Crea un cluster condiviso per eseguire carichi di lavoro dei container

Questo documento spiega come creare un cluster Kubernetes condiviso in una zona con air gap di Google Distributed Cloud (GDC). Un cluster condiviso si estende su più progetti e include servizi gestiti completi gestiti da GDC che offrono una configurazione del cluster Kubernetes altamente prescrittiva, meno configurabile rispetto al cluster standard. Per saperne di più sui cluster standard, consulta Configurazioni dei cluster Kubernetes.

I cluster condivisi sono una risorsa di zona e non possono estendersi su più zone. Per gestire i cluster in un universo multizona, devi crearli manualmente in ogni zona.

Questo documento è rivolto a un pubblico come gli sviluppatori di applicazioni all'interno del gruppo di operatori di applicazioni, responsabili della gestione dei workload dei container all'interno della propria organizzazione. Per saperne di più, consulta la documentazione sui segmenti di pubblico per GDC con air gap.

Prima di iniziare

  • Per ottenere le autorizzazioni necessarie per creare un cluster condiviso, chiedi all'amministratore dell'organizzazione IAM di concederti il ruolo Amministratore del cluster utente (user-cluster-admin). Questo ruolo non è associato a uno spazio dei nomi.

  • Per utilizzare l'API o Terraform per creare un cluster condiviso, genera il file kubeconfig del server API di zona per ospitare il cluster. Imposta la variabile di ambiente MANAGEMENT_API_SERVER sul percorso kubeconfig. Per saperne di più, consulta Risorse del server API di gestione a livello di zona.

  • Esamina i limiti del cluster per considerazioni sulle risorse.

Pianifica il blocco CIDR dei pod

Per allocare il blocco CIDR dei pod di dimensioni appropriate per i tuoi workload, devi calcolare la quantità di indirizzi IP necessari per il tuo cluster Kubernetes prima di crearlo. La maggior parte dei parametri di networking non può essere modificata dopo la creazione del cluster.

Un cluster Kubernetes segue la logica seguente per l'allocazione degli indirizzi IP:

  • Kubernetes assegna un blocco CIDR /24 composto da 256 indirizzi a ciascuno dei nodi. Questo numero rispetta il numero massimo predefinito di 110 pod per nodo per i cluster Kubernetes.
  • La dimensione del blocco CIDR assegnato a un nodo dipende dal valore dei pod massimi per nodo.
  • Il blocco contiene sempre almeno il doppio degli indirizzi rispetto al numero massimo di pod per nodo.

Consulta l'esempio seguente per capire come è stato calcolato il valore predefinito di Dimensione maschera per nodo= /24 per supportare 110 pod:

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 maschera CIDR del pod richiesta per configurare il cluster Kubernetes in base al numero di nodi richiesto. Pianifica le aggiunte future di nodi al cluster durante la configurazione dell'intervallo CIDR:

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

Poiché esiste una dimensione della maschera per nodo predefinita= /24 , consulta la tabella seguente che mappa la maschera CIDR del pod al numero di nodi supportati.

Maschera CIDR pod Calcolo: 2(dimensione della maschera per nodo - maschera CIDR) Numero massimo di nodi supportati, inclusi i nodi del control plane
/21 2(24 - 21) 8
/20 2(24-20) 16
/19 2(24 - 19) 32
/18 2(24 - 18) 64

Dopo aver calcolato il blocco CIDR dei pod per il cluster Kubernetes, configuralo come parte del flusso di lavoro di creazione del cluster nella sezione successiva.

Crea un cluster condiviso

Per creare un cluster Kubernetes condiviso, completa i seguenti passaggi:

Console

  1. Nel selettore di progetti, seleziona la tua organizzazione.

    I cluster condivisi sono risorse con ambito a livello di organizzazione. Se invece selezioni un progetto, creerai un cluster standard, che ha come ambito il progetto. Per saperne di più, consulta la gerarchia delle risorse.

  2. Nel menu di navigazione, seleziona Kubernetes Engine > Cluster.

  3. Fai clic su Crea cluster.

  4. Nel campo Nome, specifica un nome per il cluster.

  5. Seleziona la versione di Kubernetes per il cluster.

  6. Seleziona la zona in cui creare il cluster.

  7. Fai clic su Collega progetto e seleziona un progetto esistente da collegare al tuo cluster. Quindi, fai clic su Salva. Puoi collegare o scollegare i progetti dopo aver creato il cluster dalla pagina dei dettagli del progetto. Devi avere un progetto collegato al cluster prima di eseguire il deployment dei workload dei container.

    Crea un cluster utilizzando la console.

  8. Fai clic su Avanti.

  9. Configura le impostazioni della rete per il cluster. Non puoi modificare queste impostazioni della rete dopo aver creato il cluster. L'Internet Protocol predefinito e l'unico supportato per i cluster Kubernetes è Internet Protocol versione 4 (IPv4).

    1. Se vuoi creare nodi del bilanciatore del carico dedicati, inserisci il numero di nodi da creare. Per impostazione predefinita, ricevi zero nodi e il traffico del bilanciatore del carico viene eseguito attraverso i nodi di controllo.

    2. Seleziona il CIDR (Classless Inter-Domain Routing) del servizio da utilizzare. Ai tuoi servizi di cui è stato eseguito il deployment, come i bilanciatori del carico, vengono allocati indirizzi IP di questo intervallo.

    3. Seleziona il CIDR pod da utilizzare. Il cluster assegna gli indirizzi IP di questo intervallo ai pod e alle VM.

    4. Fai clic su Avanti.

  10. Esamina i dettagli del pool di nodi predefinito generato automaticamente per il cluster. Fai clic su Modifica per modificare il pool di nodi predefinito.

  11. Per creare altri node pool, seleziona Aggiungi node pool. Quando modifichi il pool di nodi predefinito o ne aggiungi uno nuovo, puoi personalizzarlo con le seguenti opzioni:

    1. Assegna un nome al pool di nodi. Non puoi modificare il nome dopo aver creato il pool di nodi.
    2. Specifica il numero di nodi worker da creare nel pool di nodi.

    3. Seleziona la classe di macchina più adatta ai requisiti del tuo workload. Visualizza l'elenco delle seguenti impostazioni:

      • Tipo di macchina
      • CPU
      • Memoria

    4. Fai clic su Salva.

  12. Fai clic su Crea per creare il cluster.

La creazione di un cluster condiviso può richiedere fino a 90 minuti.

API

  1. Crea la risorsa personalizzata 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

    Sostituisci quanto segue:

    • MANAGEMENT_API_SERVER: il percorso kubeconfig del server API di zona.
    • CLUSTER_NAME: il nome del cluster. Il nome del cluster non deve terminare con -system. Il suffisso -system è riservato ai cluster creati da GDC.
    • POD_CIDR: la dimensione degli intervalli di rete da cui vengono allocati gli indirizzi IP virtuali dei pod. Se non viene impostato, viene utilizzato un valore predefinito 21.
    • SERVICE_CIDR: le dimensioni degli intervalli di rete da cui vengono allocati gli indirizzi IP virtuali del servizio. Se non viene impostato, viene utilizzato un valore predefinito 23.
    • KUBERNETES_VERSION: la versione di Kubernetes del cluster, ad esempio 1.26.5-gke.2100. Per elencare le versioni di Kubernetes disponibili da configurare, consulta Elenca le versioni di Kubernetes disponibili per un cluster.
    • MACHINE_TYPE: il tipo di macchina per i nodi worker del pool di nodi. Consulta i tipi di macchine disponibili per scoprire cosa puoi configurare.
    • NODE_POOL_NAME: il nome del pool di nodi.
    • NUMBER_OF_WORKER_NODES: il numero di nodi worker di cui eseguire il provisioning nel pool di nodi.
    • TAINTS: i taint da applicare ai nodi di questo pool di nodi. Questo è un campo facoltativo.
    • LABELS: le etichette da applicare ai nodi di questo pool di nodi. Contiene un elenco di coppie chiave-valore. Questo è un campo facoltativo.
    • GPU_PARTITION_SCHEME: lo schema di partizionamento della GPU, se esegui workload GPU. Questo è un campo facoltativo. Ad esempio, mixed-2. La GPU non viene partizionata se questo campo non è impostato. Per saperne di più sui profili GPU multi-istanza (MIG) disponibili, consulta Profili MIG supportati.

    La creazione di un cluster condiviso può richiedere fino a 90 minuti.

  2. Crea la risorsa personalizzata 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

    Sostituisci quanto segue:

    • MANAGEMENT_API_SERVER: il percorso kubeconfig del server API di zona.
    • CLUSTER_NAME: il nome del cluster.
    • PROJECT_NAME: il nome del progetto a cui eseguire l'associazione. Ogni risorsa ProjectBinding può essere mappata a un solo cluster. Se un progetto richiede l'accesso a più cluster, è necessario creare un ProjectBinding univoco per ogni cluster.

    Devi collegare un progetto al cluster prima che uno sviluppatore possa eseguire il deployment dei workload dei container nel cluster.

Terraform

  1. In un file di configurazione Terraform, inserisci il seguente snippet di codice per creare la risorsa personalizzata 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"
      }
    }
  }
}

    Sostituisci quanto segue:

    • MANAGEMENT_API_SERVER: il percorso kubeconfig del server API di zona.
    • CLUSTER_RESOURCE_NAME: il nome univoco della risorsa Terraform del cluster, ad esempio cluster-1. Questo nome viene utilizzato da Terraform per identificare il cluster e non viene utilizzato da GDC.
    • CLUSTER_NAME: il nome del cluster. Il nome del cluster non deve terminare con -system. Il suffisso -system è riservato ai cluster creati da GDC.
    • POD_CIDR: la dimensione degli intervalli di rete da cui vengono allocati gli indirizzi IP virtuali dei pod. Se non viene impostato, viene utilizzato un valore predefinito 21.
    • SERVICE_CIDR: le dimensioni degli intervalli di rete da cui vengono allocati gli indirizzi IP virtuali del servizio. Se non viene impostato, viene utilizzato un valore predefinito 23.
    • KUBERNETES_VERSION: la versione di Kubernetes del cluster, ad esempio 1.26.5-gke.2100. Per elencare le versioni di Kubernetes disponibili da configurare, consulta Elenca le versioni di Kubernetes disponibili per un cluster.
    • MACHINE_TYPE: il tipo di macchina per i nodi worker del pool di nodi. Consulta i tipi di macchine disponibili per scoprire cosa puoi configurare.
    • NODE_POOL_NAME: il nome del pool di nodi.
    • NUMBER_OF_WORKER_NODES: il numero di nodi worker di cui eseguire il provisioning nel pool di nodi.
    • TAINTS: i taint da applicare ai nodi di questo pool di nodi. Questo è un campo facoltativo.
    • LABELS: le etichette da applicare ai nodi di questo pool di nodi. Contiene un elenco di coppie chiave-valore. Questo è un campo facoltativo.
    • GPU_PARTITION_SCHEME: lo schema di partizionamento della GPU, se esegui workload GPU. Questo è un campo facoltativo. Ad esempio, mixed-2. La GPU non viene partizionata se questo campo non è impostato. Per saperne di più sui profili GPU multi-istanza (MIG) disponibili, consulta Profili MIG supportati.

  2. In un file di configurazione Terraform, inserisci il seguente snippet di codice per creare la risorsa personalizzata 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",
          ]
        }
      }
    }
  }
}

    Sostituisci quanto segue:

    • MANAGEMENT_API_SERVER: il percorso kubeconfig del server API di zona.
    • PROJECT_BINDING_RESOURCE_NAME: il nome della risorsa Terraform dell'associazione del progetto, ad esempio project-binding-1. Questo nome viene utilizzato da Terraform per identificare l'associazione del progetto e non viene utilizzato da GDC.
    • CLUSTER_NAME: il nome del cluster.
    • PROJECT_NAME: il nome del progetto a cui eseguire l'associazione. Ogni risorsa ProjectBinding può essere mappata a un solo cluster. Se un progetto richiede l'accesso a più cluster, è necessario creare un ProjectBinding univoco per ogni cluster.

    Devi collegare un progetto al cluster prima che uno sviluppatore possa eseguire il deployment dei workload dei container nel cluster.

  3. Applica le nuove risorse personalizzate utilizzando Terraform:

    terraform apply

La creazione di un cluster condiviso può richiedere fino a 90 minuti.

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