此教學帶你手把手從打包 Docker 映像檔、部署 Google Kubernetes Engine 叢集以及搭建 load balancer。在實作這篇的教學前，建議您先閱讀以下兩篇對於 Kubernetes 的基本介紹：
GKE 系列文章(一) – 為什麼使用 Kubernetes
GKE 系列教學 (二) – 簡介Pod的網路機制
事先準備
建議您使用 GCP console 預設的 Cloud Shell，因為預設就已經裝好 gcloud command、kubectl、docker、git。如果您想要在本機端操作，則需要確保您的本機端已經安裝以下工具，並設定預設的 project ID。此教學是在本機端進行操作。
- Google Cloud SDK
- kubectl → 使用 gcloud command 安裝
gcloud components install kubectl
[PROJECT_ID] 填入您所要使用的 GCP 專案，預設的 zone 為 us-central1-b 或是改成您想要部署的 zone。
gcloud config set project [PROJECT_ID]
gcloud config set compute/zone us-central1-b步驟一：打包 Docker 映像檔
GKE 支援的應用程式部署格式為 Docker，此步驟帶您打包一個簡易的網頁應用程式 hello-app。首先，下載 hello-app 的原始碼。
git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes-engine-samples
cd kubernetes-engine-samples/hello-app
export PROJECT_ID="$(gcloud config get-value project -q)"
下面的指令會在目前的路徑下使用 Dockerfile 建置一個映像檔並貼上標籤。gcr.io 代表著 Google Container Registry，類似 Dock Hub 的映像檔儲存空間。但相較於 Docker Hub，Google Container Registry 是非公開的 registry。[確保您本機的 Docker 有在運行]
docker build -t gcr.io/${PROJECT_ID}/hello-app:v1 . 
執行 docker images 指令來確認剛剛的 build 是否成功。
步驟二：在本地端執行容器
在本地端測試剛剛建立的映像檔。
docker run --rm -p 8080:8080 gcr.io/${PROJECT_ID}/hello-app:v1
使用本機端的終端機：
打開新的瀏覽器分頁，輸入 http://localhost:8080 測試剛剛運轉起來的應用程式。
使用 Cloud Shell：
docker run --rm -p 8080:8080 gcr.io/${PROJECT_ID}/hello-app:v1點選 Add Cloud Shell Session，新增一頁 Cloud Shell 的分頁。
curl http://localhost:8080收到頁面成功的回傳訊息後，在執行 docker run 的終端機或是 Cloud Shell 按下 Ctrl+C 停止容器的運行。
步驟三：上傳 Docker 映像檔至 GCR
接著，我們要把剛剛 build 好的映像檔上傳至 GCR，GKE 才能夠使用這個映像檔來運行叢集。在上傳映像檔前需要先驗證 Docker command-line，小編已經驗證過了所以才會出現 already registered correctly。
gcloud auth configure-docker
驗證完之後就可以上傳至 GCR。
步驟四：創建 GKE 叢集
創建一個名為 loadbalancedcluster 的 GKE 叢集，在預設的情況下 GKE 會自動幫您創建三個 node，在這邊我們設定兩個 node。
gcloud container clusters create loadbalancedcluster --num-nodes=2
創建 GKE 叢集需要等待數分鐘不等，創建完之後可以列出 GKE 叢集內的所有 node，也就是 VM instances。
gcloud compute instances list | grep gke
步驟五：部署應用程式至 GKE 叢集
部署應用程式需要使用到 kubectl 這個指令工具來與叢集溝通。Pods 是 Kubernetes 管理系統裡面所代表的應用程式也是可以部署的最小單位，一個 Pod 裡面可以有一個或是多個容器。
kubectl run 這個指令會讓 Kubernetes 創建一個名為 web 的 Deployment。Deployment 管理著應用程式的 replicas 也就是多個應用程式的複製品，並把這些 replicas 安排到各個 nodes 上面去執行。
kubectl run web --image=gcr.io/${PROJECT_ID}/hello-app:v1 --port 8080
kubectl get pods
步驟六：創建 Service 並開啟 NodePort
Service 可以讓 web 這個應用程式對外開放，但是目前我們只對內開放，且 Service 類型為 NodePort，也就是 GKE 會在所有有執行 web 應用程式的 node 上面開通一個隨機的 port。讓之後創建的 Load Balancer 可以透過 NodePort 來分流。
kubectl expose deployment web --target-port=8080 --type=NodePort
kubectl get service web
這邊 Service web 所開啟的 nodePort 為 30079。且尚未開放 Service 的 external IP。
步驟七：創建 Ingress 資源
Ingress 是管理所有外部流量路由至內部設定的 Kubernetes 資源。當使用者創建一個 Ingress，GKE 會創建一個 HTTP(S) load balancer 並導流至應用程式所在的端口。
創建一個名為 basic-ingress.yaml 的檔案，並貼入以下的內容
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
name: basic-ingress
spec:
backend:
serviceName: web
servicePort: 8080
部署 Ingress 至 GKE。
kubectl apply -f basic-ingress.yaml
需要等待數分鐘讓 Ingress controller 創建一個 HTTP(S) load balancer。
步驟八：測試應用程式
取得 load balancer 的 external IP，這邊有額外的教學教您如何設定固定的 external IP。
kubectl get ingress basic-ingress
呼叫 curl 指令測試應用程式。
curl http://[IP_ADDRESS]:80
步驟九：(Option) 部署多個應用程式至叢集
可以運行多個服務在同一個 load balancer 以及外部 IP，使用者只需要設定好 Ingress 的路由規則。
首先，先建立另一個名為 web2 的應用程式。
kubectl run web2 --image=gcr.io/google-samples/hello-app:2.0 --port=8080
對內開放 web2 Deployment。
kubectl expose deployment web2 --target-port=8080 --type=NodePort
創建一個名為 fanout-ingress.yaml 的檔案，並貼入以下內容：
可以看到這個 manifest 有設定 http 的路徑，/* 的會導至 web 這個應用程式、/v2/* 會導至 web2 這個應用程式。
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
name: fanout-ingress
spec:
rules:
- http:
paths:
- path: /*
backend:
serviceName: web
servicePort: 8080
- path: /v2/*
backend:
serviceName: web2
servicePort: 8080
部署這個設定檔，並等待數分鐘。
kubectl create -f fanout-ingress.yaml
透過 kubectl get ingress fanout-ingress 取得 load balancer 的外部 IP。
過一段時間後，使用 curl 去測試各個應用程式：
以上就是這次的教學，從最一開始的建置與上傳 Docker 映像檔、創建 GKE 叢集、部署應用程式以及部署 load balancer。
