GSP053

Opis

Sprawdzone metody DevOps przewidują regularne używanie różnych wdrożeń do zarządzania scenariuszami wdrażania aplikacji, takimi jak ciągłe wdrażanie, wdrożenia metodą blue-green czy wdrożenia do wczesnych testów. W trakcie tego modułu nauczysz się skalować kontenery oraz zarządzać nimi, aby zrealizować typowe scenariusze, w których stosowane jest więcej niż 1 wdrożenie heterogeniczne.

Cele

W tym module dowiesz się, jak:

• używać narzędzia kubectl;
• tworzyć pliki yaml wdrożeń;
• uruchamiać, aktualizować i przeskalowywać wdrożenia;
• aktualizować wdrożenia i używać różnych stylów wdrożeń.

Wymagania wstępne

Aby zmaksymalizować efekty nauki, przed rozpoczęciem tego modułu wykonaj następujące czynności:

• Ukończ te moduły Google Cloud Skills Boost:
  • Wprowadzenie do Dockera,
  • Hello Node Kubernetes.
• Opanuj umiejętności administrowania systemem Linux.
• Poznaj teorię DevOps – koncepcje ciągłego wdrażania.

Wprowadzenie do wdrożeń

Wdrożenia heterogeniczne zazwyczaj polegają na połączeniu 2 lub więcej odrębnych regionów lub środowisk infrastruktury w celu zaspokojenia określonych potrzeb technicznych lub operacyjnych. W zależności od specyfiki danego wdrożenia określa się je nazwą „hybrydowe”, „wielochmurowe” lub „publiczno-prywatne”.

W tym module do wdrożeń heterogenicznych zaliczają się wdrożenia, które obejmują więcej niż 1 region w 1 środowisku chmury, 2 lub więcej środowisk w chmurze publicznej (wdrożenia wielochmurowe) lub połączenie środowisk lokalnych i środowisk w chmurze publicznej (wdrożenia hybrydowe lub publiczno-prywatne).

W przypadku wdrożeń ograniczonych do 1 środowiska lub regionu mogą wystąpić różne problemy biznesowe i techniczne:

• Wykorzystanie wszystkich zasobów: pojedyncze środowiska, zwłaszcza lokalne, mogą nie mieć wystarczającej pamięci masowej oraz zasobów obliczeniowych i sieciowych do zaspokojenia Twoich potrzeb produkcyjnych.
• Ograniczony zasięg geograficzny: w przypadku wdrożeń w 1 środowisku osoby znajdujące się w różnych oddalonych od siebie miejscach muszą uzyskiwać dostęp do 1 wdrożenia. Ruch generowany przez tych użytkowników może krążyć po całym świecie, zanim trafi do centralnej lokalizacji.
• Ograniczona dostępność: w przypadku wzorców ruchu o skali całej sieci utrzymanie odporności aplikacji na awarie może być trudne.
• Uzależnienie od dostawców: abstrakcje stosowane przez dostawców w platformach i infrastrukturze mogą uniemożliwiać przeprowadzanie portowania aplikacji.
• Nieelastyczne zasoby: Twoje zasoby mogą być ograniczone do określonego zbioru rozwiązań obliczeniowych i sieciowych oraz rozwiązań używanych do przechowywania danych.

Wdrożenia heterogeniczne mogą pomóc rozwiązać te problemy, ale muszą zostać utworzone przy użyciu automatycznych i deterministycznych procesów oraz procedur. Zastosowanie jednorazowych lub doraźnych procedur może spowodować, że wdrożenia lub procesy będą niestabilne i podatne na awarie. Doraźne procesy mogą powodować utratę danych lub odrzucenie ruchu. Dobre procesy wdrażania muszą być powtarzalne i wykorzystywać sprawdzone sposoby zarządzania udostępnianiem, konfiguracjami i konserwacją.

3 typowe scenariusze wdrożeń heterogenicznych to:

• wdrożenia wielochmurowe,
• przenoszenie danych lokalnych do frontendu,
• procesy realizowane w trybie ciągłej integracji / ciągłego dostarczania (CI/CD).

Ćwiczenia poniżej obejmują typowe zastosowania wdrożeń heterogenicznych i dobrze opracowane metody wykorzystujące Kubernetes oraz inne zasoby infrastruktury do ich realizacji.

Konfiguracja i wymagania

Zanim klikniesz przycisk Rozpocznij moduł

Zapoznaj się z tymi instrukcjami. Moduły mają limit czasowy i nie można ich zatrzymać. Gdy klikniesz Rozpocznij moduł, na liczniku wyświetli się informacja o tym, na jak długo udostępniamy Ci zasoby Google Cloud.

W tym praktycznym module możesz spróbować swoich sił w wykonywaniu opisywanych działań w prawdziwym środowisku chmury, a nie w jego symulacji lub wersji demonstracyjnej. Otrzymasz nowe, tymczasowe dane logowania, dzięki którym zalogujesz się i uzyskasz dostęp do Google Cloud na czas trwania modułu.

Do ukończenia modułu potrzebne będą:

• Dostęp do standardowej przeglądarki internetowej (zalecamy korzystanie z przeglądarki Chrome).

Uwaga: uruchom ten moduł w oknie incognito (zalecane) lub przeglądania prywatnego. Dzięki temu unikniesz konfliktu między swoim kontem osobistym a kontem do nauki, co mogłoby spowodować naliczanie dodatkowych opłat na koncie osobistym.

• Odpowiednia ilość czasu na ukończenie modułu – pamiętaj, że gdy rozpoczniesz, nie możesz go wstrzymać.

Uwaga: w tym module używaj tylko konta do nauki. Jeśli użyjesz innego konta Google Cloud, mogą na nim zostać naliczone opłaty.

Rozpoczynanie modułu i logowanie się w konsoli Google Cloud

1. Kliknij przycisk Rozpocznij moduł. Jeśli moduł jest odpłatny, otworzy się okno, w którym możesz wybrać formę płatności. Po lewej stronie znajduje się panel Szczegóły modułu z następującymi elementami:

   • przyciskiem Otwórz konsolę Google Cloud;
   • czasem, który Ci pozostał;
   • tymczasowymi danymi logowania, których musisz użyć w tym module;
   • innymi informacjami potrzebnymi do ukończenia modułu.

2. Kliknij Otwórz konsolę Google Cloud (lub kliknij prawym przyciskiem myszy i wybierz Otwórz link w oknie incognito, jeśli korzystasz z przeglądarki Chrome).

   Moduł uruchomi zasoby, po czym otworzy nową kartę ze stroną logowania.

   Wskazówka: otwórz karty obok siebie w osobnych oknach.

   Uwaga: jeśli pojawi się okno Wybierz konto, kliknij Użyj innego konta.

3. W razie potrzeby skopiuj nazwę użytkownika znajdującą się poniżej i wklej ją w oknie logowania.

   {{{user_0.username | "Username"}}}

   Nazwę użytkownika znajdziesz też w panelu Szczegóły modułu.

4. Kliknij Dalej.

5. Skopiuj podane niżej hasło i wklej je w oknie powitania.

   {{{user_0.password | "Password"}}}

   Hasło znajdziesz też w panelu Szczegóły modułu.

6. Kliknij Dalej.

   Ważne: musisz użyć danych logowania podanych w module. Nie używaj danych logowania na swoje konto Google Cloud. Uwaga: korzystanie z własnego konta Google Cloud w tym module może wiązać się z dodatkowymi opłatami.

7. Na kolejnych stronach wykonaj następujące czynności:

   • Zaakceptuj Warunki korzystania z usługi.
   • Nie dodawaj opcji odzyskiwania ani uwierzytelniania dwuskładnikowego (ponieważ konto ma charakter tymczasowy).
   • Nie rejestruj się w bezpłatnych wersjach próbnych.

Poczekaj, aż na karcie otworzy się konsola Google Cloud.

Uwaga: aby uzyskać dostęp do produktów i usług Google Cloud, kliknij Menu nawigacyjne lub wpisz nazwę usługi albo produktu w polu Szukaj.

Aktywowanie Cloud Shell

Cloud Shell to maszyna wirtualna oferująca wiele narzędzi dla programistów. Zawiera stały katalog domowy o pojemności 5 GB i działa w Google Cloud. Dzięki wierszowi poleceń Cloud Shell zyskujesz dostęp do swoich zasobów Google Cloud.

1. Kliknij Aktywuj Cloud Shell  na górze konsoli Google Cloud.

2. Kliknij te okna:

   • Przejdź przez okno z informacjami o Cloud Shell.
   • Zezwól Cloud Shell na używanie Twoich danych logowania w celu wywoływania interfejsu Google Cloud API.

Po połączeniu użytkownik od razu jest uwierzytelniony. Uruchomi się Twój projekt o identyfikatorze Project_ID . Dane wyjściowe zawierają wiersz z zadeklarowanym identyfikatorem Project_ID dla tej sesji:

Your Cloud Platform project in this session is set to {{{project_0.project_id | "PROJECT_ID"}}}

gcloud to narzędzie wiersza poleceń Google Cloud. Jest ono już zainstalowane w Cloud Shell i obsługuje funkcję autouzupełniania po naciśnięciu tabulatora.

3. (Opcjonalnie) Aby wyświetlić listę aktywnych kont, użyj tego polecenia:

gcloud auth list

4. Kliknij Autoryzuj.

Dane wyjściowe:

ACTIVE: * ACCOUNT: {{{user_0.username | "ACCOUNT"}}} To set the active account, run: $ gcloud config set account `ACCOUNT`

5. (Opcjonalnie) Aby wyświetlić identyfikator projektu, użyj tego polecenia:

gcloud config list project

Dane wyjściowe:

[core] project = {{{project_0.project_id | "PROJECT_ID"}}} Uwaga: pełną dokumentację gcloud w Google Cloud znajdziesz w opisie gcloud CLI.

Ustawianie strefy

Aby ustawić roboczą strefę Google Cloud, uruchom to polecenie, podstawiając za zmienną strefę lokalną:

gcloud config set compute/zone {{{ project_0.default_zone | ZONE }}}

Pobieranie przykładowego kodu na potrzeby tego modułu

1. Pobierz przykładowy kod do utworzenia i uruchomienia kontenerów oraz wdrożeń z zasobnika modułu:

gcloud storage cp -r gs://spls/gsp053/kubernetes . cd kubernetes

2. Utwórz klaster z 3 węzłami (wykonanie tego kroku może potrwać kilka minut):

gcloud container clusters create bootcamp \ --machine-type e2-small \ --num-nodes 3 \ --scopes "https://www.googleapis.com/auth/projecthosting,storage-rw"

Zadanie 1. Zapoznanie z obiektem wdrożenia

Na początek przyjrzyj się obiektowi wdrożenia.

1. Uruchomienie polecenia explain w kubectl spowoduje wyświetlenie informacji o obiekcie wdrożenia:

kubectl explain deployment

2. Możesz również wyświetlić wszystkie pola przy użyciu opcji --recursive:

kubectl explain deployment --recursive

3. Polecenia explain możesz używać w trakcie całego modułu, aby lepiej zrozumieć strukturę obiektu wdrożenia oraz role poszczególnych pól:

kubectl explain deployment.metadata.name

Zadanie 2. Tworzenie wdrożenia

1. Utwórz wdrożenie fortune-app. Sprawdź plik konfiguracji wdrożenia:

cat deployments/fortune-app-blue.yaml

Dane wyjściowe:

# orchestrate-with-kubernetes/kubernetes/deployments/fortune-app-blue.yaml apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: fortune-app-blue spec: replicas: 3 selector: matchLabels: app: fortune-app template: metadata: labels: app: fortune-app track: stable version: "1.0.0" spec: containers: - name: fortune-app # The new, centralized image path image: "us-central1-docker.pkg.dev/qwiklabs-resources/spl-lab-apps/fortune-service:1.0.0" ports: - name: http containerPort: 8080 ...

Zwróć uwagę, że wdrożenie tworzy 3 repliki i korzysta z wersji 1.0.0 kontenera fortune-service.

2. Utwórz teraz wdrożenie przy użyciu polecenia kubectl create:

kubectl create -f deployments/fortune-app-blue.yaml

3. Kiedy już utworzysz wdrożenie, możesz sprawdzić, czy na pewno zostało utworzone:

kubectl get deployments

4. Po utworzeniu wdrożenia Kubernetes utworzy dla niego obiekt ReplicaSet. Możesz sprawdzić, czy obiekt ReplicaSet został na pewno utworzony dla wdrożenia:

kubectl get replicasets

Powinien się wyświetlić obiekt ReplicaSet z nazwą w formacie fortune-app-blue-xxxxxxx

5. Wyświetl pody utworzone w ramach wdrożenia:

kubectl get pods

6. Teraz utwórz usługę, aby udostępnić wdrożenie fortune-app na zewnątrz.

kubectl create -f services/fortune-app.yaml

7. Przeprowadź interakcję z wdrożeniem fortune-app, pobierając jego zewnętrzny adres IP i wykonując odwołanie do punktu końcowego /version przy użyciu polecenia curl:

kubectl get services fortune-app Uwaga: zanim pole External-IP zostanie wypełnione na potrzeby Twojej usługi, może minąć kilka sekund. To zupełnie normalne. Wystarczy uruchamiać opisane powyżej polecenie co kilka sekund, dopóki pole nie zostanie wypełnione. curl http://<EXTERNAL-IP>/version

Powinna zostać zwrócona odpowiedź JSON wskazująca {"version":"1.0.0"}.

8. Możesz także użyć funkcji tworzenia szablonu danych wyjściowych kubectl, żeby użyć polecenia curl jako 1 wiersza:

curl http://`kubectl get svc fortune-app -o=jsonpath="{.status.loadBalancer.ingress[0].ip}"`/version

Testowanie ukończonego zadania

Kliknij Sprawdź postępy poniżej, aby sprawdzić postęp pracy z modułem. Jeśli udało Ci się utworzyć klaster Kubernetes oraz wdrożenie i usługę fortune-app, wyświetli się odpowiedni wynik.

Utworzenie klastra Kubernetes i wdrożenia (fortune-app)

Skalowanie wdrożenia

Po utworzeniu wdrożenia możesz je przeskalować. Żeby to zrobić, zaktualizuj pole spec.replicas.

1. Najprostszym sposobem na zaktualizowanie pola replik jest użycie polecenia kubectl scale:

kubectl scale deployment fortune-app-blue --replicas=5 Uwaga: zanim wszystkie nowe pody się uruchomią, może minąć około minuty.

2. Sprawdź, czy jest teraz uruchomionych 5 podów fortune-app-blue:

kubectl get pods | grep fortune-app-blue | wc -l

3. Teraz przywróć poprzednią skalę aplikacji:

kubectl scale deployment fortune-app-blue --replicas=3

4. Jeszcze raz sprawdź, czy liczba podów jest prawidłowa:

kubectl get pods | grep fortune-app-blue | wc -l

Znasz już wdrożenia Kubernetes i sposoby zarządzania grupą podów oraz ich skalowania.

Zadanie 3. Aktualizacja krocząca

Wdrożenia obsługują aktualizacje obrazów do nowej wersji przy użyciu mechanizmu aktualizacji kroczącej.

Aktywowanie aktualizacji kroczącej

1. Aby uruchomić aktualizację kroczącą, wystarczy zastosować konfigurację wdrożenia „zielonego”. Kubernetes jest wystarczająco inteligentny, aby wykryć istniejące wdrożenie (fortune-app-blue) i przenieść na nie zmiany z nowego pliku.

kubectl edit deployment fortune-app-blue

2. W edytorze znajdź wiersz image i zmień tag wersji z 1.0.0 na 2.0.0. Aby edytować plik, naciśnij i na klawiaturze, by przejść do „trybu wstawiania”.

• Najpierw zmień tag obrazu:

  • Znajdź ten wiersz: image: "us-central1-docker.pkg.dev/qwiklabs-resources/spl-lab-apps/fortune-service:1.0.0"
  • Zmień go na: image: "us-central1-docker.pkg.dev/qwiklabs-resources/spl-lab-apps/fortune-service:2.0.0"

• Następnie zaktualizuj zmienną środowiskową:

  • Znajdź sekcję env i zmienną APP_VERSION.
  • Zmień wartość 1.0.0 na wartość 2.0.0.

3. Zapisz i zamknij edytor. Aby to zrobić, naciśnij Esc, wpisz :wq i naciśnij Enter. Spowoduje to aktywowanie aktualizacji kroczącej we właściwym wdrożeniu i poprawne zarejestrowanie jej historii. Spowoduje to aktywowanie aktualizacji kroczącej we właściwym wdrożeniu i poprawne zarejestrowanie jej historii.

4. Wyświetl nowy obiekt ReplicaSet utworzony przez Kubernetes:

kubectl get replicaset

5. Możesz również wyświetlić nowy wpis w historii wdrożenia:

kubectl rollout history deployment/fortune-app-blue

Wstrzymywanie aktualizacji kroczącej

1. Aby wstrzymać wdrażanie, uruchom to polecenie:

kubectl rollout pause deployment/fortune-app-blue

2. Sprawdź obecny stan wdrażania:

kubectl rollout status deployment/fortune-app-blue Uwaga: polecenie status może od razu zwrócić komunikat „deployment "fortune-app-blue" successfully rolled out” (wdrożenie „fortune-app-blue” zakończone sukcesem). To normalne i oznacza, że polecenie wstrzymania zostało wykonane. Nie oznacza to, że aktualizacja wersji została zakończona.

3. Sprawdź wersję każdego poda. Zobaczysz kombinację podów 1.0.0 i 2.0.0, co potwierdzi, że wdrażanie zostało wstrzymane w połowie.

for p in $(kubectl get pods -l app=fortune-app -o=jsonpath='{.items[*].metadata.name}'); do echo $p && curl -s http://$(kubectl get pod $p -o=jsonpath='{.status.podIP}')/version; echo; done

4. Naciśnij Ctrl+C, aby wyjść z pętli.

Wznawianie aktualizacji kroczącej

1. Wznów wdrażanie przy pomocy polecenia resume:

kubectl rollout resume deployment/fortune-app-blue

2. Po zakończeniu wdrażania, kiedy uruchomisz polecenie status, powinien się wyświetlić tekst poniżej:

kubectl rollout status deployment/fortune-app-blue

Cofanie aktualizacji

Załóżmy, że w nowej wersji wykryto błąd.

1. Żeby przywrócić poprzednią wersję, użyj polecenia rollout:

kubectl rollout undo deployment/fortune-app-blue Uwaga: wycofanie zmian może potrwać kilka minut.

2. Sprawdź, czy wszystkie pody zostały przywrócone do wersji 1.0.0:

curl http://`kubectl get svc fortune-app -o=jsonpath="{.status.loadBalancer.ingress[0].ip}"`/version

Świetnie! Wiesz już, jak przeprowadzić aktualizację kroczącą wdrożeń Kubernetes.

Zadanie 4. Wdrożenia do wczesnych testów

Przy pomocy wdrożenia do wczesnych testów możesz przetestować nowe wdrożenie w środowisku produkcyjnym z częścią użytkowników.

Tworzenie wdrożenia do wczesnych testów

1. Najpierw utwórz nowe wdrożenie do wczesnych testów dla nowej wersji przy użyciu pliku fortune-app-canary.yaml:

cat deployments/fortune-app-canary.yaml

2. Teraz utwórz wdrożenie do wczesnych testów:

kubectl create -f deployments/fortune-app-canary.yaml

3. Po utworzeniu wdrożenia do wczesnych testów powinny być dostępne 2 wdrożenia. Sprawdź to za pomocą tego polecenia:

kubectl get deployments

Usługa fortune-app ma selektor app: fortune-app, który dopasuje pody zarówno we wdrożeniu fortune-app-blue (środowisko produkcyjne), jak i fortune-app-canary (wdrożenie do wczesnych testów).

Sprawdzanie wdrożenia do wczesnych testów

1. Możesz sprawdzić obsługiwaną wersję, wysyłając żądania do usługi.

for i in {1..10}; do curl -s http://`kubectl get svc fortune-app -o=jsonpath="{.status.loadBalancer.ingress[0].ip}"`/version; echo; done

2. Uruchom je kilka razy. Zobaczysz wtedy, że większość żądań jest obsługiwana przez wersję 1.0.0, a ich mała część przez wersję 2.0.0.

Testowanie ukończonego zadania

Kliknij Sprawdź postępy poniżej, aby sprawdzić postęp pracy z modułem. Jeśli udało Ci się utworzyć wdrożenie do wczesnych testów, wyświetli się odpowiedni wynik.

Utworzenie wdrożenia do wczesnych testów

Zadanie 5. Wdrożenia metodą blue-green

W przypadku wdrożeń metodą blue-green utworzysz 2 oddzielne wdrożenia i przełączysz ruch między nimi, aktualizując selektor usługi.

Usługa

1. Najpierw zaktualizuj usługę tak, aby wskazywała tylko wersję „niebieską” (1.0.0).

kubectl apply -f services/fortune-app-blue-service.yaml

Przeprowadzanie aktualizacji przy użyciu wdrożenia metodą blue-green

1. Teraz utwórz nowe wdrożenie „zielone” dla wersji 2.0.0.

kubectl create -f deployments/fortune-app-green.yaml

2. Po uruchomieniu wdrożenia „zielonego” sprawdź, czy nadal używana jest wersja 1.0.0.

curl http://`kubectl get svc fortune-app -o=jsonpath="{.status.loadBalancer.ingress[0].ip}"`/version

3. Teraz zaktualizuj usługę tak, aby wskazywała nową wersję „zieloną”:

kubectl apply -f services/fortune-app-green-service.yaml

4. Kiedy usługa zostanie zaktualizowana, wdrożenie „zielone” zostanie od razu zastosowane. Możesz teraz sprawdzić, czy zawsze jest używana wersja 2.0.0:

curl http://`kubectl get svc fortune-app -o=jsonpath="{.status.loadBalancer.ingress[0].ip}"`/version

Przywracanie poprzedniej wersji

1. Aby wycofać zmiany, po prostu ponownie zastosuj plik manifestu usługi dla wdrożenia „niebieskiego”:

kubectl apply -f services/fortune-app-blue-service.yaml

2. Po zaktualizowaniu usługi zostanie przywrócona stara wersja. Sprawdź, czy używana jest teraz wersja 1.0.0:

curl http://`kubectl get svc fortune-app -o=jsonpath="{.status.loadBalancer.ingress[0].ip}"`/version

Udało się! Znasz już wdrożenia metodą blue-green oraz wiesz, jak wdrażać aktualizacje w aplikacjach, które muszą zmieniać wersje jednocześnie.

Wdrożenie metodą blue-green

Gratulacje!

Ten moduł dał Ci możliwość przećwiczenia uruchamiania, aktualizowania i skalowania wdrożeń przy użyciu narzędzia wiersza poleceń kubectl oraz różnych stylów konfiguracji wdrożeń skonfigurowanych w plikach YAML.

Szkolenia i certyfikaty Google Cloud

…pomogą Ci wykorzystać wszystkie możliwości technologii Google Cloud. Nasze zajęcia obejmują umiejętności techniczne oraz sprawdzone metody, które ułatwią Ci szybką naukę i umożliwią jej kontynuację. Oferujemy szkolenia na poziomach od podstawowego po zaawansowany prowadzone w trybach wirtualnym, na żądanie i na żywo, dzięki czemu możesz dopasować program szkoleń do swojego napiętego harmonogramu. Certyfikaty umożliwią udokumentowanie i potwierdzenie Twoich umiejętności oraz doświadczenia w zakresie technologii Google Cloud.

Ostatnia aktualizacja instrukcji: 18 sierpnia 2025 r.

Ostatni test modułu: 18 sierpnia 2025 r.

Copyright 2025 Google LLC. Wszelkie prawa zastrzeżone. Google i logo Google są znakami towarowymi Google LLC. Wszelkie inne nazwy firm i produktów mogą być znakami towarowymi odpowiednich podmiotów, z którymi są powiązane.