单区域 GKE 集群和工作负载

借助 Application Design Center 中的单区域 Google Kubernetes Engine (GKE) 模板，您可以在一个位置部署经济实惠的集群和 Web 工作负载。您可以使用单区域 GKE 集群模板来预配针对资源管理进行了优化的安全专用 GKE 集群。然后，您可以将其与单区域 GKE 工作负载模板（预览版）搭配使用，以部署 Helm 图表，该图表可根据 CPU 负载进行扩缩，并在中断期间保持可用性。

例如，您可以部署集群和工作负载模板，以满足以下业务需求：

示例 业务需求 实现
内部业务线应用 某项内部应用需要将数据严格驻留在特定区域，并要求在可预测的内部使用场景下具有高成本效益和高可靠性。 使用单区域部署可确保数据本地性。使用自动扩缩功能，根据内部用户需求高效管理资源。
区域级电子商务后端 电子商务平台需要特定区域的高可用性来确保服务不中断，需要可伸缩性来应对特惠活动期间的流量高峰，还需要强大的安全性来保护客户交易和数据。 创建多可用区集群配置可提供区域级高可用性。使用安全启动配置来提升敏感客户数据的安全状况。
区域数据处理和分析平台 一个用于处理和分析大型数据集的平台，需要数据本地性来满足合规性和性能要求，需要经济实惠的计算资源来处理间歇性批量作业，并且需要安全的数据访问。 单区域部署可确保数据保留在地理边界内。针对大型处理任务和空闲期扩缩资源。

架构

下图显示了模板中的组件和连接：

设计画布中连接到节点池的集群

下面介绍了此模板中的组件配置：

  • GKE Standard 集群：运行工作负载的经济实惠的单区域集群。

    下表介绍了此模板中的集群配置：

    配置 用途
    location 设置为 us-central1。 将集群资源限制在单个地理区域内，确保数据本地性，并最大限度地降低跨区域数据传输费用和延迟时间。
    initial_node_count 设置为 1。 定义在首次预配集群时，要在集群的默认节点池中创建的初始节点。在区域级集群中，这是每个可用区的节点数。
    release_channel 设置为 {"channel":"REGULAR"}。 确保您的 GKE 集群收到稳定且可预测的更新，在提供新功能的同时兼顾可靠性。
    enable_intranode_visibility 设置为 true。 在 VPC 流日志中启用节点内流量的可见性，这是网络监控、问题排查和安全分析所必需的。
    control_plane_endpoints_config 设置为 {"dns_endpoint_config":{"allow_external_traffic":true}}。 GKE 控制平面已配置为可公开访问，以便您在 Virtual Private Cloud (VPC) 网络之外管理集群。

  • GKE 节点池：运行应用容器的一组工作器节点。

    下表介绍了此模板中的节点池配置：

    配置 用途
    location 设置为 us-central1。 指定此节点池的创建区域。与集群的位置类似，这可确保节点池资源位于单个地理区域中。
    autoscaling 设置为 {"max_node_count":3, "min_node_count":1}。 为此节点池配置集群自动扩缩器。确保节点池始终至少有一个节点，并将上限设置为三个节点，以控制费用和资源消耗。
    node_config 设置为 {"machine_type":"e2-medium", "oauth_scopes":["https://www.googleapis.com/auth/cloud-platform"], "shielded_instance_config":{"enable_secure_boot":true}}。 对该池中的节点进行配置分组。该机器类型在 CPU 和内存之间取得了平衡，适合通用工作负载。定义授予服务账号的访问权限。为安全强化型虚拟机实例启用安全启动，有助于防范启动级恶意软件。

Helm 图表配置

下表列出了 Helm Chart 配置，这些配置已针对在 GKE 上部署和伸缩基本 Web 应用进行了自定义。

配置 用途
replicaCount: 2 创建两个初始副本，以建立初始冗余级别。
image.repository: gcr.io/google-samples/hello-app 使用基本的 Web 服务器 Docker 映像。
resources.requests: {"cpu": "100m", "memory": "128Mi"} 指定为每个 Pod 预留的 CPU 和内存下限，以确保可用资源和高效调度。
hpa: {"enabled": true, "minReplicas": 2, "maxReplicas": 10, "targetCPUUtilizationPercentage": 60} 激活 Pod 横向自动扩缩器，根据 CPU 利用率自动将 Pod 数量调整为 2 到 10 个，从而确保性能和成本效益。
service: {"type": "ClusterIP", "port": 80} 在标准 HTTP 端口上配置服务，以便在集群内进行内部访问。
pdb: {"enabled": true, "minAvailable": 1} 启用 Pod 中断预算，以确保在主动中断期间至少有一个副本保持可用，从而维持高可用性。

创建 Web 应用

使用单区域 GKE 集群和工作负载模板部署 Web 应用。

部署 Web 基础架构

配置和部署单区域 GKE 集群模板，以创建运行 Web 工作负载的基础基础设施。

  1. 复制并部署单区域 GKE 集群模板作为应用。

    系统会在您选择的部署项目中创建一个 GKE 集群。

  2. 配置组件。详情请参阅以下内容：

  3. 点击部署。应用会在几分钟后部署。

  4. 在应用详情面板中，点击输出标签页。

  5. 确定应用的 cluster_id。您将在部署 Helm 图表时使用此信息。

部署 Web 工作负载

使用单区域 GKE 工作负载模板将 Web 工作负载部署到您创建的集群中。您将部署一个包含 Web 工作负载配置的 Helm Chart。

  1. 在 Google 目录页面中，点击单区域 GKE 工作负载模板上的创建新应用。

  2. 在名称字段中，为应用输入一个唯一名称。

  3. 在 GKE 部署目标区域中，执行以下操作：

    1. 从项目列表中，选择您通过单区域 GKE 集群应用部署 GKE 集群的项目。

    2. 从区域列表中，选择您部署 GKE 集群的区域。

    3. 从集群列表中，选择已部署的 GKE 集群。

    4. 在命名空间列表中，输入您部署 GKE 集群的命名空间。如果您未更改名称，请输入 default。

    5. 点击创建应用。

    系统会创建应用并显示配置文件。

  4. 在 Helm chart 面板中，执行以下操作：

    1. 查看配置详情。

    2. 可选：根据您的独特需求自定义配置。

    3. 如需将 Helm Chart 部署到集群，请点击部署。

      如需了解详细步骤，请参阅部署应用。

    几分钟后，Helm Chart 配置会部署到您的 GKE 集群。

后续步骤