps/rabbitmq created
    service/rabbitmq created
    deployment.apps/order-service created
    service/order-service created
    deployment.apps/product-service created
    service/product-service created
    deployment.apps/store-front created
    service/store-front created
    

Testen der Anwendung

  1. Sehen Sie sich den Status der bereitgestellten Pods mithilfe des Befehls kubectl get pods an. Stellen Sie sicher, dass alle Pods den Status Running haben, bevor Sie fortfahren.

    kubectl get pods
    
  2. Suchen Sie nach einer öffentlichen IP-Adresse für die Store-Front-Anwendung. Verwenden Sie zum Überwachen des Fortschritts den Befehl kubectl get service mit dem Argument --watch:

    kubectl get service store-front --watch
    

    Die Ausgabe von EXTERNAL-IP für den store-front-Dienst lautet anfangs pending (ausstehend):

    NAME          TYPE           CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
    store-front   LoadBalancer   10.0.100.10   <pending>     80:30025/TCP   4h4m
    
  3. Nachdem die externe IP-Adresse (EXTERNAL-IP) von ausstehend in eine tatsächliche öffentliche IP-Adresse geändert wurde, verwenden Sie CTRL-C, um die kubectl-Überwachung zu beenden.

    Die folgende Beispielausgabe zeigt eine gültige öffentliche IP-Adresse, die dem Dienst zugewiesen ist:

    NAME          TYPE           CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP    PORT(S)        AGE
    store-front   LoadBalancer   10.0.100.10   20.62.159.19   80:30025/TCP   4h5m
    
  4. Öffnen Sie einen Webbrowser mit der externen IP-Adresse Ihres Dienstes, um die Azure Store-App in Aktion zu sehen.

    Screenshot der AKS Store-Beispielanwendung

Löschen des Clusters

Wenn Sie nicht planen, das AKS-Tutorial zu durchlaufen, bereinigen Sie unnötige Ressourcen, um Azure-Gebühren zu vermeiden.

Entfernen Sie die Ressourcengruppe, den Containerdienst und alle zugehörigen Ressourcen, indem Sie den Befehl az group delete aufrufen.

az group delete --name myResourceGroup --yes --no-wait

Hinweis

Der AKS-Cluster wurde mit einer systemseitig zugewiesenen verwalteten Identität erstellt. Dies ist die Standardidentitätsoption, die in dieser Schnellstartanleitung verwendet wird. Die Plattform verwaltet diese Identität, sodass Sie sie nicht manuell entfernen müssen.

Nächste Schritte

In dieser Schnellstartanleitung haben Sie einen Kubernetes-Cluster und eine Beispielanwendung mit mehreren Containern dafür bereitgestellt. Diese Beispielanwendung dient nur zu Demozwecken und stellt nicht alle bewährten Methoden für Kubernetes-Anwendungen dar. Anleitungen zum Erstellen vollständiger Lösungen mit AKS für die Produktion finden Sie unter AKS-Lösungsleitfaden.

Weitere Informationen zu Azure Kubernetes Service (AKS) sowie ein vollständiges Beispiel vom Code bis zur Bereitstellung finden Sie im Tutorial zu Kubernetes-Clustern.