Crea un clúster compartido para ejecutar cargas de trabajo de contenedores

En este documento, se explica cómo crear un clúster de Kubernetes compartido en una zona aislada de Google Distributed Cloud (GDC). Un clúster compartido abarca varios proyectos y, además, incluye servicios integrales administrados por GDC que ofrecen una configuración de clúster de Kubernetes muy específica y menos configurable que el clúster estándar. Para obtener más información sobre los clústeres estándar, consulta Configuraciones de clústeres de Kubernetes.

Los clústeres compartidos son un recurso zonal y no pueden abarcar varias zonas. Para operar clústeres en un universo multizona, debes crear clústeres de forma manual en cada zona.

Este documento está dirigido a públicos como los desarrolladores de aplicaciones dentro del grupo de operadores de aplicaciones, que son responsables de administrar las cargas de trabajo de contenedores dentro de su organización. Para obtener más información, consulta Públicos de la documentación de Google Distributed Cloud aislado.

Antes de comenzar

  • Para obtener los permisos que necesitas para crear un clúster compartido, pídele al administrador de IAM de la organización que te otorgue el rol de administrador de clústeres de usuario (user-cluster-admin). Este rol no está vinculado a un espacio de nombres.

  • Para usar la API o Terraform para crear un clúster compartido, genera el archivo kubeconfig del servidor de la API zonal para alojar tu clúster. Establece la variable de entorno MANAGEMENT_API_SERVER en la ruta de acceso de kubeconfig. Para obtener más información, consulta Recursos del servidor de la API de administración zonal.

  • Revisa los límites del clúster para tener en cuenta los recursos.

Planifica el bloque CIDR del Pod

Para asignar el bloque CIDR del Pod del tamaño adecuado para tus cargas de trabajo, debes calcular la cantidad de direcciones IP que requiere tu clúster de Kubernetes antes de crearlo. La mayoría de los parámetros de redes no se pueden cambiar después de crear el clúster.

Un clúster de Kubernetes sigue la lógica anterior cuando asigna direcciones IP:

  • Kubernetes asigna un bloque CIDR /24 que consta de 256 direcciones a cada uno de los nodos. Esta cantidad se ajusta al máximo predeterminado de 110 Pods por nodo para los clústeres de Kubernetes.
  • El tamaño del bloque CIDR asignado a un nodo depende de la cantidad máxima de Pods por valor de nodo.
  • El bloque siempre contiene al menos el doble de direcciones que la cantidad máxima de Pods por nodo.

Consulta el siguiente ejemplo para comprender cómo se calculó el valor predeterminado de Per node mask size= /24 para admitir 110 Pods:

Maximum pods per node = 110
Total number of IP addresses required = 2 * 110 = 220

Per node mask size = /24
Number of IP addresses in a /24 = 2(32 - 24) = 256

Determina la máscara de CIDR de Pod requerida para configurar el clúster de Kubernetes según la cantidad de nodos requerida. Planifica las futuras incorporaciones de nodos al clúster mientras configuras el rango de CIDR:

  Total number of nodes supported = 2(Per node mask size - pod CIDR mask)

Dado que hay un valor predeterminado de Tamaño de máscara por nodo= /24 , consulta la siguiente tabla que asigna la máscara de CIDR de Pod a la cantidad de nodos admitidos.

Máscara de CIDR de Pod Cálculo: 2(Tamaño de la máscara por nodo - máscara de CIDR) Cantidad máxima de nodos admitidos, incluidos los nodos del plano de control
/21 2(24 - 21) 8
/20 2(24-20) 16
/19 2(24 - 19) 32
/18 2(24 - 18) 64

Después de calcular el bloque CIDR del Pod para tu clúster de Kubernetes, configúralo como parte del flujo de trabajo de creación del clúster en la siguiente sección.

Crea un clúster compartido

Completa los siguientes pasos para crear un clúster de Kubernetes compartido:

Console

  1. En el selector de proyectos, selecciona tu organización.

    Los clústeres compartidos son recursos con alcance a nivel de la organización. Si seleccionas un proyecto, crearás un clúster estándar, que se limita al proyecto. Para obtener más información, consulta la jerarquía de recursos.

  2. En el menú de navegación, selecciona Kubernetes Engine > Clústeres.

  3. Haz clic en Crear clúster.

  4. En el campo Nombre, especifica un nombre para el clúster.

  5. Selecciona la versión de Kubernetes para el clúster.

  6. Selecciona la zona en la que se creará el clúster.

  7. Haz clic en Attach Project y selecciona un proyecto existente para adjuntarlo a tu clúster. Luego, haz clic en Guardar. Puedes adjuntar o separar proyectos después de crear el clúster desde la página de detalles del proyecto. Debes tener un proyecto adjunto a tu clúster antes de implementar cargas de trabajo de contenedores en él.

    Crea un clúster con la consola.

  8. Haz clic en Siguiente.

  9. Configura los parámetros de configuración de red para tu clúster. No puedes cambiar estos parámetros de configuración de red después de crear el clúster. El único protocolo de Internet compatible y predeterminado para los clústeres de Kubernetes es la versión 4 del protocolo de Internet (IPv4).

    1. Si deseas crear nodos de balanceador de cargas dedicados, ingresa la cantidad de nodos que deseas crear. De forma predeterminada, recibes cero nodos y el tráfico del balanceador de cargas se ejecuta a través de los nodos de control.

    2. Selecciona el CIDR de servicio (enrutamiento entre dominios sin clases) que se usará. Tus servicios implementados, como los balanceadores de cargas, tienen asignadas direcciones IP de este rango.

    3. Selecciona el CIDR del Pod que deseas usar. El clúster asigna direcciones IP de este rango a tus Pods y VMs.

    4. Haz clic en Siguiente.

  10. Revisa los detalles del grupo de nodos predeterminado generado automáticamente para el clúster. Haz clic en Editar para modificar el grupo de nodos predeterminado.

  11. Para crear grupos de nodos adicionales, selecciona Agregar grupo de nodos. Cuando editas el grupo de nodos predeterminado o agregas uno nuevo, puedes personalizarlo con las siguientes opciones:

    1. Asigna un nombre al grupo de nodos. No puedes modificar el nombre después de crear el grupo de nodos.
    2. Especifica la cantidad de nodos trabajadores que se crearán en el grupo de nodos.

    3. Selecciona la clase de máquina que mejor se adapte a los requisitos de tu carga de trabajo. Consulta la lista de los siguientes parámetros de configuración:

      • Tipo de máquina
      • CPU
      • Memoria

    4. Haz clic en Guardar.

  12. Haz clic en Crear para generar el clúster.

La creación de un clúster compartido puede tardar hasta 90 minutos en completarse.

API

  1. Crea el recurso personalizado Cluster:

    kubectl --kubeconfig MANAGEMENT_API_SERVER apply -f - <<EOF
apiVersion: cluster.gdc.goog/v1
kind: Cluster
metadata:
  name: CLUSTER_NAME
  namespace: platform
spec:
  clusterNetwork:
    podCIDRSize: POD_CIDR
    serviceCIDRSize: SERVICE_CIDR
  initialVersion:
    kubernetesVersion: KUBERNETES_VERSION
  nodePools:
  - machineTypeName: MACHINE_TYPE
    name: NODE_POOL_NAME
    nodeCount: NUMBER_OF_WORKER_NODES
    taints: TAINTS
    labels: LABELS
    acceleratorOptions:
      gpuPartitionScheme: GPU_PARTITION_SCHEME
  releaseChannel:
    channel: UNSPECIFIED
EOF

    Reemplaza lo siguiente:

    • MANAGEMENT_API_SERVER: Es la ruta de acceso a kubeconfig del servidor de API zonal.
    • CLUSTER_NAME: el nombre del clúster El nombre del clúster no debe terminar con -system. El sufijo -system está reservado para los clústeres creados por GDC.
    • POD_CIDR: Es el tamaño de los rangos de red desde los que se asignan las direcciones IP virtuales de los Pods. Si no se establece, se usa el valor predeterminado 21.
    • SERVICE_CIDR: Es el tamaño de los rangos de red desde los que se asignan las direcciones IP virtuales de servicio. Si no se establece, se usa el valor predeterminado 23.
    • KUBERNETES_VERSION: La versión de Kubernetes del clúster, como 1.26.5-gke.2100. Para enumerar las versiones de Kubernetes disponibles para configurar, consulta Enumera las versiones de Kubernetes disponibles para un clúster.
    • MACHINE_TYPE: Es el tipo de máquina para los nodos trabajadores del grupo de nodos. Consulta los tipos de máquinas disponibles para ver qué se puede configurar.
    • NODE_POOL_NAME: el nombre del grupo de nodos
    • NUMBER_OF_WORKER_NODES: Es la cantidad de nodos trabajadores que se aprovisionarán en el grupo de nodos.
    • TAINTS: Son los taints que se aplicarán a los nodos de este grupo de nodos. Este campo es opcional.
    • LABELS: Son las etiquetas que se aplicarán a los nodos de este grupo de nodos. Contiene una lista de pares clave-valor. Este campo es opcional.
    • GPU_PARTITION_SCHEME: Es el esquema de partición de GPU si ejecutas cargas de trabajo de GPU. Este campo es opcional. Por ejemplo, mixed-2 La GPU no se particiona si no se configura este campo. Para obtener más información sobre los perfiles de GPU de instancias múltiples (MIG) disponibles, consulta Perfiles de MIG compatibles.

    La creación de un clúster compartido puede tardar hasta 90 minutos en completarse.

  2. Crea el recurso personalizado ProjectBinding:

    kubectl --kubeconfig MANAGEMENT_API_SERVER apply -f - <<EOF
apiVersion: resourcemanager.gdc.goog/v1
kind: ProjectBinding
metadata:
  name: CLUSTER_NAME-PROJECT_NAME
  namespace: platform
  labels:
    resourcemanager.gdc.goog/projectbinding-for-user-project: "true"
spec:
  clusterRef:
    name: CLUSTER_NAME
  selector:
    nameSelector:
      matchNames:
      - PROJECT_NAME
EOF

    Reemplaza lo siguiente:

    • MANAGEMENT_API_SERVER: Es la ruta de acceso a kubeconfig del servidor de API zonal.
    • CLUSTER_NAME: el nombre del clúster
    • PROJECT_NAME: Es el nombre del proyecto al que se vinculará. Cada recurso ProjectBinding solo se puede asignar a un clúster. Si un proyecto requiere acceso a varios clústeres, se debe crear un ProjectBinding único para cada clúster.

    Debes adjuntar un proyecto a tu clúster antes de que un desarrollador pueda implementar cargas de trabajo de contenedores en él.

Terraform

  1. En un archivo de configuración de Terraform, inserta el siguiente fragmento de código para crear el recurso personalizado Cluster:

    provider "kubernetes" {
  config_path = "MANAGEMENT_API_SERVER"
}

resource "kubernetes_manifest" "CLUSTER_RESOURCE_NAME" {
  manifest = {
    "apiVersion" = "cluster.gdc.goog/v1"
    "kind" = "Cluster"
    "metadata" = {
      "name" = "CLUSTER_NAME"
      "namespace" = "platform"
    }
    "spec" = {
      "clusterNetwork" = {
        "podCIDRSize" = "POD_CIDR"
        "serviceCIDRSize" = "SERVICE_CIDR"
      }
      "initialVersion" = {
        "kubernetesVersion" = "KUBERNETES_VERSION"
      }
      "nodePools" = [{
        "machineTypeName" = "MACHINE_TYPE"
        "name" = "NODE_POOL_NAME"
        "nodeCount" = "NUMBER_OF_WORKER_NODES"
        "taints" = "TAINTS"
        "labels" = "LABELS"
        "acceleratorOptions" = {
          "gpuPartitionScheme" = "GPU_PARTITION_SCHEME"
        }
      }]
      "releaseChannel" = {
        "channel" = "UNSPECIFIED"
      }
    }
  }
}

    Reemplaza lo siguiente:

    • MANAGEMENT_API_SERVER: Es la ruta de acceso a kubeconfig del servidor de API zonal.
    • CLUSTER_RESOURCE_NAME: Es el nombre único del recurso de Terraform del clúster, como cluster-1. Terraform usa este nombre para identificar tu clúster, pero GDC no lo usa.
    • CLUSTER_NAME: el nombre del clúster El nombre del clúster no debe terminar con -system. El sufijo -system está reservado para los clústeres creados por GDC.
    • POD_CIDR: Es el tamaño de los rangos de red desde los que se asignan las direcciones IP virtuales de los Pods. Si no se establece, se usa el valor predeterminado 21.
    • SERVICE_CIDR: Es el tamaño de los rangos de red desde los que se asignan las direcciones IP virtuales de servicio. Si no se establece, se usa el valor predeterminado 23.
    • KUBERNETES_VERSION: La versión de Kubernetes del clúster, como 1.26.5-gke.2100. Para enumerar las versiones de Kubernetes disponibles para configurar, consulta Enumera las versiones de Kubernetes disponibles para un clúster.
    • MACHINE_TYPE: Es el tipo de máquina para los nodos trabajadores del grupo de nodos. Consulta los tipos de máquinas disponibles para ver qué se puede configurar.
    • NODE_POOL_NAME: el nombre del grupo de nodos
    • NUMBER_OF_WORKER_NODES: Es la cantidad de nodos trabajadores que se aprovisionarán en el grupo de nodos.
    • TAINTS: Son los taints que se aplicarán a los nodos de este grupo de nodos. Este campo es opcional.
    • LABELS: Son las etiquetas que se aplicarán a los nodos de este grupo de nodos. Contiene una lista de pares clave-valor. Este campo es opcional.
    • GPU_PARTITION_SCHEME: Es el esquema de partición de GPU si ejecutas cargas de trabajo de GPU. Este campo es opcional. Por ejemplo, mixed-2 La GPU no se particiona si no se configura este campo. Para obtener más información sobre los perfiles de GPU de instancias múltiples (MIG) disponibles, consulta Perfiles de MIG compatibles.

  2. En un archivo de configuración de Terraform, inserta el siguiente fragmento de código para crear el recurso personalizado ProjectBinding:

    provider "kubernetes" {
  config_path = "MANAGEMENT_API_SERVER"
}

resource "kubernetes_manifest" "PROJECT_BINDING_RESOURCE_NAME" {
  manifest = {
    "apiVersion" = "resourcemanager.gdc.goog/v1"
    "kind" = "ProjectBinding"
    "metadata" = {
      "name" = "CLUSTER_NAME-PROJECT_NAME"
      "namespace" = "platform"
      "labels" = {
        "resourcemanager.gdc.goog/projectbinding-for-user-project" = "true"
      }
    }
    "spec" = {
      "clusterRef" = {
        "name" = "CLUSTER_NAME"
      }
      "selector" = {
        "nameSelector" = {
          "matchNames" = [
            "PROJECT_NAME",
          ]
        }
      }
    }
  }
}

    Reemplaza lo siguiente:

    • MANAGEMENT_API_SERVER: Es la ruta de acceso a kubeconfig del servidor de API zonal.
    • PROJECT_BINDING_RESOURCE_NAME: Es el nombre del recurso de Terraform de la vinculación del proyecto, como project-binding-1. Terraform usa este nombre para identificar la vinculación de tu proyecto, y GDC no lo usa.
    • CLUSTER_NAME: el nombre del clúster
    • PROJECT_NAME: Es el nombre del proyecto al que se vinculará. Cada recurso ProjectBinding solo se puede asignar a un clúster. Si un proyecto requiere acceso a varios clústeres, se debe crear un ProjectBinding único para cada clúster.

    Debes adjuntar un proyecto a tu clúster antes de que un desarrollador pueda implementar cargas de trabajo de contenedores en él.

  3. Aplica los nuevos recursos personalizados con Terraform:

    terraform apply

La creación de un clúster compartido puede tardar hasta 90 minutos en completarse.

¿Qué sigue?