Crea un clúster compartido para ejecutar cargas de trabajo de contenedores

Compartidos

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 ofrece servicios integrales administrados por GDC que proporcionan una configuración de clúster de Kubernetes muy subjetiva 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 necesarios 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.

• Planifica los siguientes límites de aislamiento de Google Distributed Cloud (GDC) para los clústeres de Kubernetes:

  • 16 clústeres por organización
  • 42 nodos trabajadores por clúster y un mínimo de tres nodos trabajadores
  • 4,620 Pods por clúster
  • 110 pods por nodo

Nota: Debido a una limitación de escalabilidad actual, si prefieres asignar un mínimo de tres nodos trabajadores en tu clúster de Kubernetes, debes asignar el tipo de máquina para los nodos trabajadores como n2-standard-8 o usar máquinas con GPU.

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 tamaño de máscara por nodo= /24 predeterminado , 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

Advertencia: Si se proporciona una máscara de CIDR insuficiente, es posible que la creación del clúster se quede atascada en una fase de reconciliación con Pods que muestren el estado CrashLoopBackOff.

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

Crea un clúster compartido

Para crear un clúster de Kubernetes compartido, completa los siguientes pasos:

Console

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

   Importante: Ten en cuenta que no puedes seleccionar un proyecto en el selector de alcance mientras creas un clúster compartido. Esto se debe a que el clúster tiene alcance para toda la organización. Para obtener más información, consulta la jerarquía de recursos.

2. Haz clic en Crear clúster.

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

   Importante: El nombre del clúster no debe terminar con -system. El sufijo -system está reservado para los clústeres creados por GDC.

4. Selecciona la versión de Kubernetes para el clúster.

5. Selecciona la zona en la que deseas crear el clúster.

6. Haz clic en Vincular proyecto y selecciona un proyecto existente para vincularlo 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.

   

7. Haz clic en Siguiente.

8. Configura los parámetros de configuración de red para tu clúster. No puedes cambiar esta 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 deseas usar. Tus servicios implementados, como los balanceadores de cargas, reciben direcciones IP asignadas desde este rango.

      Importante: El rango puede ser cualquier rango RFC 1918 que no entre en conflicto con otros rangos de direcciones IP en los recursos del clúster y del grupo de nodos. Para obtener más información, consulta RFC 1918.

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

   4. Haz clic en Siguiente.

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

   Importante: Si deseas que el clúster ejecute cargas de trabajo de unidades de procesamiento gráfico (GPU), debes aprovisionar un tipo de máquina con GPU en tu clúster. Para obtener más información, consulta Cargas de trabajo de GPU en un clúster de Kubernetes.

10. Para crear grupos de nodos adicionales, selecciona Agregar grupo de nodos. Cuando editas el grupo de nodos predeterminado o agregas un grupo de nodos 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.

11. Haz clic en Crear para generar el clúster.

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

API

Para crear un clúster nuevo directamente con la API, aplica un recurso personalizado a tu zona de GDC:

1. Crea un recurso personalizado Cluster y guárdalo como un archivo YAML, por ejemplo, cluster.yaml:

   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:

   • 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: Es 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 paso 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 paso 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 varias instancias (MIG) disponibles, consulta Perfiles de MIG compatibles.
   Importante: No puedes editar la configuración de los nodos, como la partición de GPU, después de que se crea un grupo de nodos del clúster.

2. Aplica el recurso personalizado a tu instancia de GDC:

   kubectl apply -f cluster.yaml --kubeconfig MANAGEMENT_API_SERVER
   

   Reemplaza MANAGEMENT_API_SERVER por la ruta de acceso al archivo kubeconfig del servidor de la API zonal. Si aún no generaste un archivo kubeconfig para el servidor de la API en la zona de destino, consulta Accede.

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

Terraform

1. En un archivo de configuración de Terraform, inserta el siguiente fragmento de código:

   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" = "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. Si aún no generaste un archivo kubeconfig para el servidor de la API en la zona de destino, consulta Accede.
   • 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: Es 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 paso 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 paso 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 varias instancias (MIG) disponibles, consulta Perfiles de MIG compatibles.

2. Aplica el nuevo clúster de Kubernetes compartido con Terraform:

   terraform apply
   

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

¿Qué sigue?

• Implementa una app de contenedor de HA
• Cargas de trabajo de contenedores en GDC
• Jerarquía de recursos