將現有工作負載遷移至有狀態的代管執行個體群組

遷移作業總覽

1. 瞭解有狀態 MIG 的組成元件。
2. 查看現有設定，判斷常見的 VM 規格。
3. (選用) 建立自訂映像檔，做為通用開機磁碟映像檔。
4. 建立執行個體範本，為 MIG 指定常見的 VM 設定。
5. 建立空白 MIG。
6. 將現有 VM 轉換為 MIG 中的代管執行個體，包括每個執行個體的設定。
7. 為 MIG 設定自動修復功能，提升應用程式的復原能力。
8. 如要減少設定負擔，可以選擇以有狀態政策取代每個執行個體的設定。

元件

您可以透過多個元件，設定有狀態 MIG 的代管執行個體：

• 執行個體範本包含 MIG 中 VM 的常見設定，包括機型、開機磁碟映像檔、額外磁碟的選用規格，以及選用的開機指令碼。
• 選用的自訂映像檔包含您的應用程式，並做為一般開機磁碟映像檔。
• 依據執行個體設定包含執行個體專屬的有狀態項目。舉例來說，您可以將現有磁碟附加至群組中的特定執行個體。這個磁碟可能已從現有的獨立執行個體卸離、從快照還原，或是地區磁碟。您不需要在執行個體範本中定義磁碟的裝置名稱。
• 選用的有狀態政策包含常見的有狀態項目。舉例來說，它會將所有具有特定裝置名稱 (如執行個體範本所定義) 的磁碟，定義為群組中所有執行個體的有狀態磁碟。

您需要使用哪些元件？

您需要使用的元件取決於現有設定。下表提供應用程式在單一或多個執行個體上執行的部分可能設定，方便您瞭解大致情況。在本教學課程稍後的內容中，您將檢查現有設定，判斷需要使用哪些設定。

檢查現有設定

檢查現有的獨立執行個體，查看每個執行個體的機器類型、磁碟和中繼資料。

針對每個執行個體使用 instances describe 指令。

gcloud compute instances describe INSTANCE_NAME

請回答下列問題，為本指南的後續步驟做好準備。

本指南會先為現有的有狀態磁碟建立每個執行個體的設定，但只要磁碟具有您在群組執行個體範本中宣告的通用裝置名稱，您稍後就能將這些設定轉換為具狀態政策。

設定範例

本指南會使用下列基本範例來說明遷移步驟。假設您在三部獨立的 Compute Engine VM 上執行有狀態應用程式。假設 VM 規格如下：

• 每個 VM 的機器類型都相同。
• 每個 VM 都位於相同的專案和區域。
• 每個 VM 的開機磁碟都有相同的應用程式，且開機磁碟已設定為在 VM 啟動時啟動。
• 每個 VM 的開機磁碟都不含您必須保留的其他資料或設定。
• 每個 VM 都有一個次要永久磁碟，內含狀態資料，也就是您必須維持目前狀態的資料。

編輯下列值，以便在本教學課程中使用。

- Machine type: n2-standard-2
- Project: my-project
- Zone: europe-west1-c
- Name of one of the VMs to migrate: my-instance-1

建立自訂映像檔

如果現有開機磁碟已設定應用程式或任何相關需求，請建立可重複使用的自訂映像檔。或者，如果您的應用程式是完全透過開機指令碼安裝、設定及啟動，請略過這個步驟，然後前往「建立執行個體範本」。

在稍早討論的範例情境中，每個現有獨立 VM 的開機磁碟都包含已設定的應用程式。因此，您可以按照步驟，以任一 VM 為基礎建立自訂映像檔。

1. 停止其中一個執行個體。

   gcloud compute instances stop my-instance-1

2. 說明執行個體，判斷磁碟的來源。

   gcloud compute instances describe my-instance-1

   輸出結果會與下列內容相似：

   ...
   disks:
   – autoDelete: true
     boot: true
     ...
     source: https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/my-project/zones/europe-west1-c/disks/my-instance-1
     ...
   

   在輸出內容中找到 source 欄位，並記下該欄位中開機磁碟的完整網址。

3. 使用 images create 指令，準備使用相同來源的自訂映像檔。

   gcloud compute images create my-boot-image \
       --source-disk=https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/my-project/zones/europe-west1-c/disks/my-instance-1
   

   輸出結果會與下列內容相似：

   Created [https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/my-project/global/images/my-boot-image].
   

建立執行個體範本

執行個體範本是不可變動的 Compute Engine 資源，可儲存 VM 設定。範本建立後即無法更新。如需在之後變更，請建立新範本，然後將新範本推出至群組。

按照「建立新的執行個體範本」一節中的步驟操作，並使用下列設定。

• 機器類型：指定適用於所有現有執行個體的機器類型。

• 開機指令碼：如果您使用開機指令碼啟動應用程式，請指定該指令碼。

• 開機磁碟：

  • 映像檔：為 MIG 中的所有 VM 指定通用開機磁碟映像檔。 舉例來說，如果您是根據現有 VM 的開機磁碟建立自訂映像檔，請指定該磁碟。如要為特定 VM 使用現有的開機磁碟，您可以將該 VM 轉換為受管理執行個體時，透過每個執行個體的設定明確指定該 VM 的開機磁碟，詳情請參閱本文後續說明。
  • 裝置名稱：指定可反映磁碟用途的裝置名稱，例如 boot-disk。這樣一來，您就能設定單一有狀態政策，保留 MIG 中具有該裝置名稱的所有磁碟。
  • 大小：指定足夠的開機磁碟大小，以供現有執行個體和日後新增的執行個體使用。

• 其他磁碟：根據預設，當您將執行個體新增至 MIG 時，MIG 會根據範本建立磁碟。請注意，執行個體範本不支援設定區域性磁碟，但您之後可以使用個別執行個體設定來設定區域性磁碟。

  • 裝置名稱：為每個磁碟指定裝置名稱，反映磁碟的用途，例如 data-disk。
  • 大小：指定足夠日後使用的磁碟大小，以防您新增任何執行個體。

就本次遷移作業而言，每個額外磁碟最重要的規格是裝置名稱，您會使用這個名稱做為鍵，指定哪些磁碟是有狀態。如果類似磁碟的裝置名稱相同，您就能使用通用具狀態政策，在整個 MIG 中保留所有這些磁碟。執行個體範本中額外磁碟的大小或映像檔規格，只會用於為您可能建立的新執行個體 (超出遷移範圍) 建立新磁碟。遷移現有執行個體時，您可以保留現有資料磁碟，方法是將這些磁碟從原始執行個體分離，然後重新連結至新的代管執行個體，詳情請參閱本文後續說明。

下列 instance-templates create 指令會為範例情境建立範本。這項指令包含 --image 旗標，指向先前建立的自訂開機映像檔，以及額外的資料磁碟。

gcloud compute instance-templates create my-instance-template \
 --machine-type=n2-standard-2 \
 --image=https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/my-project/global/images/my-boot-image \
 --boot-disk-device-name=boot-disk \
 --create-disk=mode=rw,size=100,type=pd-standard,device-name=data-disk

輸出結果會與下列內容相似：

Created [https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/my-project/global/instanceTemplates/my-instance-template].
NAME                     MACHINE_TYPE   PREEMPTIBLE  CREATION_TIMESTAMP
my-instance-template  n2-standard-2               2021-04-27T11:02:07.552-07:00

請記下範本的網址，您可以在輸出內容的第一行找到。

建立代管執行個體群組

下一步是建立代管執行個體群組 (MIG)。如要建立單一可用區 MIG，請按照「在單一可用區中建立 MIG」一文的說明操作。或者，如要使用區域 MIG 防範區域故障，請按照操作說明在單一區域的多個可用區中建立含有 VM 的 MIG。

建立 MIG 時，請加入下列規格：

• 將群組大小設為 0。您稍後會新增執行個體。
• 如果您要建立地區 MIG，請將執行個體重新分配類型設為 NONE，這樣 MIG 就不會自動在各個區域之間重新分配執行個體。

下列 instance-groups managed create 指令會為先前說明的範例設定建立區域 MIG。如要建立區域 MIG，請將 --zone=ZONE 替換成 --region=REGION。

gcloud compute instance-groups managed create my-mig \
    --size=0 \
    --template=https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/my-project/global/instanceTemplates/my-instance-template \
    --zone=europe-west1-c

輸出結果會與下列內容相似：

Created [https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/my-project/zones/europe-west1-c/instanceGroupManagers/my-mig].
NAME    LOCATION        SCOPE  BASE_INSTANCE_NAME  SIZE  TARGET_SIZE  INSTANCE_TEMPLATE         AUTOSCALED
my-mig  europe-west1-c  zone   my-mig              0     0            my-instance-template      no

建立該資源後，您就可以使用該資源與 MIG 互動，例如設定群組的政策，以及在群組中新增或移除執行個體。

將現有 VM 轉換為代管執行個體

針對每個現有的非代管 VM，使用下列程序將其轉換為 MIG 中的代管執行個體。這項程序會將現有磁碟遷移至新的代管執行個體。或者，您也可以建立現有磁碟的快照，然後根據這些快照建立磁碟，供受管理執行個體使用。

1. 說明現有 VM。

   gcloud compute instances describe my-instance-1
   

   記下要從現有 VM 保留的項目，包括：

   • 執行個體名稱
   • 開機磁碟
   • 次要磁碟
   • 執行個體中繼資料

2. 停止現有 VM。

   gcloud compute instances stop my-instance-1
   

3. 卸離所有具狀態磁碟，包括您打算重複使用的開機磁碟。

   gcloud compute instances detach-disk my-instance-1 --disk=my-data-disk-1
   

4. 刪除現有 VM，以便建立名稱相同的新 VM。如不想保留執行個體名稱，可以稍後刪除現有 VM，停止支付相關費用。

   gcloud compute instances delete my-instance-1
   

5. 請按照步驟建立代管執行個體。

   • 如果您已刪除原始執行個體，可以重複使用原始執行個體的名稱。或提供新名稱。

   • 指定這個受管理執行個體需要的有狀態磁碟或中繼資料。MIG 會將這些執行個體專屬項目儲存在每個執行個體的設定中：

     • 指定一或多個磁碟，例如從原始 VM 執行個體卸離的磁碟。

     • 指定原始 VM 執行個體的的中繼資料。

   舉例來說，下列指令會建立與原始 VM 同名的代管執行個體，並重複使用原始資料磁碟。系統會根據群組執行個體範本中指定的映像檔，建立 VM 的開機磁碟。

   gcloud compute instance-groups managed create-instance my-mig \
       --instance=my-instance-1    \
       --stateful-metadata=role=primary      \
       --stateful-disk=device-name=data-disk,source=https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/my-project/zones/europe-west1-c/disks/my-data-disk-1 \
       --zone=europe-west1-c
   

   如要重複使用舊 VM 的開機磁碟，請使用相同的指令，但要加上額外的 --stateful-disk 標記。為開機磁碟使用與執行個體範本中指定的相同裝置名稱，例如：

   gcloud compute instance-groups managed create-instance my-mig \
       --instance=my-instance-1 \
       --stateful-metadata=role=secondary    \
       --stateful-disk=device-name=data-disk,source=https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/my-project/zones/europe-west1-c/disks/my-data-disk-1 \
       --stateful-disk=device-name=boot-disk,source=https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/my-project/zones/europe-west1-c/disks/my-instance-1-boot-disk \
       --zone=europe-west1-c
   

6. 針對每個現有的非受管理 VM 重複上述步驟。

如要查看每個執行個體的設定結果，請執行 instance-configs list 指令。

gcloud compute instance-groups managed instance-configs list my-mig \
    --zone=europe-west1-c

如要查看執行個體的保留狀態，請執行 describe-instance 指令。

gcloud compute instance-groups managed describe-instance my-mig \
  --instance=my-instance-1 \
  --zone=europe-west1-c

詳情請參閱「在 MIG 中套用、查看及移除有狀態設定」一文。

設定自動修復功能

MIG 會自動修復停止執行的代管執行個體。如要進一步提高應用程式的可用性，並驗證應用程式是否有回應，請設定以應用程式為基礎的健康狀態檢查和自動修復。如需範例指令，請參閱健康狀態檢查設定範例。

使用有狀態政策，而非每個執行個體的設定

有狀態政策可讓您將具有相同裝置名稱的磁碟宣告為 MIG 的有狀態磁碟。相較於管理多個執行個體專屬設定，單一有狀態政策的管理工作較少。舉例來說，透過有狀態政策，您可以將裝置名稱為 data-disk 的所有磁碟指定為 MIG 中所有執行個體的有狀態磁碟。

如果 MIG 符合下列條件，您可以使用有狀態的政策取代每個執行個體的設定：

• 所有 VM 的裝置名稱都相同 (例如 data-disk)，適用於類似的有狀態磁碟。這個裝置名稱是在 MIG 的執行個體範本中定義。
• 沒有任何 VM 在每個執行個體設定中指定專屬的有狀態中繼資料。如果您在個別執行個體設定中定義了有狀態中繼資料，可以從個別執行個體設定中移除磁碟，但必須保留個別執行個體設定，才能維持該執行個體專屬的有狀態中繼資料。

請按照下列步驟，以單一有狀態政策取代多個執行個體專屬設定。

1. 在有狀態政策中設定有狀態磁碟。請按照「為現有 MIG 中的磁碟設定及更新有狀態設定」一文中的操作說明進行。

   以範例情境來說，請使用下列指令。這項宣告表示系統會保留 MIG 中具有特定裝置名稱的所有磁碟。

   gcloud compute instance-groups managed update my-mig \
     --stateful-disk=device-name=data-disk,auto-delete=never
   

2. 如需保留執行個體專屬的中繼資料，請更新每個執行個體的設定。否則請刪除每個執行個體的設定。 使用 --update-instance 標記立即套用設定變更。舉例來說，如要刪除每個執行個體的設定，請使用下列指令：

   gcloud compute instance-groups managed instance-configs delete my-mig \
     --instances=my-instance-1 \
     --update-instance
   

3. (選用) 確認有狀態項目現在已儲存在每個代管執行個體的政策 (preservedStateFromPolicy) 中保留的狀態。詳情請參閱「查看代管執行個體的保留狀態」。

新增更多 VM

如要新增 VM 來擴充應用程式，可以增加 MIG 的大小，或手動建立更多執行個體。MIG 會根據群組的執行個體範本，建立所有 VM (包括永久磁碟)。如果群組有狀態政策，您在狀態政策中列出的任何項目，都會在群組中所有新舊執行個體的重新啟動、重新建立、自動修復和更新作業中保留。如要只為群組中的特定 VM 設定有狀態的磁碟或中繼資料，請使用個別執行個體設定。