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Distribuire un contenitore Windows Server in un cluster del servizio Azure Kubernetes usando l'interfaccia della riga di comando di Azure

Distribuire ed esplorare

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

Nota

Per iniziare con il provisioning rapido di un cluster AKS, questo articolo include i passaggi per distribuire un cluster con impostazioni predefinite per soli scopi di valutazione. Prima di distribuire un cluster pronto per la produzione, è consigliabile acquisire familiarità con l'architettura di riferimento di base per valutare il modo in cui è allineato ai 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.

  • Creare un gruppo di risorse con il comando az group create. L'esempio seguente crea un gruppo di risorse denominato myResourceGroup nella località WestUS2 . Inserire questo comando e gli altri comandi di questo articolo in una shell BASH.
export RANDOM_SUFFIX=$(openssl rand -hex 3)
export REGION="canadacentral"
export MY_RESOURCE_GROUP_NAME="myAKSResourceGroup$RANDOM_SUFFIX"
az group create --name $MY_RESOURCE_GROUP_NAME --location $REGION

Risultati:

{
  "id": "/subscriptions/xxxxx-xxxxx-xxxxx-xxxxx/resourceGroups/myResourceGroupxxxxx",
  "location": "WestUS2",
  "managedBy": null,
  "name": "myResourceGroupxxxxx",
  "properties": {
    "provisioningState": "Succeeded"
  },
  "tags": null,
  "type": "Microsoft.Resources/resourceGroups"
}

Creare un cluster AKS

In questa sezione creiamo un cluster AKS 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 --windows-admin-password e --windows-admin-username impostano le credenziali di amministratore per tutti i nodi di Windows Server nel cluster e devono soddisfare i requisiti delle password di Windows Server.
  • Il pool di nodi usa VirtualMachineScaleSets.

Per creare il cluster AKS con l'interfaccia della riga di comando di Azure, seguire questa procedura:

  1. Creare un nome utente da usare come credenziali di amministratore per i nodi di Windows Server nel cluster. L'esempio originale richiesto per l'input. In questo documento Exec la variabile di ambiente viene impostata in modo non interattivo.
export WINDOWS_USERNAME="winadmin"
  1. Creare una password per il nome utente amministratore creato nel passaggio precedente. La password deve avere un minimo di 14 caratteri e soddisfare i requisiti di complessità delle password di Windows Server.
export WINDOWS_PASSWORD=$(echo "P@ssw0rd$(openssl rand -base64 10 | tr -dc 'A-Za-z0-9!@#$%^&*()' | cut -c1-6)")
  1. Creare il cluster usando il comando az aks create e specificare i parametri --windows-admin-username e --windows-admin-password. Il comando di esempio seguente crea un cluster usando i valori di WINDOWS_USERNAME e WINDOWS_PASSWORD impostati nei comandi precedenti. Un suffisso casuale viene aggiunto al nome del cluster per l'univocità.
export MY_AKS_CLUSTER="myAKSCluster$RANDOM_SUFFIX"
az aks create \
    --resource-group $MY_RESOURCE_GROUP_NAME \
    --name $MY_AKS_CLUSTER \
    --node-count 2 \
    --enable-addons monitoring \
    --generate-ssh-keys \
    --windows-admin-username $WINDOWS_USERNAME \
    --windows-admin-password $WINDOWS_PASSWORD \
    --vm-set-type VirtualMachineScaleSets \
    --network-plugin azure

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 Domande frequenti su Windows Server

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 su Windows Server.

Per eseguire un cluster AKS che supporti i pool di nodi per i contenitori di Windows Server, il cluster deve utilizzare un criterio di rete che impieghi il plug-in di rete Azure CNI (avanzato). Il parametro --network-plugin 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 usando il comando az aks nodepool add. 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 az aks create. Non viene specificato uno SKU del sistema operativo, quindi il pool di nodi è impostato sul sistema operativo predefinito in base alla versione Kubernetes del cluster:

az aks nodepool add \
    --resource-group $MY_RESOURCE_GROUP_NAME \
    --cluster-name $MY_AKS_CLUSTER \
    --os-type Windows \
    --name npwin \
    --node-count 1

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 ed eseguire kubectl localmente, chiamare il comando az aks install-cli.

  1. Configurare kubectl per connettersi al cluster Kubernetes usando il comando az aks get-credentials. Questo comando scarica le credenziali e configura l'interfaccia della riga di comando di Kubernetes per usarli.
az aks get-credentials --resource-group $MY_RESOURCE_GROUP_NAME --name $MY_AKS_CLUSTER
  1. Verificare la connessione al cluster usando il comando kubectl get, che restituisce un elenco dei nodi del cluster.
kubectl get nodes -o wide

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   INTERNAL-IP   EXTERNAL-IP   OS-IMAGE                         KERNEL-VERSION      CONTAINER-RUNTIME
aks-nodepool1-20786768-vmss000000   Ready    agent   22h   v1.27.7   10.224.0.4    <none>        Ubuntu 22.04.3 LTS               5.15.0-1052-azure   containerd://1.7.5-1
aks-nodepool1-20786768-vmss000001   Ready    agent   22h   v1.27.7   10.224.0.33   <none>        Ubuntu 22.04.3 LTS               5.15.0-1052-azure   containerd://1.7.5-1
aksnpwin000000                      Ready    agent   20h   v1.27.7   10.224.0.62   <none>        Windows Server 2022 Datacenter   10.0.20348.2159     containerd://1.6.21+azure

Nota

Il runtime del contenitore per ogni pool di nodi viene visualizzato in CONTAINER-RUNTIME. I valori di runtime del contenitore iniziano con containerd://, il che significa che ognuno usa containerd per il runtime del contenitore.

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. AKS richiede che i container Windows Server siano basati su immagini di Windows Server 2019 o successive. 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 facendo clic sul pulsante Carica/Scarica file e selezionando il file dal file system locale.

  1. 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
  1. Monitorare lo stato usando il comando kubectl get service con l'argomento --watch.
while true; do
  export EXTERNAL_IP=$(kubectl get service sample -o jsonpath="{.status.loadBalancer.ingress[0].ip}" 2>/dev/null)
  if [[ -n "$EXTERNAL_IP" && "$EXTERNAL_IP" != "<pending>" ]]; then
    kubectl get service sample
    break
  fi
  echo "Still waiting for external IP assignment..."
  sleep 5
done

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   xx.xx.xx.xx    pending          xx:xxxx/TCP     2m

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:

{
  "NAME": "sample",
  "TYPE": "LoadBalancer",
  "CLUSTER-IP": "10.0.37.27",
  "EXTERNAL-IP": "52.179.23.131",
  "PORT(S)": "80:30572/TCP",
  "AGE": "2m"
}

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

Screenshot del passaggio all'applicazione di esempio ASP.NET.

Passaggi successivi

In questa guida introduttiva, hai distribuito un cluster Kubernetes e successivamente un'applicazione di esempio ASP in un container 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 saperne di più sull'Azure Kubernetes Service e per seguire un esempio completo dal codice alla distribuzione, passare all'esercitazione sul cluster Kubernetes.

Esercitazione su AKS (Azure Kubernetes Service)