移轉至 Azure Kubernetes Service (AKS)

為協助您規劃並執行成功移轉至 Azure Kubernetes Service (AKS)，本指南提供目前建議之 AKS 組態的詳細資料。 雖然本文未涵蓋每個情節，但其包含規劃成功移轉的詳細資訊連結。

在本文中，我們會簡要說明下列情節的移轉詳細資料：

• 透過 Azure Migrate 容器化應用程式
• 使用 Azure Load Balancer 的 AKS（標準）和 虛擬機器擴展集
• 現有的連結 Azure 服務
• 確定有效的配額
• 高可用性和商務持續性
• 無狀態應用程式的考量
• 具狀態應用程式的考量
• 叢集設定部署

注意

視您的狀況而定，下列開放原始碼工具可協助您進行移轉：

• Velero (須使用 Kubernetes 1.7 以上版本)
• Azure kube CLI 延伸模組

開始之前

• 請確定您的目標 Kubernetes 版本是在 AKS 的支援範圍內。 較舊版本可能不在支援的範圍內，而且需要升級版本才能取得 AKS 支援。 如需詳細資訊，請參閱支援 AKS 的 Kubernetes 版本。
• 如果您要移轉至較新版本的 Kubernetes，請檢閱 Kubernetes 版本和版本誤差支援原則 (英文)。

在移轉程序中應包含的重要做法是記得遵循常用的部署和測試模式。 在部署之前測試應用程式是確保其品質、功能和目標環境相容性的重要步驟。 這可協助您識別並修正可能會影響應用程式或基礎結構效能、安全性或可用性的任何錯誤、Bug 或問題。

使用 Azure Migrate 將應用程式移轉至 AKS

Azure Migrate 提供整合平台，可評估內部部署伺服器、基礎結構、應用程式及資料，並將其移轉至 Azure。 針對 AKS，您可以使用 Azure Migrate 來執行下列工作：

• 將 ASP.NET 應用程式容器化並移轉至 AKS。
• 將 Java Web 應用程式容器化並移轉至 AKS。

具有標準Load Balancer和 虛擬機器擴展集的 AKS

AKS 是一種受控服務，可提供具有較低管理額外負荷的獨特功能。 由於 AKS 是受控服務，因此您必須從 AKS 支援的一組區域中進行選取。 從現有叢集轉換為 AKS 的期間，您可能需要修改現有的應用程式，使其在 AKS 受控的控制平面上保持良好狀態。

建議您使用由 虛擬機器擴展集 和 Load Balancer 支援的 AKS 叢集（標準版），以確保您獲得下列功能：

• 多個節點集區、
• 可用性區域、
• 已授權的 IP 範圍、
• 叢集自動調整程式、
• 適用於 AKS 的 Azure，以及
• 發行時的其他新功能。

虛擬機 （VM） 可用性設定組所支援的 AKS 叢集缺乏許多這些功能的支援。

使用 Load Balancer 建立 AKS 叢集 （Standard） 和 虛擬機器擴展集

Azure CLI

下列範例會建立 AKS 叢集，其中包含虛擬機擴展集所支援的單一節點集區。 該範例會啟用叢集節點集區上的叢集自動調整程式，並設定最少一個、最多三個節點。

1. 使用 az group create 命令建立資源群組。

   az group create --name myResourceGroup --location eastus
   

2. 使用 az aks create 命令建立 AKS 叢集。

   az aks create \
       --resource-group myResourceGroup \
       --name myAKSCluster \
       --node-count 1 \
       --vm-set-type VirtualMachineScaleSets \
       --load-balancer-sku standard \
       --enable-cluster-autoscaler \
       --min-count 1 \
       --max-count 3 \
       --generate-ssh-keys
   

Terraform

下列程式代碼會在 Azure 中建立資源群組和 Kubernetes 叢集，並使用 Terraform 自動調整啟用和特定網路設定。

注意

本文中的範例程式碼位於 Azure Terraform GitHub 存放庫。 您可以檢視內含目前和舊版 Terraform 測試結果的記錄檔。

請參閱更多文章和範例程式碼，其中顯示如何使用 Terraform 來管理 Azure 資源

1. 建立要在其中測試及執行範例 Terraform 程式代碼的目錄，並將其設為目前目錄。

2. 建立名為 main.tf的檔案，並插入下列程序代碼：

   resource "random_pet" "rg_name" {
     prefix = var.resource_group_name_prefix
   }
   
   resource "azurerm_resource_group" "rg" {
     location = var.resource_group_location
     name     = random_pet.rg_name.id
   }
   
   resource "random_string" "aks_cluster_name" {
     length  = 12
     special = false
   }
   
   resource "azurerm_kubernetes_cluster" "aks_cluster" {
     name                = random_string.aks_cluster_name.result
     location            = azurerm_resource_group.rg.location
     resource_group_name = azurerm_resource_group.rg.name
     dns_prefix          = "myakscluster"
   
     default_node_pool {
       type                = "VirtualMachineScaleSets"
       name                = "default"
       node_count          = 1
       max_count           = 3
       min_count           = 1
       vm_size             = "Standard_DS2_v2"
       enable_auto_scaling = true
       upgrade_settings {
         drain_timeout_in_minutes      = 90
         max_surge                     = "10%"
         node_soak_duration_in_minutes = 0
       }
     }
   
     network_profile {
       network_plugin    = "azure"
       load_balancer_sku = "standard"
     }
   
     identity {
       type = "SystemAssigned"
     }
   
     tags = {
       Environment = "Production"
     }
   }
   

3. 建立名為 outputs.tf的檔案，並插入下列程序代碼：

   output "resource_group_name" {
     value = azurerm_resource_group.rg.name
   }
   
   output "aks_cluster_name" {
     value = azurerm_kubernetes_cluster.aks_cluster.name
   }
   

4. 建立名為 providers.tf的檔案，並插入下列程序代碼：

   terraform {
     required_providers {
       azurerm = {
         source  = "hashicorp/azurerm"
         version = "~>3.0"
       }
       random = {
         source  = "hashicorp/random"
         version = "~>3.0"
       }
     }
   }
   
   provider "azurerm" {
     features {}
   }
   

5. 建立名為 variables.tf的檔案，並插入下列程序代碼：

   variable "resource_group_location" {
     type        = string
     default     = "eastus"
     description = "Location of the resource group."
   }
   
   variable "resource_group_name_prefix" {
     type        = string
     default     = "rg"
     description = "Prefix of the resource group name that's combined with a random ID so name is unique in your Azure subscription."
   }
   

6. 初始化 Terraform。

   執行 terraform init 來初始化 Terraform 部署。 此命令會下載管理 Azure 資源所需的 Azure 提供者。

   terraform init -upgrade
   

   重點︰

   • -upgrade 參數會將必要的提供者外掛程式升級至符合設定版本條件約束的最新版本。

7. 建立 Terraform 執行計畫。

   執行 terraform plan 以建立執行計畫。

   terraform plan -out main.tfplan
   

   重點︰

   • terraform plan 命令會建立執行計畫，但不會執行。 相反地，其會決定要在您指定的設定檔中建立設定所需的動作。 此模式可讓您在對實際資源進行任何變更之前，先確認執行方案是否符合您的預期。
   • 選用的 -out 參數可讓您指定計畫的輸出檔。 使用 -out 參數可確保您所檢閱的方案就是所套用的方案。

8. 套用 Terraform 執行計劃。

   執行 terraform apply 將執行計畫套用至您的雲端基礎結構。

   terraform apply main.tfplan
   

   重點︰

   • 範例 terraform apply 命令假設您之前已執行過 terraform plan -out main.tfplan。
   • 如果您為 -out 參數指定了不同的檔案名稱，請在呼叫 terraform apply 時使用該檔案名稱。
   • 若您未使用 -out 參數，請呼叫 terraform apply，不需要使用參數。

現有的連結 Azure 服務

移轉叢集時，您可能已連結外部 Azure 服務。 雖然下列服務不需要資源重新建立，但需要更新先前與新叢集的連線，才能維護功能：

• Azure Container Registry
• Azure Log Analytics
• Azure Application Insights
• Azure 流量管理員
• Azure 儲存體帳戶
• 外部資料庫

確定有效的配額

由於在移轉期間會有其他 VM 部署到訂用帳戶，因此您應確認配額與限制足以讓這些資源使用。 如有必要，請要求增加 vCPU 配額。

您可能需要要求增加網路配額，以確保不會耗盡 IP。 如需詳細資訊，請參閱《AKS 的網路和 IP 範圍 (英文)》。

如需詳細資訊，請參閱 Azure 訂閱與服務限制。 若要檢查您目前的配額，請前往 Azure 入口網站中的訂用帳戶刀鋒視窗，選取您的訂用帳戶，然後選取 [使用量 + 配額]。

高可用性和商務持續性

如果您的應用程式無法處理停機，您必須遵循高可用性移轉情節的最佳做法。 請詳閱《複雜商務持續性規劃、災害復原，以及將 Azure Kubernetes Service (AKS) 執行時間最大化的最佳做法 (英文)》。

對於複雜的應用程式，您通常會在一段時間內移轉，而非一次性全部移轉，如此表示新舊環境可能需要透過網路進行通訊。 先前使用 ClusterIP 服務進行通訊的應用程式可能需要公開為 LoadBalancer 類型並適當地加以保護。

若要完成移轉，您需要將用戶端指向 AKS 上執行的新服務。 建議您將 DNS 更新為指向位於 AKS 叢集前方的 Load Balancer，以將流量重新導向。

Azure 流量管理員可以將客戶導向所需的 Kubernetes 叢集和應用程式執行個體。 流量管理員為 DNS 型的流量負載平衡器，可將網路流量散發到各個區域。 若要獲得最佳的效能和備援能力，請先透過流量管理員導引所有應用程式流量，再讓流量進入 AKS 叢集。

在多個叢集的部署中，客戶應該連線至流量管理員 DNS 名稱，而這個名稱又指向每個 AKS 叢集上的服務。 透過使用流量管理員端點定義這些服務。 每個端點皆是 服務負載平衡器 IP。 使用此設定，能讓您將網路流量從一個區域中的 Azure 流量管理員端點，導向至不同區域中的端點。

Azure Front Door 是路由 AKS 叢集流量的另一個選項。 透過 Azure Front Door，您可以優化以達到最佳效能和立即全域故障轉移，以定義、管理及監視 Web 流量的全域路由。

無狀態應用程式的考量

無狀態應用程式移轉包含下列步驟：

1. 將資源定義 (YAML 或 Helm) 套用至新叢集。
2. 確保一切如預期運作。
3. 重新導引流量以啟動新的叢集。

具狀態應用程式的考量

仔細規劃具狀態應用程式的移轉，以避免資料遺失或意外停機。

• 如果您使用 Azure 檔案儲存體，可將檔案共用作為磁碟區掛接至新的叢集。 請參閱《將靜態 Azure 檔案儲存體作為磁碟區掛接 (英文)》。
• 如果您使用 Azure 受控磁碟，則僅有在未連結至任何 VM 時，才可掛接磁碟。 請參閱《將靜態 Azure 資料箱磁碟作為磁碟區掛接 (英文)》。
• 如果以上兩種方法都無法運作，您可以使用備份和還原選項。 請參閱《Azure 上的 Velero (英文)》。

Azure 檔案

不同於磁碟，Azure 檔案服務可同時掛接到多部主機。 在 AKS 叢集中，Azure 和 Kubernetes 不會阻止您建立 AKS 叢集仍使用的 Pod。 若要避免資料遺失和意外的行為，請確保叢集不會同時寫入相同的檔案。

如果您的應用程式可以託管多個指向相同檔案共用的複本，請依照無狀態移轉步驟，將 YAML 定義部署到新叢集。

如果未定義，則可能的移轉方法包含下列步驟：

1. 驗證應用程式是否正常運作。
2. 將您的即時流量指向新的 AKS 叢集。
3. 中斷舊叢集的連線。

如果您想要以空白的共用開始並複製來源資料，可以使用 az storage file copy 命令移轉資料。

移轉永續性磁碟區

如果您要將現有的永續性磁碟區移轉至 AKS，通常會遵循以下步驟：

1. 靜止寫入應用程式。
   • 此步驟可選用且需要停機。
2. 擷取磁碟的快照集。
3. 從快照集建立新的受控磁碟。
4. 在 AKS 中建立永續性磁碟區。
5. 將 Pod 規格更新為使用現有的磁碟區，而非 PersistentVolumeClaims (靜態佈建)。
6. 將您的應用程式部署至 AKS。
7. 驗證應用程式是否正常運作。
8. 將您的即時流量指向新的 AKS 叢集。

重要

如果您選擇不要靜止寫入，則需要將資料複寫到新的部署。 否則，您會錯過在擷取磁碟快照集之後寫入的數據。

下列開放原始碼工具可協助您建立受控磁碟，並在 Kubernetes 叢集之間移轉磁碟區：

• Azure CLI 磁碟複製延伸模組可跨資源群組和 Azure 區域複製和轉換磁碟。
• Azure Kube CLI 延伸模組可列舉 ACS Kubernetes 磁碟區，並將其移轉至 AKS 叢集。

叢集設定部署

建議您使用現有的持續整合和持續傳遞管線，將已知良好的組態部署至 AKS。 您可使用 Azure Pipelines 組建應用程式並將其部署至 AKS。 複製現有的部署工作，並確保 kubeconfig 指向新的 AKS 叢集。

如果不可能，請從現有的 Kubernetes 叢集匯出資源定義，然後將其套用至 AKS。 您可以使用 kubectl 匯出物件。 例如：

kubectl get deployment -o yaml > deployments.yaml

務必檢查輸出，並移除任何不必要的即時資料欄位。

將現有資源移至其他區域

您可能想要將 AKS 叢集 移至 AKS 支援的不同區域。 建議您在其他區域中建立新的叢集，然後將您的資源和應用程式部署到新的叢集。

如果您有在 AKS 叢集上執行的任何服務，則必須在新區域中的叢集上安裝和設定這些服務。

在本文中，我們已摘要說明下列情節的移轉詳細資料：

• 透過 Azure Migrate 容器化應用程式
• 具有 Load Balancer 的 AKS（標準）和 虛擬機器擴展集
• 現有的連結 Azure 服務
• 確保有效的配額
• 高可用性和商務持續性
• 無狀態應用程式的考量
• 具狀態應用程式的考量
• 部署叢集組態