Erstellen eines Azure Kubernetes Service-Clusters

Ihr Unternehmen plant die Bereitstellung eines cloudbasierten Videorenderingdiensts mit Azure Kubernetes Service (AKS) als cloudeigene Entwicklungsplattform. Bevor Sie eine Anwendung bereitstellen können, müssen Sie Ihren AKS-Cluster erstellen.

Sehen wir uns einige Konzepte an, damit Sie einen neuen AKS-Cluster bereitstellen können.

Kubernetes-Cluster

Kubernetes basiert auf Clustern. Anstelle einer einzigen virtuellen Maschine (VM) verwendet Kubernetes mehrere virtuelle Maschinen, die als ein Verbund von sogenannten Knoten fungieren. Kubernetes ist ein clusterbasierter Orchestrator, der Ihrer Anwendung mehrere Vorteile bietet, z. B. Verfügbarkeit, Überwachung, Skalierung und Rollupdates.

Clusterknoten

Ein Cluster ist knotenbasiert und es gibt zwei Arten von Knoten in einem Kubernetes-Cluster, die bestimmte Funktionen bereitstellen.

• Steuerungsebenenknoten: Diese Knoten hosten die Aspekte der Steuerungsebene des Clusters und sind für die Dienste reserviert, die den Cluster steuern. Sie sind dafür verantwortlich, die API bereitzustellen, die Sie und alle anderen Knoten zur Kommunikation verwenden. Auf diesen Knoten werden keine Workloads bereitgestellt oder geplant.
• Knoten: Diese Knoten sind für die Ausführung benutzerdefinierter Workloads und Anwendungen verantwortlich, z. B. für die Komponenten Ihres cloudbasierten Videorenderingdiensts.

Clusterarchitekturen

Mithilfe einer Clusterarchitektur können Sie die Anzahl der Steuerungsebenen und Knoten konzipieren, die Sie in Ihrem Kubernetes-Cluster bereitstellen.

Beispielsweise sollten Cluster immer mehr als zwei Knoten enthalten. Wenn ein Knoten nicht verfügbar ist, versucht der Kubernetes-Scheduler, die Arbeitslasten dieses Knotens auf die verbleibenden Knoten im Cluster neu zu planen.

Es gibt zwei beliebte Clusterarchitekturen für Kubernetes-Bereitstellungen.

Einzelsteuerungsebene und mehrere Knoten

Die einzelne Steuerungsebene auf mehrere Knoten pro Clusterarchitektur ist das am häufigsten verwendete Architekturmuster und ist die einfachste Bereitstellung, bietet aber keine hohe Verfügbarkeit für die Kernverwaltungsdienste Ihres Clusters.

Wenn der Steuerungsebenenknoten aus irgendeinem Grund ausfällt, ist die Interaktion mit dem Cluster nicht möglich. Dieses Problem tritt auch dann auf, wenn Sie der Operator sind oder von Workloads, die Kubernetes-APIs verwenden, um zu kommunizieren, bis der API-Server zumindest wieder online ist.

Obwohl diese Architektur weniger Verfügbarkeit bietet als andere, sollte sie in den meisten Fällen ausreichen. Im Vergleich zu ausfallenden Knoten ist es weniger wahrscheinlich, dass die zentralen Verwaltungsdienste ausfallen. Die Steuerebenenknoten unterliegen weniger Änderungen als Knoten und sind stabiler.

Bei einem Produktionsszenario ist diese Architektur möglicherweise nicht die beste Lösung.

Einzelsteuerungsebene und ein einzelner Knoten

Die Einzelsteuerungsebene und die einzelne Knotenarchitektur sind eine Variante der vorherigen Architektur, die in Entwicklungsumgebungen verwendet wird. Diese Architektur stellt nur einen Knoten bereit, der sowohl die Steuerungsebene als auch einen Workerknoten hostet. Sie eignet sich zum Testen und Experimentieren mit verschiedenen Kubernetes-Konzepten. Die einzelne Steuerungsebene und einzelne Knotenarchitektur schränken die Clusterskalierung ein, weshalb diese Architektur sich nicht für die Produktion und das Staging eignet.

Konfigurieren eines AKS-Clusters

Ein wichtiger Unterschied zwischen nativem Kubernetes und AKS besteht darin, dass bei einem AKS-Cluster die Steuerungsebene von Microsoft verwaltet wird, um die Verfügbarkeit sicherzustellen. Sie müssen die Steuerebene nicht konfigurieren, wenn Sie einen Cluster erstellen. Sie müssen nur die Knoten so konfigurieren, dass Ihre Workloads ausgeführt werden.

Wenn Sie einen neuen AKS-Cluster erstellen, müssen Sie einige Elemente konfigurieren. Jedes Element wirkt sich auf die endgültige Konfiguration Ihres Clusters für die Ressourcenzuordnung aus.

Dazu gehören:

• Knotenpools.
• Knotenanzahl.
• Knoten-VM-Größe.

Knotenpools

Sie erstellen Knotenpools zum Gruppieren von Knoten in Ihrem AKS-Cluster. Wenn Sie einen Knotenpool erstellen, geben Sie die VM-Größe und den Betriebssystemtyp (Linux oder Windows) für jeden Knoten im Knotenpool auf Grundlage der Anwendungsanforderungen an. Ein Knotenpool mit Systemmodus ist für kritische Systemdienste reserviert und wird in der Regel nicht zum Ausführen von Anwendungsworkloads verwendet. Um Benutzeranwendungs-Pods zu hosten, sollte der Knotenpoolmodus"Benutzer" sein.

Standardmäßig verfügt ein AKS-Cluster unabhängig davon, ob Sie ihn über das Azure-Portal oder die CLI erstellt haben, über einen Linux-Knotenpool (Systemmodus). Sie können sie so konfigurieren, dass Windows-Knotenpools zusammen mit standardmäßigen Linux-Knotenpools hinzugefügt werden, wenn der Cluster im Portal, cli-Parameter oder Azure Resource Manager-Vorlagen (ARM-Vorlagen) erstellt wird.

Knotenpools verwenden VM-Skalierungsgruppen als zugrunde liegende Infrastruktur, um dem Cluster das Skalieren der Knotenanzahl in einem Knotenpool zu ermöglichen. Neu erstellte Knoten im Knotenpool weisen immer die gleiche Größe auf, die Sie beim Erstellen des Knotenpools festgelegt haben.

Anzahl der Knoten

Die Knotenanzahl bezeichnet die Anzahl der Knoten, die in einem Knotenpool Ihres Clusters enthalten sind. Knoten sind Azure-VMs, und Sie können ihre Größe und Anzahl ändern, um Ihrem Verwendungsmuster zu entsprechen.

Sie können die Knotenanzahl später im Konfigurationsbereich des Clusters ändern. Es ist außerdem eine bewährte Methode, diese Anzahl möglichst gering zu halten, um unnötige Kosten und ungenutzte Computeleistung zu vermeiden.

Größe der Knoten-VM

Wählen Sie aus einer Vielzahl von VM-Spezifikationen aus. Für Entwicklungszwecke können Sie die B-Serie auswählen, um Kosten zu sparen. In den Übungen verwenden Sie die Serie B2, die Standardgröße. Weitere Anleitungen zum Auswählen eines virtuellen Computers basierend auf Ihren Anforderungen erhalten Sie, indem Sie Microsoft Copilot in Azure bitten, die beste virtuelle Maschine für Sie zu finden.