Distribuire un contenitore di Windows Server in un cluster del servizio Azure Kubernetes tramite PowerShell

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Il servizio Azure Kubernetes è un servizio Kubernetes gestito che permette di distribuire e gestire rapidamente i cluster. In questo articolo si usa Azure PowerShell per distribuire un cluster del servizio Azure Kubernetes che esegue contenitori di Windows Server. Si distribuisce anche un'applicazione di esempio ASP.NET in un contenitore di Windows Server nel cluster.

Nota

Per iniziare ad effettuare un veloce provisioning di un cluster del servizio Azure Kubernetes, questo articolo include i passaggi per la distribuzione di un cluster con impostazioni predefinite a solo scopo di valutazione. Prima di distribuire un cluster pronto per la produzione, è consigliabile acquisire familiarità con l'architettura di riferimento iniziale per valutare se è in linea con i requisiti aziendali.

Operazioni preliminari

Questa guida introduttiva presuppone una comprensione di base dei concetti relativi a Kubernetes. Per altre informazioni, vedere Concetti di base relativi a Kubernetes per il servizio Azure Kubernetes.

Creare un gruppo di risorse

Un gruppo di risorse di Azure è un gruppo logico in cui le risorse di Azure vengono distribuite e gestite. Quando si crea un gruppo di risorse, viene chiesto di specificare una posizione. Questa posizione è la posizione in cui vengono archiviati i metadati del gruppo di risorse e dove vengono eseguite le risorse in Azure se non si specifica un'altra area durante la creazione delle risorse.

Per creare un gruppo di risorse, usare il cmdlet New-AzResourceGroup. L'esempio seguente crea un gruppo di risorse denominato myResourceGroup nell'area eastus.

New-AzResourceGroup -Name myResourceGroup -Location eastus

L'output di esempio seguente mostra che il gruppo di risorse è stato creato correttamente:

ResourceGroupName : myResourceGroup
Location          : eastus
ProvisioningState : Succeeded
Tags              :
ResourceId        : /subscriptions/00000000-0000-0000-0000-000000000000/resourceGroups/myResourceGroup

Creare un cluster del servizio Azure Kubernetes

In questa sezione viene creato un cluster del servizio Azure Kubernetes con la configurazione seguente:

  • Il cluster è configurato con due nodi per garantire che funzioni in modo affidabile. Un nodo è una macchina virtuale di Azure che esegue i componenti del nodo Kubernetes e il runtime del contenitore.
  • I parametri -WindowsProfileAdminUserName e -WindowsProfileAdminUserPassword impostano le credenziali di amministratore per tutti i nodi di Windows Server nel cluster e devono soddisfare i requisiti di complessità delle password di Windows Server .
  • Il pool di nodi usa VirtualMachineScaleSets.

Per creare il cluster del servizio Azure Kubernetes con Azure PowerShell, seguire questa procedura:

  1. Creare le credenziali di amministratore per i contenitori di Windows Server usando il comando seguente. Questo comando richiede di immettere un WindowsProfileAdminUserName e WindowsProfileAdminUserPassword. La password deve avere un minimo di 14 caratteri e soddisfare i requisiti di complessità delle password di Windows Server.

    $AdminCreds = Get-Credential `
    -Message 'Please create the administrator credentials for your Windows Server containers'

  2. Creare il cluster usando il cmdlet New-AzAksCluster e specificare i parametri WindowsProfileAdminUserName e WindowsProfileAdminUserPassword.

    New-AzAksCluster -ResourceGroupName myResourceGroup `
    -Name myAKSCluster `
    -NodeCount 2 `
    -NetworkPlugin azure `
    -NodeVmSetType VirtualMachineScaleSets `
    -WindowsProfileAdminUserName $AdminCreds.UserName `
    -WindowsProfileAdminUserPassword $secureString `
    -GenerateSshKey

    Il comando viene completato dopo pochi minuti e vengono restituite informazioni in formato JSON sul cluster. Occasionalmente, il provisioning del cluster può richiedere più tempo. Attendere fino a 10 minuti per il provisioning.

    Se viene visualizzato un errore di convalida della password e la password impostata soddisfa i requisiti di lunghezza e complessità, provare a creare il gruppo di risorse in un'altra area. Provare quindi a creare il cluster con il nuovo gruppo di risorse.

    Se non si specifica un nome utente e una password amministratore durante la creazione del pool di nodi, il nome utente viene impostato su azureuser e la password viene impostata su un valore casuale. Per altre informazioni, vedere Come si modifica la password dell'amministratore per i nodi di Windows Server nel cluster?.

    Non è possibile modificare il nome utente dell'amministratore, ma è possibile modificare la password di amministratore usata dal cluster del servizio Azure Kubernetes per i nodi di Windows Server usando az aks update. Per altre informazioni, vedere domande frequenti sui pool di nodi di Windows Server.

    Per eseguire un cluster del servizio Azure Kubernetes che supporta i pool di nodi per i contenitori di Windows Server, il cluster deve usare un criterio di rete che usa il plug-in di rete [Azure CNI (avanzato)][azure-cni]. Il parametro -NetworkPlugin azure specifica Azure CNI.

Aggiungere un pool di nodi

Per impostazione predefinita, un cluster del servizio Azure Kubernetes viene creato con un pool di nodi in grado di eseguire contenitori Linux. È necessario aggiungere un altro pool di nodi in grado di eseguire contenitori di Windows Server insieme al pool di nodi Linux.

Windows Server 2022 è il sistema operativo predefinito per Kubernetes 1.25.0 e versioni successive. Windows Server 2019 è il sistema operativo predefinito per le versioni precedenti. Se non si specifica uno SKU specifico del sistema operativo, Azure crea il nuovo pool di nodi con lo SKU predefinito per la versione di Kubernetes usata dal cluster.

Per usare lo SKU del sistema operativo predefinito, creare il pool di nodi senza specificare uno SKU del sistema operativo. Il pool di nodi è configurato per il sistema operativo predefinito in base alla versione Kubernetes del cluster.

Aggiungere un pool di nodi di Windows Server usando il cmdlet New-AzAksNodePool . Il comando seguente crea un nuovo pool di nodi denominato npwin e lo aggiunge a myAKSCluster. Il comando usa anche la subnet predefinita nella rete virtuale predefinita creata durante l'esecuzione di New-AzAksCluster:

New-AzAksNodePool -ResourceGroupName myResourceGroup `
    -ClusterName myAKSCluster `
    -VmSetType VirtualMachineScaleSets `
    -OsType Windows `
    -Name npwin

Stabilire la connessione al cluster

Si usa kubectl, il client della riga di comando Kubernetes per gestire i cluster Kubernetes. Se si usa Azure Cloud Shell, kubectl è già installato. Se si vuole installare kubectl in locale, è possibile usare il cmdlet Install-AzAzAksCliTool.

  1. Configura kubectl per connetterti al cluster Kubernetes usando il cmdlet Import-AzAksCredential. Questo comando scarica le credenziali e configura l'interfaccia della riga di comando di Kubernetes per usarli.

    Import-AzAksCredential -ResourceGroupName myResourceGroup -Name myAKSCluster

  2. Verificare la connessione al cluster usando il comando kubectl get, che restituisce un elenco dei nodi del cluster.

    kubectl get nodes

    L'output di esempio seguente mostra tutti i nodi del cluster. Assicurarsi che lo stato di tutti i nodi sia Pronto:

    NAME                                STATUS   ROLES   AGE   VERSION
aks-nodepool1-20786768-vmss000000   Ready    agent   22h   v1.27.7
aks-nodepool1-20786768-vmss000001   Ready    agent   22h   v1.27.7
aksnpwin000000                      Ready    agent   21h   v1.27.7

Distribuire l'applicazione

Un file manifesto di Kubernetes definisce uno stato desiderato per il cluster, ad esempio le immagini del contenitore da eseguire. In questo articolo si usa un manifesto per creare tutti gli oggetti necessari per eseguire l'applicazione di esempio ASP.NET in un contenitore di Windows Server. Questo manifesto include una distribuzione di Kubernetes per l'applicazione di esempio ASP.NET e un servizio Kubernetes esterno per accedere all'applicazione da Internet.

L'applicazione di esempio ASP.NET viene fornita nel quadro degli esempi di .NET Framework ed eseguita in un contenitore di Windows Server. Il servizio Azure Kubernetes prevede che i contenitori di Windows Server siano basati su immagini di Windows Server 2019 o versione successiva. Il file manifesto di Kubernetes deve anche definire un selettore di nodo per indicare al cluster del servizio Azure Kubernetes di eseguire il pod dell'applicazione di esempio ASP.NET in un nodo che sia in grado di eseguire contenitori di Windows Server.

  1. Creare un file denominato sample.yaml e copiarlo nella definizione YAML seguente.

    apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: sample
  labels:
    app: sample
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      name: sample
      labels:
        app: sample
    spec:
      nodeSelector:
        "kubernetes.io/os": windows
      containers:
      - name: sample
        image: mcr.microsoft.com/dotnet/framework/samples:aspnetapp
        resources:
          limits:
            cpu: 1
            memory: 800M
        ports:
          - containerPort: 80
  selector:
    matchLabels:
      app: sample
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: sample
spec:
  type: LoadBalancer
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
  selector:
    app: sample

    Per una suddivisione dei file manifesto YAML, vedere Distribuzioni e manifesti YAML.

    Se si crea e si salva il file YAML in locale, è possibile caricare il file manifesto nella directory predefinita in CloudShell selezionando il pulsante Carica/Scarica file e selezionando il file dal file system locale.

  2. Distribuire l'applicazione usando il comando kubectl apply e specificare il nome del manifesto YAML.

    kubectl apply -f sample.yaml

    L'output di esempio seguente mostra la distribuzione e il servizio creati correttamente:

    deployment.apps/sample created
service/sample created

Testare l'applicazione

Quando l'applicazione viene eseguita, un servizio Kubernetes espone il front-end dell'applicazione a Internet. Questo processo può richiedere alcuni minuti. Occasionalmente, il provisioning del servizio può richiedere più tempo. Attendere fino a 10 minuti per il provisioning.

  1. Controllare lo stato dei pod distribuiti usando il comando kubectl get pods. Fare in modo che tutti i pod siano Running prima di procedere.

    kubectl get pods

  2. Monitorare lo stato usando il comando kubectl get service con l'argomento --watch.

    kubectl get service sample --watch

    Inizialmente, l'output mostra l’EXTERNAL-IP per il servizio di esempio come in sospeso:

    NAME               TYPE           CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
sample             LoadBalancer   10.0.37.27   <pending>     80:30572/TCP   6s

    Quando EXTERNAL-IP passa da pending a un effettivo indirizzo IP pubblico, usare CTRL-C per arrestare il processo di controllo kubectl. L'output di esempio seguente mostra un indirizzo IP pubblico valido assegnato al servizio:

    sample  LoadBalancer   10.0.37.27   52.179.23.131   80:30572/TCP   2m

  3. Vedere l'app di esempio in azione aprendo un Web browser all'indirizzo IP esterno del servizio.

    Screenshot dell'esplorazione di ASP.NET'applicazione di esempio.

Eliminare risorse

Se non si prevede di eseguire l'esercitazione servizio Azure Kubernetes, eliminare il cluster per evitare di incorrere in addebiti per Azure. Chiamare il cmdlet Remove-AzResourceGroup per rimuovere il gruppo di risorse, il servizio contenitore e tutte le risorse correlate.

Remove-AzResourceGroup -Name myResourceGroup

Nota

Il cluster del servizio Azure Kubernetes è stato creato con l'identità gestita assegnata dal sistema (opzione di identità predefinita usata in questa guida introduttiva). La piattaforma Azure gestisce questa identità, quindi non richiede la rimozione.

Passaggi successivi

In questa guida introduttiva è stato distribuito un cluster Kubernetes e quindi è stata distribuita un'applicazione di esempio ASP.NET in un contenitore di Windows Server. Questa applicazione di esempio è solo a scopo dimostrativo e non rappresenta tutte le procedure consigliate per le applicazioni Kubernetes. Per indicazioni sulla creazione di soluzioni complete con il servizio Azure Kubernetes per la produzione, vedere Linee guida per la soluzione del servizio Azure Kubernetes.

Per altre informazioni sul servizio Azure Kubernetes e per un esempio completo di distribuzione del codice, passare all'esercitazione sul cluster Kubernetes.

Esercitazione sul servizio Azure Container