Standardcluster zum Ausführen von Containerarbeitslasten erstellen

In diesem Dokument wird beschrieben, wie Sie einen Standard-Kubernetes-Cluster in einer GDC-Zone (Google Distributed Cloud) mit Air Gap erstellen. Ein Standardcluster bietet einen projektbezogenen, hochgradig konfigurierbaren Kubernetes-Cluster, der eine minimale Anzahl von verwalteten Diensten umfasst. Der Standardcluster bietet mehr Flexibilität bei der Dienstkonfiguration als der gemeinsam genutzte Cluster, erfordert aber auch einen höheren Verwaltungsaufwand. Weitere Informationen zu Standardclustern finden Sie unter Kubernetes-Clusterkonfigurationen.

Standardcluster sind eine zonale Ressource und können nicht mehrere Zonen umfassen. Wenn Sie Cluster in einem Universum mit mehreren Zonen betreiben möchten, müssen Sie Cluster in jeder Zone manuell erstellen.

Dieses Dokument richtet sich an Zielgruppen wie Anwendungsentwickler in der Gruppe der Anwendungsoperatoren, die für die Verwaltung von Containerarbeitslasten in ihrer Organisation verantwortlich sind. Weitere Informationen finden Sie unter Dokumentation zu Zielgruppen für GDC mit Air Gap.

Hinweis

Wenn Sie einen Standardcluster erstellen möchten, müssen Sie die erforderlichen Berechtigungen anfordern und Ihre Umgebung vorbereiten.

IAM-Rollen anfordern

Bitten Sie den IAM-Administrator Ihrer Organisation, Ihnen die folgenden Rollen zuzuweisen:

  • Projekt-IAM-Administrator (project-iam-admin): Gewähren Sie anderen Nutzern die erforderlichen Rollen zum Verwalten des Zugriffs in Standardclustern.
  • Standard Cluster Admin (standard-cluster-admin): Standardcluster im Projekt erstellen.

Diese Rollen sind an Ihren Projekt-Namespace gebunden.

Umgebung vorbereiten

  • Prüfen Sie, ob Sie die erforderlichen Einstellungen für den Zugriff auf und die Verwaltung von Standardclustern haben. Weitere Informationen finden Sie unter Zugriff auf Standardcluster verwalten.
  • Generieren Sie die kubeconfig-Datei des zonalen API-Servers, auf dem Ihr Cluster gehostet werden soll. Legen Sie die Umgebungsvariable MANAGEMENT_API_SERVER auf den kubeconfig-Pfad fest. Weitere Informationen finden Sie unter Zonale Management-API-Serverressourcen.
  • Sehen Sie sich die Clusterlimits an, um die Ressourcen zu berücksichtigen.

Pod-CIDR-Block planen

Damit Sie den CIDR-Block für Pods in der richtigen Größe für Ihre Arbeitslasten zuweisen können, müssen Sie die Anzahl der IP-Adressen berechnen, die für Ihren Kubernetes-Cluster erforderlich sind, bevor Sie ihn erstellen. Die meisten Netzwerkparameter können nach dem Erstellen des Clusters nicht mehr geändert werden.

Ein Kubernetes-Cluster folgt bei der Zuweisung von IP-Adressen der folgenden Logik:

  • Kubernetes weist jedem Knoten einen /24-CIDR-Block mit 256 Adressen zu. Diese Menge entspricht dem Standardmaximum von 110 Pods pro Knoten für Kubernetes-Cluster.
  • Die Größe des CIDR-Blocks, der einem Knoten zugewiesen wird, hängt von der maximalen Anzahl von Pods pro Knoten ab.
  • Der Block enthält immer mindestens doppelt so viele Adressen wie die maximale Anzahl von Pods pro Knoten.

Im folgenden Beispiel sehen Sie, wie der Standardwert von Per node mask size= /24 berechnet wurde, um 110 Pods zu berücksichtigen:

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

Bestimmen Sie die erforderliche Pod-CIDR-Maske, die für den Kubernetes-Cluster basierend auf der erforderlichen Anzahl von Knoten konfiguriert werden muss. Planen Sie beim Konfigurieren des CIDR-Bereichs zukünftige Knotenerweiterungen des Clusters ein:

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

Da es eine Standardeinstellung für Maskengröße pro Knoten= /24 gibt , finden Sie in der folgenden Tabelle die Zuordnung der Pod-CIDR-Maske zur Anzahl der unterstützten Knoten.

Pod-CIDR-Maske Berechnung: 2(Größe der Knotenmaske – CIDR-Maske) Maximale Anzahl der unterstützten Knoten, einschließlich Knoten der Steuerungsebene
/21 2(24 – 21) 8
/20 2(24–20) 16
/19 2(24 – 19) 32
/18 2(24 – 18) 64

Nachdem Sie den Pod-CIDR-Block für Ihren Kubernetes-Cluster berechnet haben, konfigurieren Sie ihn im nächsten Abschnitt im Rahmen des Clustererstellungsprozesses.

Standardcluster erstellen

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um einen Standardcluster zu erstellen:

Console

  1. Wählen Sie in der Projektauswahl Ihr Projekt aus.

    Standardcluster sind Ressourcen auf Projektebene. Wenn Sie stattdessen eine Organisation auswählen, erstellen Sie einen freigegebenen Cluster, der auf die Organisation beschränkt ist. Weitere Informationen finden Sie unter Ressourcenhierarchie.

  2. Wählen Sie im Navigationsmenü Kubernetes Engine > Cluster aus.

  3. Klicken Sie auf Cluster erstellen.

  4. Geben Sie im Feld Name einen Namen für den Cluster an.

  5. Wählen Sie die Zone aus, in der der Cluster erstellt werden soll.

  6. Wählen Sie die Kubernetes-Version für den Cluster aus.

  7. Klicken Sie auf Weiter.

  8. Konfigurieren Sie die Netzwerkeinstellungen für Ihren Cluster. Sie können diese Netzwerkeinstellungen nach dem Erstellen des Clusters nicht mehr ändern. Das Standard- und einzige unterstützte Internetprotokoll für Kubernetes-Cluster ist Internet Protocol Version 4 (IPv4).

    1. Wenn Sie dedizierte Load-Balancer-Knoten erstellen möchten, geben Sie die Anzahl der Knoten ein, die erstellt werden sollen. Standardmäßig erhalten Sie keine Knoten und der Load-Balancer-Traffic wird über die Knoten der Steuerungsebene geleitet.

    2. Wählen Sie den Service-CIDR-Bereich (Classless Inter-Domain Routing) aus, den Sie verwenden möchten. Ihren bereitgestellten Diensten, z. B. Load Balancern, werden IP-Adressen aus diesem Bereich zugewiesen.

    3. Wählen Sie den Pod-CIDR aus, den Sie verwenden möchten. Der Cluster weist Ihren Pods und VMs IP-Adressen aus diesem Bereich zu.

    4. Klicken Sie auf Weiter.

  9. Prüfen Sie die Details des automatisch generierten Standardknotenpools für den Cluster. Klicken Sie auf  Bearbeiten, um den Standardknotenpool zu ändern.

  10. Wenn Sie weitere Knotenpools erstellen möchten, wählen Sie Knotenpool hinzufügen aus. Wenn Sie den Standard-Knotenpool bearbeiten oder einen neuen Knotenpool hinzufügen, können Sie ihn mit den folgenden Optionen anpassen:

    1. Weisen Sie dem Knotenpool einen Namen zu. Sie können den Namen nicht mehr ändern, nachdem Sie den Knotenpool erstellt haben.
    2. Geben Sie die Anzahl der Worker-Knoten an, die im Knotenpool erstellt werden sollen.

    3. Wählen Sie die Maschinenklasse aus, die Ihren Arbeitslastanforderungen am besten entspricht. Hier finden Sie eine Liste der folgenden Einstellungen:

      • Maschinentyp
      • CPU
      • Arbeitsspeicher

    4. Klicken Sie auf Speichern.

  11. Klicken Sie auf Erstellen, um den Cluster zu erstellen.

Die Erstellung eines Standardclusters kann bis zu 60 Minuten dauern.

API

  1. Erstellen Sie eine benutzerdefinierte Ressource vom Typ Cluster und speichern Sie sie als YAML-Datei, z. B. cluster.yaml:

    apiVersion: cluster.gdc.goog/v1
kind: Cluster
metadata:
  name: CLUSTER_NAME
  namespace: PROJECT_NAME
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

    Ersetzen Sie Folgendes:

    • CLUSTER_NAME ist der Name des Clusters. Der Clustername darf nicht mit -system enden. Das Suffix -system ist für Cluster reserviert, die von GDC erstellt wurden.
    • PROJECT_NAME: der Name des Projekts, in dem der Cluster erstellt werden soll.
    • POD_CIDR: Die Größe der Netzwerkbereiche, aus denen virtuelle IP-Adressen für Pods zugewiesen werden. Wenn nicht festgelegt, wird der Standardwert 21 verwendet.
    • SERVICE_CIDR: Die Größe der Netzwerkbereiche, aus denen virtuelle Dienst-IP-Adressen zugewiesen werden. Wenn nicht festgelegt, wird der Standardwert 23 verwendet.
    • KUBERNETES_VERSION: Die Kubernetes-Version des Clusters, z. B. 1.26.5-gke.2100. Eine Liste der verfügbaren Kubernetes-Versionen, die Sie konfigurieren können, finden Sie unter Verfügbare Kubernetes-Versionen für einen Cluster auflisten.
    • MACHINE_TYPE: Der Maschinentyp für die Worker-Knoten des Knotenpools. Verfügbare Maschinentypen ansehen
    • NODE_POOL_NAME ist der Name des Knotenpools.
    • NUMBER_OF_WORKER_NODES: Die Anzahl der Worker-Knoten, die im Knotenpool bereitgestellt werden sollen.
    • TAINTS: Die Markierungen, die auf die Knoten dieses Knotenpools angewendet werden sollen. Dieses Feld ist optional.
    • LABELS: Die Labels, die auf die Knoten dieses Knotenpools angewendet werden sollen. Sie enthält eine Liste von Schlüssel/Wert-Paaren. Dieses Feld ist optional.
    • GPU_PARTITION_SCHEME: Das GPU-Partitionierungsschema, wenn Sie GPU-Arbeitslasten ausführen. Dieses Feld ist optional. Beispiel: mixed-2. Die GPU wird nicht partitioniert, wenn dieses Feld nicht festgelegt ist. Weitere Informationen zu verfügbaren MIG-Profilen (Multi-Instance GPU) finden Sie unter Unterstützte MIG-Profile.

  2. Wenden Sie die benutzerdefinierte Ressource auf Ihre GDC-Instanz an:

    kubectl apply -f cluster.yaml --kubeconfig MANAGEMENT_API_SERVER

    Ersetzen Sie MANAGEMENT_API_SERVER durch den kubeconfig-Pfad des zonalen API-Servers. Wenn Sie noch keine kubeconfig-Datei für den API-Server in Ihrer Zielzone generiert haben, lesen Sie den Abschnitt Anmelden.

Die Erstellung eines Standardclusters kann bis zu 60 Minuten dauern.

Terraform

  1. Fügen Sie in eine Terraform-Konfigurationsdatei das folgende Code-Snippet ein:

    provider "kubernetes" {
  config_path = "MANAGEMENT_API_SERVER"
}

resource "kubernetes_manifest" "cluster-create" {
  manifest = {
    "apiVersion" = "cluster.gdc.goog/v1"
    "kind" = "Cluster"
    "metadata" = {
      "name" = "CLUSTER_NAME"
      "namespace" = "PROJECT_NAME"
    }
    "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"
      }
    }
  }
}

    Ersetzen Sie Folgendes:

    • MANAGEMENT_API_SERVER: Der kubeconfig-Pfad des zonalen API-Servers. Wenn Sie noch keine kubeconfig-Datei für den API-Server in Ihrer Zielzone generiert haben, lesen Sie den Abschnitt Anmelden.
    • CLUSTER_NAME ist der Name des Clusters. Der Clustername darf nicht mit -system enden. Das Suffix -system ist für Cluster reserviert, die von GDC erstellt wurden.
    • PROJECT_NAME: Der Name des Projekts, in dem der Cluster erstellt werden soll.
    • POD_CIDR: Die Größe der Netzwerkbereiche, aus denen virtuelle IP-Adressen für Pods zugewiesen werden. Wenn nicht festgelegt, wird der Standardwert 21 verwendet.
    • SERVICE_CIDR: Die Größe der Netzwerkbereiche, aus denen virtuelle Dienst-IP-Adressen zugewiesen werden. Wenn nicht festgelegt, wird der Standardwert 23 verwendet.
    • KUBERNETES_VERSION: Die Kubernetes-Version des Clusters, z. B. 1.26.5-gke.2100. Eine Liste der verfügbaren Kubernetes-Versionen, die Sie konfigurieren können, finden Sie unter Verfügbare Kubernetes-Versionen für einen Cluster auflisten.
    • MACHINE_TYPE: Der Maschinentyp für die Worker-Knoten des Knotenpools. Verfügbare Maschinentypen ansehen
    • NODE_POOL_NAME ist der Name des Knotenpools.
    • NUMBER_OF_WORKER_NODES: Die Anzahl der Worker-Knoten, die im Knotenpool bereitgestellt werden sollen.
    • TAINTS: Die Markierungen, die auf die Knoten dieses Knotenpools angewendet werden sollen. Dieses Feld ist optional.
    • LABELS: Die Labels, die auf die Knoten dieses Knotenpools angewendet werden sollen. Sie enthält eine Liste von Schlüssel/Wert-Paaren. Dieses Feld ist optional.
    • GPU_PARTITION_SCHEME: Das GPU-Partitionierungsschema, wenn Sie GPU-Arbeitslasten ausführen. Dieses Feld ist optional. Beispiel: mixed-2. Die GPU wird nicht partitioniert, wenn dieses Feld nicht festgelegt ist. Weitere Informationen zu verfügbaren MIG-Profilen (Multi-Instance GPU) finden Sie unter Unterstützte MIG-Profile.

  2. Wenden Sie den neuen Standardcluster mit Terraform an:

    terraform apply

Die Erstellung eines Standardclusters kann bis zu 60 Minuten dauern.

Nächste Schritte