Pour en savoir plus sur les versions, consultez les notes de version de Distributed Cloud connecté.

Opérateur de fonction réseau

Cette page décrit l'opérateur Kubernetes de fonction réseau spécialisé fourni avec Google Distributed Cloud Connected. Cet opérateur implémente un ensemble de CustomResourceDefinitions (CRD) qui permettent à Distributed Cloud Connected d'exécuter des charges de travail hautes performances.

L'opérateur de fonction réseau vous permet d'effectuer les opérations suivantes :

Interroge un nœud pour connaître les appareils réseau existants.
Interrogez l'adresse IP et l'état de la liaison physique pour chaque périphérique réseau d'un nœud.
Provisionnez des interfaces réseau supplémentaires sur un nœud.
Configurez les fonctionnalités système de bas niveau sur la machine physique du nœud requises pour prendre en charge les charges de travail hautes performances.

Profils d'opérateur de fonction réseau

Distributed Cloud Connected fournit les fonctionnalités suivantes pour l'opérateur de fonctions réseau :

Les fonctions d'automatisation du réseau vous permettent d'automatiser la configuration de la mise en réseau des pods de votre charge de travail.
Les fonctions d'exportation d'état vous permettent d'exporter les états du réseau hôte vers l'utilisateur, y compris la configuration et l'état de l'interface réseau.
Les fonctions Webhook vous permettent de valider les entrées utilisateur.

Prérequis

L'opérateur de fonction réseau récupère la configuration réseau à partir de l'API Distributed Cloud Edge Network. Pour ce faire, vous devez attribuer le rôle Lecteur de réseau Edge (roles/edgenetwork.viewer) au compte de service de l'opérateur de fonctions réseau à l'aide de la commande suivante :

gcloud projects add-iam-policy-binding ZONE_PROJECT_ID \
  --role roles/edgenetwork.viewer \
  --member "serviceAccount:CLUSTER_PROJECT_ID.svc.id.goog[nf-operator/nf-angautomator-sa]"

Remplacez les éléments suivants :

ZONE_PROJECT_ID par l'ID du projet Google Cloud qui contient les ressources de l'API Distributed Cloud Edge Network.
Remplacez CLUSTER_PROJECT_ID par l'ID du projet Google Cloud qui contient le cluster connecté Distributed Cloud cible.

Ressources pour les opérateurs de fonctions réseau

L'opérateur de fonction réseau connectée Distributed Cloud implémente les CRD Kubernetes suivants :

Network : définit un réseau virtuel que les pods peuvent utiliser pour communiquer avec des ressources internes et externes. Vous devez créer le VLAN correspondant à l'aide de l'API Distributed Cloud Edge Network avant de le spécifier dans cette ressource. Pour obtenir des instructions, consultez Créer un sous-réseau.
NetworkInterfaceState : permet de découvrir les états des interfaces réseau et d'interroger une interface réseau pour connaître l'état de la liaison et l'adresse IP.
NodeSystemConfigUpdate : permet de configurer des fonctionnalités système de bas niveau telles que les options du noyau et les indicateurs Kubelet.
NetworkAttachmentDefinition : vous permet d'associer des pods Distributed Cloud à un ou plusieurs réseaux logiques ou physiques sur votre nœud Distributed Cloud connecté. Vous devez créer le VLAN correspondant à l'aide de l'API Distributed Cloud Edge Network avant de le spécifier dans cette ressource. Pour obtenir des instructions, consultez Créer un sous-réseau.

L'opérateur de fonction réseau vous permet également de définir des interfaces réseau secondaires.

Ressource `Network`

La ressource Network définit un réseau virtuel au sein de votre déploiement Distributed Cloud connecté. Les pods de votre cluster Distributed Cloud connecté peuvent l'utiliser pour communiquer avec des ressources internes et externes.

La ressource Network fournit les paramètres configurables suivants pour l'interface réseau exposée en tant que champs accessibles en écriture :

spec.type : spécifie la couche de transport réseau pour ce réseau. La seule valeur valide est L2. Vous devez également spécifier une valeur nodeInterfaceMatcher.interfaceName.
spec.nodeInterfaceMatcher.interfaceName : nom de l'interface réseau physique sur le nœud Distributed Cloud connecté cible à utiliser avec ce réseau.
spec.gateway4 : adresse IP de la passerelle réseau pour ce réseau.
spec.l2NetworkConfig.prefixLength4 : spécifie la plage CIDR pour ce réseau.
annotations.networking.gke.io/gdce-per-node-ipam-size : spécifie la taille du masque de sous-réseau pour un nœud individuel. Si cette valeur est omise, la taille du masque de sous-réseau est définie sur la valeur du champ cluster-cidr-config-per-node-mask-size dans le fichier ConfigMap nf-operator-defaults de l'espace de noms nf-operator.
annotations.networking.gke.io/gke-gateway-clusterip-cidr : spécifie un bloc CIDR pour accéder aux clusters via la passerelle Connect. Utilisé par CoreDNS sur les interfaces réseau secondaires.
annotations.networking.gke.io/gke-gateway-pod-cidr : spécifie un bloc CIDR pour un pod pouvant être alloué sur des interfaces réseau secondaires.
annotations.networking.gke.io/gdce-vlan-id : spécifie l'ID de VLAN pour ce réseau.
annotations.networking.gke.io/gdce-vlan-mtu : (facultatif) spécifie la valeur MTU pour ce réseau. Si elle est omise, elle hérite de la valeur MTU de l'interface parente.
annotations.networking.gke.io/gdce-lb-service-vip-cidr : spécifie la plage d'adresses IP virtuelles pour le service d'équilibrage de charge. La valeur peut être un bloc CIDR ou une valeur de plage d'adresses explicite. Cette annotation est obligatoire pour l'équilibrage de charge de couche 3 et facultative pour l'équilibrage de charge de couche 2.

L'exemple suivant illustre la structure de la ressource :

apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: Network
metadata:
  name: vlan200-network
  annotations:
    networking.gke.io/gdce-vlan-id: 200
    networking.gke.io/gdce-vlan-mtu: 1500
    networking.gke.io/gdce-lb-service-vip-cidrs: "10.1.1.0/24"
spec:
  type: L2
  nodeInterfaceMatcher:
    interfaceName: gdcenet0.200
  gateway4: 10.53.0.1

Pour spécifier plusieurs plages d'adresses IP virtuelles pour le service d'équilibrage de charge, utilisez l'annotation networking.gke.io/gdce-lb-service-vip-cidrs. Vous pouvez fournir les valeurs de cette annotation sous forme de liste séparée par des virgules ou de charge utile JSON. Exemple :

[
  {
    "name": "test-oam-3",
    "addresses": ["10.235.128.133-10.235.128.133"],
    "autoAssign": false
  }
  ,
  {
    "name": "test-oam-4",
    "addresses": ["10.235.128.134-10.235.128.134"],
    "autoAssign": false
  },
  {
    "name": "test-oam-5",
    "addresses": ["10.235.128.135-10.235.128.135"],
    "autoAssign": false
  }
]

Si vous choisissez d'utiliser une charge utile JSON, nous vous recommandons d'utiliser le format JSON condensé. Exemple :

apiVersion: networking.gke.io/v1
  kind: Network
  metadata:
    annotations:
      networking.gke.io/gdce-lb-service-vip-cidrs: '[{"name":"test-oam-3","addresses":["10.235.128.133-10.235.128.133"],"autoAssign":false},{"name":"test-oam-4","addresses":["10.235.128.134-10.235.128.134"],"autoAssign":false},{"name":"test-oam-5","addresses":["10.235.128.135-10.235.128.135"],"autoAssign":false}]'
      networking.gke.io/gdce-vlan-id: "81"
    name: test-network-vlan81
  spec:
    IPAMMode: Internal
    dnsConfig:
      nameservers:
      - 8.8.8.8
    gateway4: 192.168.81.1
    l2NetworkConfig:
      prefixLength4: 24
    nodeInterfaceMatcher:
      interfaceName: gdcenet0.81
    type: L2

N'oubliez pas que le champ autoAssign est défini par défaut sur false s'il est omis.

Ressource `NetworkInterfaceState`

La ressource NetworkInterfaceState est une ressource en lecture seule qui vous permet de découvrir les interfaces réseau physiques sur le nœud et de collecter des statistiques d'exécution sur le trafic réseau qui transite par ces interfaces. Distributed Cloud crée une ressource NetworkInterfaceState pour chaque nœud d'un cluster.

La configuration par défaut des machines Distributed Cloud connectées inclut une interface réseau agrégée nommée uplink0. Cette interface lie les interfaces réseau eno1np0 et eno2np1. Chacune d'elles est connectée à un commutateur ToR Distributed Cloud, respectivement.

La ressource NetworkInterfaceState fournit les catégories suivantes d'informations sur l'interface réseau, qui sont exposées sous forme de champs d'état en lecture seule.

Informations générales :

status.interfaces.ifname : nom de l'interface réseau cible.
status.lastReportTime : date et heure du dernier rapport d'état pour l'interface cible.

Informations sur la configuration de l'adresse IP :

status.interfaces.interfaceinfo.address : adresse IP attribuée à l'interface cible.
status.interfaces.interfaceinfo.dns : adresse IP du serveur DNS attribuée à l'interface cible.
status.interfaces.interfaceinfo.gateway : adresse IP de la passerelle réseau desservant l'interface cible.
status.interfaces.interfaceinfo.prefixlen : longueur du préfixe IP.

Informations sur le matériel :

status.interfaces.linkinfo.broadcast : adresse MAC de diffusion de l'interface cible.
status.interfaces.linkinfo.businfo : chemin d'accès à l'appareil PCIe au format bus:slot.function.
status.interfaces.linkinfo.flags : indicateurs d'interface (par exemple, BROADCAST).
status.interfaces.linkinfo.macAddress : adresse MAC Unicast de l'interface cible.
status.interfaces.linkinfo.mtu : valeur MTU de l'interface cible.

Statistiques de réception :

status.interfaces.statistics.rx.bytes : nombre total d'octets reçus par l'interface cible.
status.interfaces.statistics.rx.dropped : nombre total de paquets supprimés par l'interface cible.
status.interfaces.statistics.rx.errors : nombre total d'erreurs de réception de paquets pour l'interface cible.
status.interfaces.statistics.rx.multicast : nombre total de paquets multicast reçus par l'interface cible.
status.interfaces.statistics.rx.overErrors : nombre total d'erreurs de réception de paquets pour l'interface cible.
status.interfaces.statistics.rx.packets : nombre total de paquets reçus par l'interface cible.

Statistiques de transmission :

status.interfaces.statistics.tx.bytes : nombre total d'octets transmis par l'interface cible.
status.interfaces.statistics.tx.carrierErrors : nombre total d'erreurs de transporteur rencontrées par l'interface cible.
status.interfaces.statistics.tx.collisions : nombre total de collisions de paquets rencontrées par l'interface cible.
status.interfaces.statistics.tx.dropped : nombre total de paquets supprimés par l'interface cible.
status.interfaces.statistics.tx.errors : nombre total d'erreurs de transmission pour l'interface cible.
status.interfaces.statistics.tx.packets : nombre total de paquets transmis par l'interface cible.

L'exemple suivant illustre la structure de la ressource :

apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: NetworkInterfaceState
metadata:
  name: MyNode1
nodeName: MyNode1
status:
  interfaces:
  - ifname: eno1np0
    linkinfo:
      businfo: 0000:1a:00.0
      flags: up|broadcast|multicast
      macAddress: ba:16:03:9e:9c:87
      mtu: 9000
    statistics:
      rx:
        bytes: 1098522811
        errors: 2
        multicast: 190926
        packets: 4988200
      tx:
        bytes: 62157709961
        packets: 169847139
  - ifname: eno2np1
    linkinfo:
      businfo: 0000:1a:00.1
      flags: up|broadcast|multicast
      macAddress: ba:16:03:9e:9c:87
      mtu: 9000
    statistics:
      rx:
        bytes: 33061895405
        multicast: 110203
        packets: 110447356
      tx:
        bytes: 2370516278
        packets: 11324730
  - ifname: enp95s0f0np0
    interfaceinfo:
    - address: fe80::63f:72ff:fec4:2bf4
      prefixlen: 64
    linkinfo:
      businfo: 0000:5f:00.0
      flags: up|broadcast|multicast
      macAddress: 04:3f:72:c4:2b:f4
      mtu: 9000
    statistics:
      rx:
        bytes: 37858381
        multicast: 205645
        packets: 205645
      tx:
        bytes: 1207334
        packets: 6542
  - ifname: enp95s0f1np1
    interfaceinfo:
    - address: fe80::63f:72ff:fec4:2bf5
      prefixlen: 64
    linkinfo:
      businfo: 0000:5f:00.1
      flags: up|broadcast|multicast
      macAddress: 04:3f:72:c4:2b:f5
      mtu: 9000
    statistics:
      rx:
        bytes: 37852406
        multicast: 205607
        packets: 205607
      tx:
        bytes: 1207872
        packets: 6545
  - ifname: enp134s0f0np0
    interfaceinfo:
    - address: fe80::63f:72ff:fec4:2b6c
      prefixlen: 64
    linkinfo:
      businfo: 0000:86:00.0
      flags: up|broadcast|multicast
      macAddress: 04:3f:72:c4:2b:6c
      mtu: 9000
    statistics:
      rx:
        bytes: 37988773
        multicast: 205584
        packets: 205584
      tx:
        bytes: 1212385
        packets: 6546
  - ifname: enp134s0f1np1
    interfaceinfo:
    - address: fe80::63f:72ff:fec4:2b6d
      prefixlen: 64
    linkinfo:
      businfo: 0000:86:00.1
      flags: up|broadcast|multicast
      macAddress: 04:3f:72:c4:2b:6d
      mtu: 9000
    statistics:
      rx:
        bytes: 37980702
        multicast: 205548
        packets: 205548
      tx:
        bytes: 1212297
        packets: 6548
  - ifname: gdcenet0
    interfaceinfo:
    - address: 208.117.254.36
      prefixlen: 28
    - address: fe80::b816:3ff:fe9e:9c87
      prefixlen: 64
    linkinfo:
      flags: up|broadcast|multicast
      macAddress: ba:16:03:9e:9c:87
      mtu: 9000
    statistics:
      rx:
        bytes: 34160422968
        errors: 2
        multicast: 301129
        packets: 115435591
      tx:
        bytes: 64528301111
        packets: 181171964
     .. <remaining interfaces omitted>
   lastReportTime: "2022-03-30T07:35:44Z"

Configurer une interface secondaire sur un pod à l'aide du multiréseau Distributed Cloud

Distributed Cloud Connected permet de créer une interface réseau secondaire sur un pod à l'aide de sa fonctionnalité multiréseau. Pour ce faire, procédez comme suit :

Configurez une ressource Network. Exemple :
```
apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: Network
metadata:
  name: my-network-410
  annotations:
      networking.gke.io/gdce-vlan-id: "410"
      networking.gke.io/gdce-lb-service-vip-cidrs: '[{"name":"myPool","addresses":["10.100.63.130-10.100.63.135"],"avoidBuggyIPs":false,"autoAssign":true}]'
spec:
  type: L2
  nodeInterfaceMatcher:
    interfaceName: gdcenet0.410
  gateway4: 10.100.63.129
  l2NetworkConfig:
    prefixLength4: 27
```
L'annotation networking.gke.io/gdce-lb-service-vip-cidrs spécifie un ou plusieurs pools d'adresses IP pour ce réseau virtuel. La première moitié du CIDR que vous spécifiez ici doit inclure les adresses IP virtuelles de service (SVIP). Distributed Cloud connecté applique cette exigence par le biais de vérifications de webhook comme suit :
- La plage d'adresses IP virtuelles de service doit être comprise dans la plage CIDR du VLAN correspondant.
- La plage d'adresses IP SVIP ne peut s'étendre que sur la première moitié de la plage CIDR du VLAN.

Ajoutez une annotation à la définition de votre pod Distributed Cloud comme suit :

apiVersion: v1
kind: pod
metadata:
  name: myPod
  annotations:
    networking.gke.io/interfaces: '[{"interfaceName":"eth0","network":"pod-network"}, {"interfaceName":"eth1","network":"my-network-410"}]'
    networking.gke.io/default-interface: eth1

Cette annotation configure l'interface eth0 comme principale et l'interface eth1 comme secondaire avec l'équilibrage de charge de couche 2 avec MetalLB.

La configuration de votre interface secondaire, comme décrit dans cette section, entraîne la création automatique des ressources personnalisées suivantes :

Une ressource IPAddressPool, qui permet l'attribution automatique d'adresses SVIP aux pods. Exemple :

apiVersion: metallb.io/v1beta1
kind: IPAddressPool
metadata:
  name: test-410-pool
  namespace: kube-system
  annotations:
    networking.gke.io/network:my-network-410
    …
  spec:
  addresses:
  - 10.100.63.130-10.100.63.135
  autoAssign: true

Ressource L2Advertisement qui permet de diffuser des annonces pour les adresses SVIP spécifiées. Exemple :

apiVersion: metallb.io/v1beta1
kind: L2Advertisement
metadata:
  name: l2advertise-410
  namespace: kube-system
spec:
  ipAddressPools:
  - test-410-pool
  interfaces:
  - gdcenet0.410

## Étapes suivantes

Exigences d'installation

Opérateur de fonction réseau Restez organisé à l'aide des collections Enregistrez et classez les contenus selon vos préférences.