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管理 Google Cloud 中的 Kubernetes：挑戰實驗室

Lab 25 minutes universal_currency_alt 5 Credits show_chart Intermediate
info This lab may incorporate AI tools to support your learning.
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GSP510

Google Cloud 自學實驗室

簡介

在挑戰研究室中，您會在特定情境下完成一系列任務。挑戰研究室不會提供逐步說明，您將運用從課程研究室學到的技巧，自行找出方法完成任務！自動評分系統 (如本頁所示) 將根據您是否正確完成任務來提供意見回饋。

在您完成任務的期間，挑戰研究室不會介紹新的 Google Cloud 概念。您須靈活運用所學技巧，例如變更預設值或詳讀並研究錯誤訊息，解決遇到的問題。

若想滿分達標，就必須在時限內成功完成所有任務！

這個實驗室適合「管理 Google Cloud 中的 Kubernetes」技能徽章課程的學員。準備迎接挑戰了嗎？

瞭解以下事項後，再點選「Start Lab」按鈕

請詳閱以下操作說明。實驗室活動會計時，且中途無法暫停。點選「Start Lab」後就會開始計時，顯示可使用 Google Cloud 資源的時間。

您將在真正的雲端環境完成實作實驗室活動，而不是模擬或示範環境。為此，我們會提供新的暫時憑證，供您在實驗室活動期間登入及存取 Google Cloud。

為了順利完成這個實驗室，請先確認：

  • 可以使用標準的網際網路瀏覽器 (Chrome 瀏覽器為佳)。
注意事項：請使用無痕模式 (建議選項) 或私密瀏覽視窗執行此實驗室，這可以防止個人帳戶和學員帳戶之間的衝突，避免個人帳戶產生額外費用。
  • 是時候完成實驗室活動了！別忘了，活動一旦開始將無法暫停。
注意事項：務必使用實驗室專用的學員帳戶。如果使用其他 Google Cloud 帳戶，可能會產生額外費用。

挑戰情境

您在幾個月前成為 Cymbal Shops 的員工，花了很多時間學習使用 Docker 和 Artifact Registry 管理容器，以及在 GKE 管理新建立和現有的 Deployment。您還動手練習更新資訊清單，並擴充、監控和偵錯在叢集運作的應用程式。

Cymbal Shops 標誌

團隊希望您盡快開始管理 Kubernetes Deployment，以順利發布新電子商務網站及更新應用程式。在正式接手新職務前，開發團隊想請您先展現學到的新技能。為此，他們列出了一張工作清單，希望您在沙箱環境和規定時間內完成。

您的挑戰

開發人員已在沙箱環境建立名為 的 Artifact Registry 存放區，其中包含用來部署基本範例應用程式的程式碼。

注意：在這個存放區建立的映像檔是程式碼的容器化版本，實驗室稍後會要求您從 spls/gsp510/hello-app bucket 下載該程式碼。

您的工作包括：

  • 根據提供的設定建立 GKE 叢集。
  • 在叢集啟用 Managed Prometheus，用來監控指標。
  • 將 Kubernetes 資訊清單部署至叢集並偵錯。
  • 為 Kubernetes 叢集中的錯誤建立記錄指標和警告政策。
  • 修正資訊清單錯誤、將應用程式程式碼容器化，並使用 Docker 將程式碼推送至 Artifact Registry。
  • 在叢集公開應用程式服務，並驗證更新。

工作 1：建立 GKE 叢集

Cymbal Shops 的全新電子商務網站將以原生方式在 GKE 執行，因此團隊想瞭解您在操作及設定叢集方面的經驗。在本節中，您需要根據提供的一組設定建立 Kubernetes 叢集，以執行範例應用程式。

  1. 使用下列設定，建立名為 的 GKE 叢集：
設定 值
可用區
發布版本 一般
叢集/目標版本 預設
叢集自動配置器 啟用
節點數量 3
節點數量下限 2
節點數量上限 6

點選「Check my progress」，確認目標已達成。 建立 GKE 叢集

工作 2：在 GKE 叢集啟用 Managed Prometheus

Cymbal Shops 打算將 Managed Prometheus 納入電子商務網站策略，在叢集使用這項服務收集指標及監控系統，確保顧客享有良好的體驗。在本節中，您將在叢集啟用 Managed Prometheus 以監控指標，並建立命名空間來部署範例 Prometheus 應用程式和 Pod 監控資源。

  1. 在 GKE 叢集啟用 Prometheus 代管收集功能。

  2. 在叢集建立名為 的命名空間。

  3. 下載範例 Prometheus 應用程式：

gcloud storage cp gs://spls/gsp510/prometheus-app.yaml .

  1. 使用下列設定更新 <todo> 區段 (第 35 至 38 行)。

    • containers.image：nilebox/prometheus-example-app:latest
    • containers.name：prometheus-test
    • ports.name：metrics

  2. 將應用程式部署至 GKE 叢集的 命名空間。

  3. 下載 pod-monitoring.yaml 檔案：

gcloud storage cp gs://spls/gsp510/pod-monitoring.yaml .

  1. 使用下列設定更新 <todo> 區段 (第 18 至 24 行)：

    • metadata.name：prometheus-test
    • labels.app.kubernetes.io/name：prometheus-test
    • matchLabels.app：prometheus-test
    • endpoints.interval：

  2. 將 Pod 監控資源套用至 GKE 叢集的 命名空間。

點選「Check my progress」，確認目標已達成。 在 GKE 叢集啟用 Managed Prometheus

工作 3：將應用程式部署至 GKE 叢集

Cymbal Shops 的開發團隊會持續將新的應用程式程式碼發布至叢集，而您必須成功將這些程式碼部署至正式環境。在本節中，您要將 Kubernetes 資訊清單部署至叢集，並檢查問題。

  1. 下載範例 Deployment 資訊清單檔案：
gcloud storage cp -r gs://spls/gsp510/hello-app/ .

  1. 使用 helloweb-deployment.yaml 資訊清單檔案，在 GKE 叢集的 命名空間建立 Deployment。這個資訊清單檔案位於 hello-app/manifests 資料夾。

  2. 確認您已建立 Deployment，然後前往 helloweb Deployment 詳細資料頁面。您應該會看到下列錯誤訊息：

「映像檔名稱無效」錯誤

出現這個錯誤，是因為您剛才部署的資訊清單含有無效映像檔名稱。修正映像檔名稱前，您需要先建立記錄指標和警告政策，確保日後再次發生這類錯誤時，團隊能收到相關通知。

點選「Check my progress」，確認目標已達成。 將應用程式部署至 GKE 叢集

工作 4：建立記錄指標和警告政策

Cymbal Shops 想設定記錄指標和警告政策，匯總 Kubernetes Pod 中的錯誤和警告數量，並為叢集設定警告機制，在錯誤數量超過特定門檻時發出警告。在本節中，您將向團隊證明自己知道如何建立這類指標和警告政策。

建立記錄指標

  1. 在 Logs Explorer 建立查詢，找出上一節在叢集看到的警告/錯誤訊息。
提示：查詢應只選取一個「資源類型」和一個「嚴重性」選項。

如果查詢內容正確，執行後記錄就會顯示下列錯誤：

輸出內容：

Error: InvalidImageName Failed to apply default image tag "<todo>": couldn't parse image reference "<todo>": invalid reference format
  1. 根據這項查詢建立記錄指標。在「指標類型」部分選取「Counter」，「記錄指標名稱」則使用 pod-image-errors。

建立警告政策

  1. 根據剛才建立的記錄指標來建立警告政策。請使用下列詳細資料設定政策：
    • 「滾動週期」：10 分鐘
    • 「滾動週期函式」：count
    • 「時間序列匯總」：sum
    • 「Condition Types」：Threshold
    • 「Alert trigger」：時間序列不符合條件時
    • 「門檻位置」：高於門檻
    • 「門檻值」：0
    • 「使用通知管道」：停用
    • 「警告政策名稱」：Pod Error Alert

點選「Check my progress」，確認目標已達成。 建立記錄指標和警告政策

工作 5：更新並重新部署應用程式

開發團隊希望您展現相關知識，在發生錯誤時，刪除及更新叢集中的 Deployment。在本節中，您將使用正確的映像檔參照來更新 Kubernetes 資訊清單、刪除 Deployment，並將更新後的應用程式部署至叢集。

  1. 在 helloweb-deployment.yaml Deployment 資訊清單，將映像檔區段的 <todo> 改成下列映像檔路徑：

    • us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/hello-app:1.0

  2. 從叢集刪除 helloweb Deployment。

  3. 將更新後的 helloweb-deployment.yaml 資訊清單部署至叢集的 命名空間。

請確認部署過程正確無誤。Kubernetes 工作負載頁面應如下圖所示：

「helloweb」已正確部署

點選「Check my progress」，確認目標已達成。 更新並重新部署應用程式

工作 6：將程式碼容器化並部署至叢集

最後，根據 Cymbal Shops 的電子商務策略，應用程式團隊會提供程式碼，您需要將這些程式碼容器化並儲存在存放區，然後使用最新版程式碼更新叢集。

在本節中，您將容器化應用程式程式碼、更新 Artifact Registry 中的映像檔，並將叢集的映像檔設為該新版本。您的團隊在 Artifact Registry 有一個名為 的存放區，其中包含 hello-app 範例應用程式的 Docker 容器化版本。您需要在本機更新該版本的程式碼，然後將新版本推送至存放區。

  1. 在 hello-app 目錄，將 main.go 檔案的第 49 行更新為 Version: 2.0.0。

  2. 使用 hello-app/Dockerfile，建立含有 v2 標記的 Docker 映像檔。

注意：命名時請遵循這裡詳述的 Artifact Registry 命名慣例。

  1. 使用 v2 標記，將新建立的 Docker 映像檔推送至 Artifact Registry 存放區。

  2. 將 helloweb Deployment 的映像檔，設為您推送至 Artifact Registry 的 v2 映像檔。

  3. 在通訊埠 8080 向名為 的 LoadBalancer 服務公開 helloweb Deployment，並將容器的目標通訊埠設為 Dockerfile 指定的通訊埠。

  4. 前往 服務的外部負載平衡器 IP 位址，即可看到服務傳回下列文字：

輸出內容：

Hello, world! Version: 2.0.0 Hostname: helloweb-6fc7476576-cvv5f 注意：網頁可能需要幾分鐘才會載入。

點選「Check my progress」，確認目標已達成。 將程式碼容器化並部署至叢集

恭喜！

恭喜您在這個實驗室證明了自己的技能，順利完成以下工作：根據一組設定建立 GKE 叢集，並啟用 Prometheus 代管收集功能；排解叢集錯誤；建立記錄指標和警告政策；更新 Kubernetes 資訊清單來修正問題。最後，您還使用 Docker 將應用程式程式碼容器化，並將新版本推送至 Artifact Registry 存放區；更新叢集來套用新映像檔，以及在叢集公開服務。您現在可以開始在自己的環境管理 Kubernetes 了！

「管理 Google Cloud 中的 Kubernetes」技能徽章

取得下一枚技能徽章

這個自學實驗室是「管理 Google Cloud 中的 Kubernetes」技能徽章課程的一部分。完成這個技能徽章課程即可獲得上方的徽章，表彰您的成就。您可以在履歷表和社群平台張貼徽章，並加上 #GoogleCloudBadge 公開這項成就。

這個技能徽章課程是 Google Cloud「混合雲和多雲端 Cloud Architect」學習路徑的一部分。如果您已完成這個學習路徑中其他的技能徽章課程，歡迎瀏覽 Google Skills 目錄，還有其他超過 20 堂技能徽章課程可以參加。

Google Cloud 教育訓練與認證

協助您瞭解如何充分運用 Google Cloud 的技術。我們的課程會介紹專業技能和最佳做法，讓您可以快速掌握要領並持續進修。我們提供從基本到進階等級的訓練課程，並有隨選、線上和虛擬課程等選項，方便您抽空參加。認證可協助您驗證及證明自己在 Google Cloud 技術方面的技能和專業知識。

使用手冊上次更新日期：2026 年 3 月 9 日

實驗室上次測試日期：2026 年 3 月 9 日

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