Créer un cluster standard pour exécuter des charges de travail de conteneurs

Standard

Ce document explique comment créer un cluster Kubernetes standard dans une zone Google Distributed Cloud (GDC) air gap. Un cluster standard fournit un cluster Kubernetes hautement configurable, limité au projet, qui inclut un ensemble minimal de services gérés. Le cluster standard offre plus de flexibilité pour la configuration des services que le cluster partagé, mais nécessite également plus de frais de gestion. Pour en savoir plus sur les clusters standards, consultez Configurations de clusters Kubernetes.

Les clusters standards sont une ressource zonale et ne peuvent pas s'étendre sur plusieurs zones. Pour exploiter des clusters dans un univers multizone, vous devez créer manuellement des clusters dans chaque zone.

Ce document s'adresse à des audiences telles que les développeurs d'applications du groupe d'opérateurs d'applications, qui sont chargés de gérer les charges de travail de conteneurs au sein de leur organisation. Pour en savoir plus, consultez la documentation sur les audiences pour GDC sous air gap.

Avant de commencer

Pour créer un cluster standard, demandez les autorisations nécessaires et préparez votre environnement.

Demander des rôles IAM

Contactez l'administrateur de votre organisation IAM pour qu'il vous accorde les rôles suivants :

• Administrateur de projet IAM (project-iam-admin) : accordez aux autres utilisateurs les rôles nécessaires pour gérer l'accès dans les clusters standards.
• Administrateur de cluster standard (standard-cluster-admin) : crée des clusters standards dans le projet.

Ces rôles sont liés à l'espace de noms de votre projet.

Préparer votre environnement

• Vérifiez que vous disposez de la configuration appropriée pour accéder aux clusters standards et les gérer. Pour en savoir plus, consultez Gérer l'accès aux clusters standards.
• Générez le fichier kubeconfig du serveur d'API zonal pour héberger votre cluster. Définissez la variable d'environnement MANAGEMENT_API_SERVER sur le chemin d'accès kubeconfig. Pour en savoir plus, consultez Ressources du serveur d'API de gestion zonale.
• Examinez les limites du cluster pour connaître les considérations liées aux ressources.

Planifier le bloc CIDR de pod

Pour allouer un bloc CIDR de pods de taille appropriée à vos charges de travail, vous devez calculer le nombre d'adresses IP requises pour votre cluster Kubernetes avant de le créer. La plupart des paramètres de mise en réseau ne peuvent pas être modifiés après la création du cluster.

Un cluster Kubernetes suit la logique suivante lors de l'allocation d'adresses IP :

• Kubernetes attribue un bloc CIDR /24 composé de 256 adresses à chacun des nœuds. Cette quantité respecte le nombre maximal par défaut de 110 pods par nœud pour les clusters Kubernetes.
• La taille du bloc CIDR attribué à un nœud dépend du nombre maximal de pods par valeur de nœud.
• Le bloc contient toujours au moins deux fois plus d'adresses que le nombre maximal de pods par nœud.

Consultez l'exemple suivant pour comprendre comment la valeur par défaut de Taille du masque par nœud= /24 a été calculée pour accueillir 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

Déterminez le masque CIDR de pod requis à configurer pour le cluster Kubernetes en fonction du nombre de nœuds requis. Prévoyez l'ajout de nœuds au cluster lors de la configuration de la plage CIDR :

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

Étant donné qu'il existe une taille de masque par nœud par défaut= /24 , reportez-vous au tableau suivant qui met en correspondance le masque CIDR du pod et le nombre de nœuds compatibles.

Masque CIDR des pods	Calcul : 2^(Taille du masque par nœud - Masque CIDR)	Nombre maximal de nœuds compatibles, y compris les nœuds du plan de contrôle
/21	2^(24 - 21)	8
/20	2^(24-20)	16
/19	2^(24 - 19)	32
/18	2^(24 - 18)	64

Avertissement : Si un masque CIDR insuffisant est fourni, la création du cluster peut être bloquée lors d'une phase de rapprochement avec des pods affichant l'état CrashLoopBackOff.

Après avoir calculé le bloc CIDR de pod pour votre cluster Kubernetes, configurez-le dans le cadre du workflow de création de cluster, comme indiqué dans la section suivante.

Créer un cluster standard

Pour créer un cluster standard, procédez comme suit :

Console

Important : La console GDC est compatible avec la création de clusters standards dans GDC sous air gap 1.16.2 ou version ultérieure.

1. Dans le sélecteur de projet, sélectionnez votre projet.

   Les clusters standards sont des ressources limitées au projet. Si vous sélectionnez une organisation, vous créerez un cluster partagé, qui est limité à l'organisation. Pour en savoir plus, consultez la section Hiérarchie des ressources.

2. Dans le menu de navigation, sélectionnez Kubernetes Engine > Clusters.

3. Cliquez sur Créer un cluster.

4. Dans le champ Nom, spécifiez un nom pour le cluster.

5. Sélectionnez la zone dans laquelle créer le cluster.

6. Sélectionnez la version de Kubernetes pour le cluster.

7. Cliquez sur Suivant.

8. Configurez les paramètres réseau de votre cluster. Vous ne pouvez pas modifier ces paramètres réseau après avoir créé le cluster. Le protocole Internet par défaut et le seul compatible avec les clusters Kubernetes est le protocole Internet version 4 (IPv4).

   1. Si vous souhaitez créer des nœuds d'équilibreur de charge dédiés, saisissez le nombre de nœuds à créer. Par défaut, vous ne recevez aucun nœud et le trafic de l'équilibreur de charge passe par les nœuds du plan de contrôle.

   2. Sélectionnez le CIDR de service (Classless Inter-Domain Routing) à utiliser. Les adresses IP de vos services déployés, tels que les équilibreurs de charge, sont attribuées à partir de cette plage.

      Important : La plage peut être n'importe quelle plage RFC 1918 qui n'entre pas en conflit avec d'autres plages d'adresses IP dans les ressources de cluster et de pool de nœuds. Pour en savoir plus, consultez la norme RFC 1918.

   3. Sélectionnez le CIDR de pod à utiliser. Le cluster alloue des adresses IP de cette plage à vos pods et VM.

   4. Cliquez sur Suivant.

9. Examinez les détails du pool de nœuds par défaut généré automatiquement pour le cluster. Cliquez sur Modifier pour modifier le pool de nœuds par défaut.

   Important : Si vous souhaitez que le cluster exécute des charges de travail de processeur graphique (GPU), vous devez provisionner un type de machine GPU dans votre cluster. Pour en savoir plus, consultez Charges de travail GPU dans un cluster Kubernetes.

10. Pour créer des pools de nœuds supplémentaires, sélectionnez Ajouter un pool de nœuds. Lorsque vous modifiez le pool de nœuds par défaut ou que vous ajoutez un pool de nœuds, vous pouvez le personnaliser à l'aide des options suivantes :

    1. Attribuez un nom au pool de nœuds. Vous ne pouvez pas modifier le nom après avoir créé le pool de nœuds.
    2. Spécifiez le nombre de nœuds de calcul à créer dans le pool de nœuds.

    3. Sélectionnez la classe de machine qui correspond le mieux aux exigences de votre charge de travail. Consultez la liste des paramètres suivants :

       • Type de machine
       • Processeur
       • Mémoire

    4. Cliquez sur Enregistrer.

11. Cliquez sur Créer pour créer le cluster.

La création d'un cluster standard peut prendre jusqu'à 60 minutes.

API

1. Créez une ressource personnalisée Cluster et enregistrez-la en tant que fichier YAML, par exemple 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
   

   Remplacez les éléments suivants :

   • CLUSTER_NAME : nom du cluster. Le nom du cluster ne doit pas se terminer par -system. Le suffixe -system est réservé aux clusters créés par GDC.
   • PROJECT_NAME : nom du projet dans lequel créer le cluster.
   • POD_CIDR : taille des plages réseau à partir desquelles les adresses IP virtuelles des pods sont allouées. Si cette valeur n'est pas définie, la valeur par défaut 21 est utilisée.
   • SERVICE_CIDR : taille des plages réseau à partir desquelles les adresses IP virtuelles du service sont allouées. Si cette valeur n'est pas définie, la valeur par défaut 23 est utilisée.
   • KUBERNETES_VERSION : version Kubernetes du cluster, par exemple 1.26.5-gke.2100. Pour lister les versions de Kubernetes disponibles à configurer, consultez Lister les versions de Kubernetes disponibles pour un cluster.
   • MACHINE_TYPE : type de machine pour les nœuds de calcul du pool de nœuds. Consultez les types de machines disponibles pour savoir ce que vous pouvez configurer.
   • NODE_POOL_NAME : nom du pool de nœuds.
   • NUMBER_OF_WORKER_NODES : nombre de nœuds de calcul à provisionner dans le pool de nœuds.
   • TAINTS : rejets à appliquer aux nœuds de ce pool de nœuds. Ce champ est facultatif.
   • LABELS : libellés à appliquer aux nœuds de ce pool de nœuds. Il contient une liste de paires clé/valeur. Ce champ est facultatif.
   • GPU_PARTITION_SCHEME : schéma de partitionnement du GPU, si vous exécutez des charges de travail GPU. Ce champ est facultatif. Exemple :mixed-2 Le GPU n'est pas partitionné si ce champ n'est pas défini. Pour en savoir plus sur les profils de GPU multi-instance (MIG) disponibles, consultez Profils MIG compatibles.
   Remarque : Vous ne pouvez pas modifier les configurations de nœuds, telles que le partitionnement de GPU, après la création d'un pool de nœuds de cluster.

2. Appliquez la ressource personnalisée à votre instance GDC :

   kubectl apply -f cluster.yaml --kubeconfig MANAGEMENT_API_SERVER
   

   Remplacez MANAGEMENT_API_SERVER par le chemin d'accès du fichier kubeconfig pour le serveur d'API zonal. Si vous n'avez pas encore généré de fichier kubeconfig pour le serveur d'API dans votre zone cible, consultez Se connecter.

La création d'un cluster standard peut prendre jusqu'à 60 minutes.

Terraform

1. Dans un fichier de configuration Terraform, insérez l'extrait de code suivant :

   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"
         }
       }
     }
   }
   

   Remplacez les éléments suivants :

   • MANAGEMENT_API_SERVER : chemin d'accès au fichier kubeconfig du serveur d'API zonal. Si vous n'avez pas encore généré de fichier kubeconfig pour le serveur d'API dans votre zone cible, consultez Se connecter.
   • CLUSTER_NAME : nom du cluster. Le nom du cluster ne doit pas se terminer par -system. Le suffixe -system est réservé aux clusters créés par GDC.
   • PROJECT_NAME : nom du projet dans lequel créer le cluster.
   • POD_CIDR : taille des plages réseau à partir desquelles les adresses IP virtuelles des pods sont allouées. Si cette valeur n'est pas définie, la valeur par défaut 21 est utilisée.
   • SERVICE_CIDR : taille des plages réseau à partir desquelles les adresses IP virtuelles du service sont allouées. Si cette valeur n'est pas définie, la valeur par défaut 23 est utilisée.
   • KUBERNETES_VERSION : version Kubernetes du cluster, par exemple 1.26.5-gke.2100. Pour lister les versions de Kubernetes disponibles à configurer, consultez Lister les versions de Kubernetes disponibles pour un cluster.
   • MACHINE_TYPE : type de machine pour les nœuds de calcul du pool de nœuds. Consultez les types de machines disponibles pour savoir ce que vous pouvez configurer.
   • NODE_POOL_NAME : nom du pool de nœuds.
   • NUMBER_OF_WORKER_NODES : nombre de nœuds de calcul à provisionner dans le pool de nœuds.
   • TAINTS : rejets à appliquer aux nœuds de ce pool de nœuds. Ce champ est facultatif.
   • LABELS : libellés à appliquer aux nœuds de ce pool de nœuds. Il contient une liste de paires clé/valeur. Ce champ est facultatif.
   • GPU_PARTITION_SCHEME : schéma de partitionnement du GPU, si vous exécutez des charges de travail GPU. Ce champ est facultatif. Exemple :mixed-2 Le GPU n'est pas partitionné si ce champ n'est pas défini. Pour en savoir plus sur les profils de GPU multi-instance (MIG) disponibles, consultez Profils MIG compatibles.

2. Appliquez le nouveau cluster standard à l'aide de Terraform :

   terraform apply
   

La création d'un cluster standard peut prendre jusqu'à 60 minutes.

Étapes suivantes

• Gérer l'accès aux clusters standards
• Déployer une application de conteneur à haute disponibilité
• Charges de travail de conteneur dans GDC
• Hiérarchie des ressources
• Configurer Cloud NAT pour les clusters standards