使用 Persistent Disk 和 Cloud SQL 在 GKE 中部署 WordPress

Autopilot 標準

本教學課程說明如何使用 MySQL 資料庫，在 Google Kubernetes Engine (GKE) 上設定單一備用資源 WordPress 部署項目。請使用會提供代管版本 MySQL 的 Cloud SQL，勿自行安裝 MySQL。WordPress 使用 PersistentVolumes (PV) 和 PersistentVolumeClaims (PVC) 儲存資料。

PV 代表叢集中的儲存空間磁碟區，由管理員佈建，或由 Kubernetes 動態佈建，以滿足 PVC 中提出的要求。PVC 是使用者提出的特定儲存空間級別儲存空間要求，可由 PV 滿足此要求。PV 和 PVC 與 Pod 生命週期無關，可以在重新啟動、重新排程或甚至是刪除 Pod 時保存資料。WordPress 使用永久磁碟做為支援 PV 的儲存空間。

背景

WordPress 是一種網誌工具，使用關聯式資料庫儲存網誌文章及其相關物件和中繼資料，並使用本機檔案系統儲存資產，例如網誌文章中的圖片。本教學課程使用 Docker Hub 中的正式 WordPress Docker 映像檔。

一般而言，容器的根檔案系統不適合儲存永久資料。您在 GKE 中執行的容器通常是可以自由使用的實體，叢集管理員可以刪除、移除或重新排程任何因節點失敗或其他原因而無法使用的容器。節點故障時，儲存至容器根檔案系統的所有資料均會遺失。

使用永久磁碟支援的 PV，可將 WordPress 平台資料儲存在容器以外。這樣一來，即使容器遭到刪除，其資料仍會持續存在。使用預設儲存空間級別時，如果 Pod 重新排程至其他節點，永久磁碟 (以及資料) 不會隨 Pod 一起移動。處理資料遷移作業的方法有很多種，但不在本教學課程的討論範圍。詳情請參閱「使用永久磁碟的永久磁碟區」。

WordPress 需要 PV 來儲存資料。在本教學課程中，您將使用預設儲存空間級別，以動態方式建立永久磁碟，並為部署作業建立 PVC。

目標

• 建立 GKE 叢集。
• 建立由永久磁碟支援的 PV 和 PVC。
• 建立 MySQL 適用的 Cloud SQL 執行個體。
• 部署 WordPress。
• 設定 WordPress 網誌。

費用

在本文件中，您會使用下列 Google Cloud的計費元件：

• GKE
• Cloud SQL

如要根據預測用量估算費用，請使用 Pricing Calculator。

初次使用 Google Cloud 的使用者可能符合免費試用期資格。

完成本文所述工作後，您可以刪除建立的資源，避免繼續計費，詳情請參閱「清除所用資源」。

事前準備

1. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

   Roles required to select or create a project

   • Select a project: Selecting a project doesn't require a specific IAM role—you can select any project that you've been granted a role on.
   • Create a project: To create a project, you need the Project Creator role (roles/resourcemanager.projectCreator), which contains the resourcemanager.projects.create permission. Learn how to grant roles.
   Note: If you don't plan to keep the resources that you create in this procedure, create a project instead of selecting an existing project. After you finish these steps, you can delete the project, removing all resources associated with the project.

   Go to project selector

2. Verify that billing is enabled for your Google Cloud project.

3. 在 Google Cloud 控制台中啟用 Cloud Shell。

   啟用 Cloud Shell

   Google Cloud 主控台底部會開啟一個 Cloud Shell 工作階段，並顯示指令列提示。Cloud Shell 是已安裝 Google Cloud CLI 的殼層環境，並已針對您目前的專案設定好相關值。工作階段可能要幾秒鐘的時間才能初始化。

4. 在 Cloud Shell 中，啟用 GKE 和 Cloud SQL Admin API：

   gcloud services enable container.googleapis.com sqladmin.googleapis.com
   

設定環境

1. 在 Cloud Shell 中，設定 Google Cloud CLI 的預設區域：

   gcloud config set compute/region region
   

   更改下列內容：

   • region：選擇距離您最近的區域。 詳情請參閱地區和區域一文。

2. 將 PROJECT_ID 環境變數設為您的Google Cloud 專案 ID (project-id)。

   export PROJECT_ID=project-id
   

3. 從 GitHub 存放區下載應用程式資訊清單檔案：

   git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes-engine-samples
   

4. 切換至含有 wordpress-persistent-disks 檔案的目錄：

   cd kubernetes-engine-samples/quickstarts/wordpress-persistent-disks
   

5. 設定 WORKING_DIR 環境變數：

   WORKING_DIR=$(pwd)
   

   在本教學課程中，您將使用 YAML 格式的資訊清單檔案建立 Kubernetes 物件。

建立 GKE 叢集

您將建立 GKE 叢集，以託管 WordPress 應用程式容器。

• 在 Cloud Shell 中，建立名為 persistent-disk-tutorial 的 GKE 叢集：

  CLUSTER_NAME=persistent-disk-tutorial
  gcloud container clusters create-auto $CLUSTER_NAME
  

  建立完成後，請連線至新叢集：

  gcloud container clusters get-credentials $CLUSTER_NAME --location REGION
  

建立由永久磁碟支援的 PV 和 PVC

建立 PVC 做為 WordPress 必要的儲存空間。 GKE 已安裝預設的 StorageClass 資源，可讓您動態佈建永久磁碟支援的 PV。您可以使用 wordpress-volumeclaim.yaml 檔案建立部署所需的 PVC。

這個資訊清單檔案描述要求 200 GB 儲存空間的 PVC。檔案中未定義 StorageClass 資源，因此這個 PVC 會使用預設的 StorageClass 資源，佈建由永久磁碟支援的 PV。

1. 在 Cloud Shell 中部署資訊清單檔案：

   kubectl apply -f $WORKING_DIR/wordpress-volumeclaim.yaml
   

   佈建永久磁碟支援的 PV，並將其繫結至 PVC，最多可能需要 10 秒。您可以使用下列指令檢查狀態：

   kubectl get persistentvolumeclaim
   

   輸出內容會顯示狀態為 Pending 的 PersistentVolumeClaim，如下所示：

   NAME                    STATUS    VOLUME   CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
   wordpress-volumeclaim   Pending                                      standard-rwo   5s
   

   這個 PersistentVolumeClaim 會維持在 Pending 狀態，直到您在本教學課程後續使用為止。

建立 MySQL 適用的 Cloud SQL 執行個體

1. 在 Cloud Shell 中，建立名為 mysql-wordpress-instance 的執行個體：

   INSTANCE_NAME=mysql-wordpress-instance
   gcloud sql instances create $INSTANCE_NAME
   

2. 將執行個體連線名稱新增為環境變數：

   export INSTANCE_CONNECTION_NAME=$(gcloud sql instances describe $INSTANCE_NAME \
       --format='value(connectionName)')
   

3. 為 WordPress 建立資料庫，以儲存資料：

   gcloud sql databases create wordpress --instance $INSTANCE_NAME
   

4. 建立名為 wordpress 的資料庫使用者和密碼，供 WordPress 驗證執行個體：

   CLOUD_SQL_PASSWORD=$(openssl rand -base64 18)
   gcloud sql users create wordpress --host=% --instance $INSTANCE_NAME \
       --password $CLOUD_SQL_PASSWORD
   

   如果關閉 Cloud Shell 工作階段，密碼就會遺失。記下密碼，因為後續步驟將會用到該密碼。

您已完成 WordPress 新網誌資料庫的設定作業。

部署 WordPress

您必須先建立服務帳戶，才能部署 WordPress。您會建立 Kubernetes 密鑰來保存服務帳戶憑證，並建立另一個密鑰來保存資料庫憑證。

設定服務帳戶並建立密鑰

1. 如要讓 WordPress 應用程式透過 Cloud SQL Proxy 存取 MySQL 執行個體，請建立服務帳戶：

   SA_NAME=cloudsql-proxy
   gcloud iam service-accounts create $SA_NAME --display-name $SA_NAME
   

2. 將服務帳戶電子郵件地址新增為環境變數：

   SA_EMAIL=$(gcloud iam service-accounts list \
       --filter=displayName:$SA_NAME \
       --format='value(email)')
   

3. 將 cloudsql.client 角色新增至服務帳戶：

   gcloud projects add-iam-policy-binding $PROJECT_ID \
       --role roles/cloudsql.client \
       --member serviceAccount:$SA_EMAIL
   

4. 為服務帳戶建立金鑰：

   gcloud iam service-accounts keys create $WORKING_DIR/key.json \
       --iam-account $SA_EMAIL
   

   這個指令會下載 key.json 檔案的副本。

5. 為 MySQL 憑證建立 Kubernetes 密鑰：

   kubectl create secret generic cloudsql-db-credentials \
       --from-literal username=wordpress \
       --from-literal password=$CLOUD_SQL_PASSWORD
   

6. 為服務帳戶憑證建立 Kubernetes 密鑰：

   kubectl create secret generic cloudsql-instance-credentials \
       --from-file $WORKING_DIR/key.json
   

部署 WordPress

下一個步驟是在 GKE 叢集中部署 WordPress 容器。

wordpress_cloudsql.yaml 資訊清單檔案說明部署，該部署會建立執行含有 WordPress 執行個體容器的單一 Pod。這個容器會讀取包含您建立的 cloudsql-db-credentials 密鑰的 WORDPRESS_DB_PASSWORD 環境變數。

這個資訊清單檔案也會設定 WordPress 容器，透過在邊車容器中執行的 Cloud SQL Proxy 與 MySQL 通訊。主機位址值設定於 WORDPRESS_DB_HOST 環境變數中。

1. 準備檔案，方法是取代 INSTANCE_CONNECTION_NAME 環境變數：

   cat $WORKING_DIR/wordpress_cloudsql.yaml.template | envsubst > \
       $WORKING_DIR/wordpress_cloudsql.yaml
   

2. 部署 wordpress_cloudsql.yaml 資訊清單檔案：

   kubectl create -f $WORKING_DIR/wordpress_cloudsql.yaml
   

   將永久磁碟連接至運算節點時，部署這個資訊清單檔案需要幾分鐘的時間。

3. 觀看部署作業，查看狀態是否變更為 running：

   kubectl get pod -l app=wordpress --watch
   

   如果輸出內容顯示 Running 狀態，即可繼續下一個步驟。

   NAME                     READY     STATUS    RESTARTS   AGE
   wordpress-387015-02xxb   2/2       Running   0          2m47s
   

公開 WordPress 服務

在上一個步驟中，您部署了 WordPress 容器，但該容器目前無法從叢集外部存取，因為沒有外部 IP 位址。您可以建立及設定附加外部負載平衡器的 Kubernetes 服務，向網際網路的流量公開發布 WordPress 應用程式。如要進一步瞭解如何在 GKE 中使用 Service 公開應用程式，請參閱使用指南。

1. 建立 type:LoadBalancer 的 Service：

   kubectl create -f $WORKING_DIR/wordpress-service.yaml
   

   建立負載平衡器需要幾分鐘的時間。

2. 觀察部署作業，等待系統為服務指派外部 IP 位址：

   kubectl get svc -l app=wordpress --watch
   

3. 如果輸出內容顯示外部 IP 位址，請繼續執行下一個步驟。請注意，您的外部 IP 與下列範例不同。

   NAME        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP    PORT(S)        AGE
   wordpress   10.51.243.233   203.0.113.3    80:32418/TCP   1m
   

4. 請記下 EXTERNAL_IP 位址欄位，稍後會用到。

警告： 請勿讓 WordPress 安裝留在這個初始設定狀態，並透過負載平衡器在安裝頁面上公開叢集。其他訪客可以在您的叢集中設定網站，然後用來提供可能帶有惡意的內容。繼續設定 WordPress 網誌，或清理這項部署作業。

設定 WordPress 網誌

在本節中，您將設定 WordPress 網誌。

1. 在瀏覽器中前往下列網址，並將 external-ip-address 替換為公開 WordPress 執行個體的服務 EXTERNAL_IP 位址：

   http://external-ip-address
   

2. 在「WordPress installation」(WordPress 安裝) 頁面中選取語言，然後按一下「Continue」(繼續)。

3. 填寫「必要資訊」頁面，然後按一下「安裝 WordPress」。

4. 按一下 [Login] (登入)。

5. 輸入先前建立的使用者名稱和密碼。

6. 現在您已擁有網誌網站。如要造訪網誌，請在瀏覽器中前往下列網址：

   http://external-ip-address
   

清除所用資源

為避免因為本教學課程所用資源，導致系統向 Google Cloud 收取費用，請刪除含有相關資源的專案，或者保留專案但刪除個別資源。

刪除專案

注意：刪除專案會造成以下結果：
• 專案中的所有內容都會遭到刪除。如果使用現有專案來進行本文中的任務，刪除專案將一併移除當中已完成的其他任務'。
• 自訂專案 ID 會消失。當您之前建立這個專案時，可能建立了想要在日後使用的自訂專案 ID。如要保留使用該專案 ID 的網址 (例如 appspot.com 網址)，請刪除在該專案中選取的資源，而不是刪除整個專案。
1. 前往 Google Cloud 控制台的「Manage resources」(管理資源) 頁面。

   前往「Manage resources」(管理資源)

2. 在專案清單中選取要刪除的專案，然後點選「Delete」(刪除)。
3. 在對話方塊中輸入專案 ID，然後按一下 [Shut down] (關閉) 以刪除專案。

刪除個別資源

如果您使用現有專案，但不想刪除專案，請刪除個別資源。

1. 刪除服務：

   kubectl delete service wordpress
   

   等待刪除為 wordpress 服務佈建的負載平衡器。系統會在背景中非同步刪除負載平衡器。

   觀看刪除程序：

   watch gcloud compute forwarding-rules list
   

   看到下列輸出內容時，表示負載平衡器已刪除：

   Listed 0 items.
   

2. 刪除部署作業：

   kubectl delete deployment wordpress
   

3. 刪除 WordPress 的 PVC：

   kubectl delete pvc wordpress-volumeclaim
   

   這個指令也會自動刪除 PV 和永久磁碟。

4. 刪除 GKE 叢集：

   gcloud container clusters delete $CLUSTER_NAME --location=$REGION
   

5. 刪除 Cloud SQL 執行個體：

   gcloud sql instances delete $INSTANCE_NAME
   

6. 從服務帳戶中移除角色：

   gcloud projects remove-iam-policy-binding $PROJECT_ID \
       --role roles/cloudsql.client \
       --member serviceAccount:$SA_EMAIL
   

7. 刪除服務帳戶：

   gcloud iam service-accounts delete $SA_EMAIL
   

後續步驟

• 為應用程式設定靜態 IP 和網域名稱。

• 使用 Ingress 設定外部應用程式負載平衡器。

• 探索其他 Kubernetes Engine 教學課程。

• 查看 Google Cloud 的參考架構、圖表和最佳做法。 歡迎瀏覽我們的 Cloud Architecture Center。