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Bereitstellen einer zustandslosen Kubernetes-Anwendung auf einem Azure Stack Edge Pro-GPU-Gerät mit kubectl

GILT FÜR:Yes for Pro GPU SKUAzure Stack Edge Pro – GPUYes for Pro 2 SKUAzure Stack Edge Pro 2Yes for Pro R SKUAzure Stack Edge Pro RYes for Mini R SKUAzure Stack Edge Mini R

In diesem Artikel wird beschrieben, wie Sie eine zustandslose Anwendung mit kubectl-Befehlen auf einem bestehenden Kubernetes-Cluster bereitstellen können. Dieser Artikel führt Sie auch durch den Prozess der Erstellung und Einrichtung von Pods in Ihrer zustandslosen Anwendung.

Voraussetzungen

Bevor Sie einen Kubernetes-Cluster erstellen und das kubectl-Befehlszeilentool verwenden können, müssen Sie Folgendes sicherstellen:

  • Sie verfügen über Anmeldeinformationen für ein Azure Stack Edge Pro-Gerät mit einem Knoten.

  • Windows PowerShell 5.0 oder höher ist auf einem Windows-Clientsystem installiert, um auf das Azure Stack Edge Pro-Gerät zuzugreifen. Sie können auch einen anderen Client mit einem unterstützten Betriebssystem verwenden. In diesem Artikel wird die Vorgehensweise bei Verwendung eines Windows-Clients beschrieben. Informationen zum Herunterladen der neuesten Version von Windows PowerShell finden Sie unter Installieren von Windows PowerShell.

  • Compute ist auf dem Azure Stack Edge Pro-Gerät aktiviert. Wechseln Sie zur Seite Compute der lokalen Benutzeroberfläche des Geräts, um den Computevorgang zu aktivieren. Wählen Sie dann eine Netzwerkschnittstelle aus, die Sie für Compute aktivieren möchten. Wählen Sie Aktivieren aus. Das Aktivieren des Computevorgangs führt zur Erstellung eines virtuellen Switches auf Ihrem Gerät für diese Netzwerkschnittstelle. Weitere Informationen finden Sie unter Aktivieren des Computingnetzwerks auf Ihrem Azure Stack Edge Pro-Gerät.

  • Auf Ihrem Azure Stack Edge Pro-Gerät wird ein Kubernetes-Clusterserver mit Version v1.9 oder höher ausgeführt. Weitere Informationen finden Sie unter Erstellen und Verwalten eines Kubernetes-Clusters auf einem Microsoft Azure Stack Edge Pro-Gerät.

  • Sie haben kubectl installiert.

Bereitstellen einer zustandslosen Anwendung

Bevor wir beginnen, sollten Sie Folgendes ausgeführt haben:

  1. Einen Kubernetes-Cluster erstellt.
  2. Einen Namespace eingerichtet.
  3. Dem Namespace einen Benutzer zugeordnet.
  4. Die Benutzerkonfiguration in C:\Users\<username>\.kube gespeichert.
  5. kubectl installiert.

Jetzt können Sie mit der Ausführung und Verwaltung zustandsloser Anwendungsbereitstellungen auf einem Azure Stack Edge Pro-Gerät beginnen. Bevor Sie mit der Verwendung von kubectl beginnen, müssen Sie überprüfen, ob Sie die richtige Version von kubectl verwenden.

Überprüfen Sie, ob Sie die richtige Version von kubectl besitzen, und richten Sie die Konfiguration ein.

So prüfen Sie die Version von kubectl

  1. Überprüfen Sie, ob die Version von kubectl größer als oder gleich 1.9 ist:

    kubectl version
    

    Ein Beispiel für die Ausgabe ist unten dargestellt:

    PS C:\WINDOWS\system32> C:\windows\system32\kubectl.exe version
    Client Version: version.Info{Major:"1", Minor:"15", GitVersion:"v1.15.2", GitCommit:"f6278300bebbb750328ac16ee6dd3aa7d3549568", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2019-08-05T09:23:26Z", GoVersion:"go1.12.5", Compiler:"gc", Platform:"windows/amd64"}
    Server Version: version.Info{Major:"1", Minor:"15", GitVersion:"v1.15.1", GitCommit:"4485c6f18cee9a5d3c3b4e523bd27972b1b53892", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2019-07-18T09:09:21Z", GoVersion:"go1.12.5", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}
    

    In diesem Fall entspricht die Clientversion von kubectl v1.15.2, die kompatibel ist, um den Vorgang fortzusetzen.

  2. Rufen Sie eine Liste der Pods ab, die in Ihrem Kubernetes-Cluster ausgeführt werden. Ein Pod ist ein Anwendungscontainer oder -vorgang, der im Kubernetes-Cluster ausgeführt wird.

    kubectl get pods -n <namespace-string>
    

    Hier ist ein Beispiel für die Verwendung des Befehls:

    PS C:\WINDOWS\system32> kubectl get pods -n "test1"
    No resources found.
    PS C:\WINDOWS\system32>
    

    Die Ausgabe muss angeben, dass keine Ressourcen (Pods) gefunden wurden, da in Ihrem Cluster keine Anwendungen ausgeführt werden.

    Der Befehl füllt die Verzeichnisstruktur von „C:\Benutzer\<Benutzername>\.kube mit Konfigurationsdateien. Das Befehlszeilentool kubectl verwendet diese Dateien, um zustandslose Anwendungen auf Ihrem Kubernetes-Cluster zu erstellen und zu verwalten.

  3. Überprüfen Sie manuell die Verzeichnisstruktur von „C:\Benutzer\<Benutzername>\.kube, um sicherzustellen, dass kubectl es mit den folgenden Unterordnern gefüllt hat:

    PS C:\Users\username> ls .kube
    
    
       Directory: C:\Users\user\.kube
    
    Mode                LastWriteTime         Length Name
    ----                -------------         ------ ----
    d-----         2/18/2020 11:05 AM                cache
    d-----         2/18/2020 11:04 AM                http-cache
    -a----         2/18/2020 10:41 AM           5377 config
    

Hinweis

Geben Sie kubectl --help ein, um eine Liste aller kubectl-Befehle anzuzeigen.

Erstellen einer zustandslosen Anwendung mithilfe einer Bereitstellung

Nachdem Sie sich vergewissert haben, dass die kubectl-Befehlszeilenversion korrekt ist und über die erforderlichen Konfigurationsdateien verfügt, können Sie eine Bereitstellung der zustandslosen Anwendung erstellen.

Ein Pod ist die grundlegende Ausführungseinheit einer Kubernetes-Anwendung, die kleinste und einfachste Einheit im Kubernetes-Objektmodell, die Sie erstellen oder bereitstellen. Ein Pod kapselt auch Speicherressourcen, eine eindeutige Netzwerk-IP-Adresse und Optionen, die bestimmen, wie der/die Container ausgeführt werden sollen.

Der Typ der zustandslosen Anwendung, die Sie erstellen, ist eine nginx-Webserverbereitstellung.

Alle kubectl-Befehle, die Sie zum Erstellen und Verwalten zustandsloser Anwendungsbereitstellungen verwenden, müssen den mit der Konfiguration verbundenen Namespace angeben. Sie haben den Namespace erstellt, während Sie mit dem Cluster auf dem Azure Stack Edge Pro-Gerät im Tutorial Erstellen und Verwalten eines Kubernetes-Clusters auf einem Microsoft Azure Stack Edge Pro-Gerät mit New-HcsKubernetesNamespace verbunden waren.

Um den Namespace in einem kubectl-Befehl anzugeben, verwenden Sie kubectl <command> -n <namespace-string>.

Befolgen Sie diese Schritte, um eine nginx-Bereitstellung zu erstellen:

  1. Wenden Sie eine zustandslose Anwendung an, indem Sie ein Kubernetes-Bereitstellungsobjekt erstellen:

    kubectl apply -f <yaml-file> -n <namespace-string>
    

    In diesem Beispiel ist der Pfad zur YAML-Datei der Anwendung eine externe Quelle.

    Hier folgt ein Beispiel für die Verwendung des Befehls und seine Ausgabe:

    PS C:\WINDOWS\system32> kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/deployment.yaml -n "test1"
    
    deployment.apps/nginx-deployment created
    

    Alternativ können Sie das folgende Markdown auf Ihrem lokalen Computer speichern und den Pfad und Dateinamen im Parameter -f ersetzen. Beispiel: „C:\Kubernetes\deployment.yaml“. Die Konfiguration für die Bereitstellung der Anwendung wäre:

    apiVersion: apps/v1 # for versions before 1.9.0 use apps/v1beta2
    kind: Deployment
    metadata:
      name: nginx-deployment
    spec:
      selector:
        matchLabels:
          app: nginx
      replicas: 2 # tells deployment to run 2 pods matching the template
      template:
        metadata:
          labels:
            app: nginx
        spec:
          containers:
          - name: nginx
            image: nginx:1.7.9
            ports:
            - containerPort: 80
    

    Dieser Befehl erstellt eine standardmäßige nginx-Bereitstellung mit zwei Pods zur Ausführung Ihrer Anwendung.

  2. Rufen Sie die Beschreibung der von Ihnen erstellten Kubernetes-nginx-Bereitstellung ab:

    kubectl describe deployment nginx-deployment -n <namespace-string>
    

    Ein Beispiel für die Nutzung des Befehls mit Ausgabe sehen Sie unten:

    PS C:\Users\user> kubectl describe deployment nginx-deployment -n "test1"
    
    Name:                   nginx-deployment
    Namespace:              test1
    CreationTimestamp:      Tue, 18 Feb 2020 13:35:29 -0800
    Labels:                 <none>
    Annotations:            deployment.kubernetes.io/revision: 1
                            kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:
                              {"apiVersion":"apps/v1","kind":"Deployment","metadata":{"annotations":{},"name":"nginx-deployment","namespace":"test1"},"spec":{"repl...
    Selector:               app=nginx
    Replicas:               2 desired | 2 updated | 2 total | 2 available | 0 unavailable
    StrategyType:           RollingUpdate
    MinReadySeconds:        0
    RollingUpdateStrategy:  25% max unavailable, 25% max surge
    Pod Template:
       Labels:  app=nginx
       Containers:
        nginx:
         Image:        nginx:1.7.9
         Port:         80/TCP
         Host Port:    0/TCP
         Environment:  <none>
         Mounts:       <none>
       Volumes:        <none>
    Conditions:
       Type           Status  Reason
       ----           ------  ------
       Available      True    MinimumReplicasAvailable
       Progressing    True    NewReplicaSetAvailable
    OldReplicaSets:  <none>
    NewReplicaSet:   nginx-deployment-5754944d6c (2/2 replicas created)
    Events:
      Type    Reason             Age    From                   Message
      ----    ------             ----   ----                   -------
      Normal  ScalingReplicaSet  2m22s  deployment-controller  Scaled up replica set nginx-deployment-5754944d6c to 2
    

    Für die Einstellung Replicas sehen Sie:

    Replicas:               2 desired | 2 updated | 2 total | 2 available | 0 unavailable
    

    Die Einstellung Replicas zeigt an, dass Ihre Bereitstellungsspezifikation zwei Pods erfordert, dass diese Pods erstellt und aktualisiert wurden und für Sie einsatzbereit sind.

    Hinweis

    Eine Replikatgruppe ersetzt Pods, die aus einem bestimmten Grund gelöscht oder beendet werden, z. B. bei einem Ausfall des Geräteknotens oder einem störenden Geräteupgrade. Aus diesem Grund empfiehlt es sich, eine Replikatgruppe auch dann zu verwenden, wenn in der Anwendung nur ein einziger Pod erforderlich ist.

  3. So listen Sie die Pods in Ihrer Bereitstellung auf

    kubectl get pods -l app=nginx -n <namespace-string>
    

    Ein Beispiel für die Nutzung des Befehls mit Ausgabe sehen Sie unten:

    PS C:\Users\user> kubectl get pods -l app=nginx -n "test1"
    
    NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
    nginx-deployment-5754944d6c-7wqjd   1/1     Running   0          3m13s
    nginx-deployment-5754944d6c-nfj2h   1/1     Running   0          3m13s
    

    Die Ausgabe überprüft, ob zwei Pods mit eindeutigen Namen vorliegen, auf die wir mit kubectl verweisen können.

  4. So zeigen Sie Informationen zu einem einzelnen Pod in der Bereitstellung an

    kubectl describe pod <podname-string> -n <namespace-string>
    

Ein Beispiel für die Nutzung des Befehls mit Ausgabe sehen Sie unten:

PS C:\Users\user> kubectl describe pod "nginx-deployment-5754944d6c-7wqjd" -n "test1"

Name:           nginx-deployment-5754944d6c-7wqjd
Namespace:      test1
Priority:       0
Node:           k8s-1d9qhq2cl-n1/10.128.46.184
Start Time:     Tue, 18 Feb 2020 13:35:29 -0800
Labels:         app=nginx
                pod-template-hash=5754944d6c
Annotations:    <none>
Status:         Running
IP:             172.17.246.200
Controlled By:  ReplicaSet/nginx-deployment-5754944d6c
 Containers:
   nginx:
     Container ID:   docker://280b0f76bfdc14cde481dc4f2b8180cf5fbfc90a084042f679d499f863c66979
     Image:          nginx:1.7.9
     Image ID:       docker-pullable://nginx@sha256:e3456c851a152494c3e4ff5fcc26f240206abac0c9d794affb40e0714846c451
     Port:           80/TCP
     Host Port:      0/TCP
     State:          Running
       Started:      Tue, 18 Feb 2020 13:35:35 -0800
     Ready:          True
     Restart Count:  0
     Environment:    <none>
     Mounts:
       /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-8gksw (ro)
 Conditions:
   Type              Status
   Initialized       True
   Ready             True
   ContainersReady   True
   PodScheduled      True
 Volumes:
   default-token-8gksw:
     Type:        Secret (a volume populated by a Secret)
     SecretName:  default-token-8gksw
     Optional:    false
 QoS Class:       BestEffort
 Node-Selectors:  <none>
 Tolerations:     node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute for 300s
                  node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute for 300s
 Events:
   Type    Reason     Age    From                       Message
   ----    ------     ----   ----                       -------
   Normal  Scheduled  4m58s  default-scheduler          Successfully assigned test1/nginx-deployment-5754944d6c-7wqjd to k8s-1d9qhq2cl-n1
   Normal  Pulling    4m57s  kubelet, k8s-1d9qhq2cl-n1  Pulling image "nginx:1.7.9"
   Normal  Pulled     4m52s  kubelet, k8s-1d9qhq2cl-n1  Successfully pulled image "nginx:1.7.9"
   Normal  Created    4m52s  kubelet, k8s-1d9qhq2cl-n1  Created container nginx
   Normal  Started    4m52s  kubelet, k8s-1d9qhq2cl-n1  Started container nginx

Neuskalieren der Anwendungsbereitstellung durch Erhöhen der Replikatanzahl

Jeder Pods ist dazu bestimmt, eine einzelne Instanz einer bestimmten Anwendung auszuführen. Wenn Sie die Anwendung horizontal skalieren möchten, um mehrere Instanzen auszuführen, können Sie die Anzahl der Pods auf einen für jede Instanz erhöhen. In Kubernetes wird dies als Replikation bezeichnet. Sie können die Anzahl der Pods in Ihrer Anwendungsbereitstellung erhöhen, indem Sie eine neue YAML-Datei anwenden. Die YAML-Datei ändert die Einstellung der Replikate auf 4, wodurch sich die Anzahl der Pods in Ihrer Bereitstellung auf vier Pods erhöht. So erhöhen Sie die Anzahl von Pods von 2 auf 4

PS C:\WINDOWS\system32> kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/deployment-scale.yaml -n "test1"

Alternativ können Sie das folgende Markdown auf Ihrem lokalen Computer speichern und den Pfad und Dateinamen für den Parameter -f für kubectl apply ersetzen. Beispiel: „C:\Kubernetes\deployment-scale.yaml“. Die Konfiguration für die Skalierung der Anwendungsbereitstellung wäre:

apiVersion: apps/v1 # for versions before 1.9.0 use apps/v1beta2
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  replicas: 4 # Update the replicas from 2 to 4
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.8
        ports:
        - containerPort: 80

So überprüfen Sie, ob die Bereitstellung über vier Pods verfügt

kubectl get pods -l app=nginx

Hier folgt eine Beispielausgabe für eine neu skalierte Bereitstellung von zwei auf vier Pods:

PS C:\WINDOWS\system32> kubectl get pods -l app=nginx

NAME                               READY     STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-deployment-148880595-4zdqq   1/1       Running   0          25s
nginx-deployment-148880595-6zgi1   1/1       Running   0          25s
nginx-deployment-148880595-fxcez   1/1       Running   0          2m
nginx-deployment-148880595-rwovn   1/1       Running   0          2m

Wie Sie in der Ausgabe sehen können, verfügen Sie jetzt über vier Pods in Ihrer Bereitstellung, die Ihre Anwendung ausführen können.

Löschen einer Bereitstellung

Um die Bereitstellung einschließlich aller Pods zu löschen, müssen Sie kubectl delete deployment ausführen und dabei den Namen der Bereitstellung nginx-deployment und den Namespacenamen angeben. So löschen Sie die Bereitstellung

kubectl delete deployment nginx-deployment -n <namespace-string>

Hier ist ein Beispiel für die Verwendung des Befehls mit Ausgabe:

PS C:\Users\user> kubectl delete deployment nginx-deployment -n "test1"
deployment.extensions "nginx-deployment" deleted

Nächste Schritte

Kubernetes-Übersicht