Merencanakan penginstalan dasar di hardware Anda

Software Distributed Cloud hanya memungkinkan Anda membuat penginstalan bukti konsep kecil untuk cluster GKE di hardware bare metal Anda. Di bagian pertama dari tutorial dua bagian ini, Anda akan menyiapkan lingkungan hardware minimal dan merencanakan alamat IP Anda. Di bagian kedua, Membuat cluster dasar, Anda akan membuat cluster admin dan cluster pengguna.

Dokumen ini ditujukan untuk Admin, arsitek, dan Operator yang menyiapkan, memantau, dan mengelola siklus proses infrastruktur. Untuk mempelajari lebih lanjut peran dan tugas umum, lihat Peran dan tugas pengguna GKE umum.

Infrastruktur minimal ini tidak ditujukan untuk workload produksi. Untuk penginstalan produksi, lihat Memilih model deployment.

Sebelum memulai

  1. Baca Tentang Google Distributed Cloud.
  2. Pahami beberapa konsep dasar Google Cloud , termasuk project, izin IAM, dan akun layanan.
  3. Login ke akun Google Cloud Anda. Jika Anda baru menggunakan Google Cloud, buat akun untuk mengevaluasi performa produk kami dalam skenario dunia nyata. Pelanggan baru juga mendapatkan kredit gratis senilai $300 untuk menjalankan, menguji, dan men-deploy workload.

  4. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

    Roles required to select or create a project

    • Select a project: Selecting a project doesn't require a specific IAM role—you can select any project that you've been granted a role on.
    • Create a project: To create a project, you need the Project Creator role (roles/resourcemanager.projectCreator), which contains the resourcemanager.projects.create permission. Learn how to grant roles.

    Go to project selector

  5. Verify that billing is enabled for your Google Cloud project.

  6. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

    Roles required to select or create a project

    • Select a project: Selecting a project doesn't require a specific IAM role—you can select any project that you've been granted a role on.
    • Create a project: To create a project, you need the Project Creator role (roles/resourcemanager.projectCreator), which contains the resourcemanager.projects.create permission. Learn how to grant roles.

    Go to project selector

  7. Verify that billing is enabled for your Google Cloud project.

  8. Catat project ID Google Cloud , karena Anda akan membutuhkannya nanti.

Ringkasan prosedur

Untuk menyiapkan infrastruktur minimal, Anda harus menyelesaikan langkah-langkah berikut:

  1. Siapkan workstation admin Anda. Siapkan workstation admin Linux untuk tugas pengelolaan lokal. Mesin ini dapat berupa mesin yang sudah ada atau khusus, yang dapat mengelola beberapa cluster.

  2. Siapkan mesin node cluster Anda. Siapkan setidaknya tiga mesin untuk node: satu node cluster admin, satu node bidang kontrol cluster pengguna, dan satu worker node cluster pengguna.

  3. Merencanakan jaringan Anda. Rencanakan alamat IP untuk mesin node, alamat IP virtual (VIP), serta rentang CIDR Service dan Pod.

  4. Tinjau resource Google Cloud yang diperlukan. Untuk membuat cluster, projectGoogle Cloud Anda memerlukan Google API dan akun layanan tertentu.

1. Menyiapkan workstation admin

Workstation admin menghosting alat dan file konfigurasi untuk membuat dan bekerja dengan cluster Anda.

Persyaratan hardware

Workstation admin memerlukan daya komputasi, memori, dan penyimpanan yang signifikan untuk menjalankan alat dan menyimpan resource yang terkait dengan pembuatan dan pengelolaan cluster.

Pastikan workstation admin Anda memenuhi persyaratan hardware berikut:

  • Minimal 2 core CPU
  • RAM minimal 4 GiB
  • Penyimpanan minimal 128 GiB

Persyaratan sistem operasi

Untuk menjalankan bmctl dan membuat cluster, workstation admin memiliki persyaratan sistem operasi (OS) yang sama dengan node. Setiap mesin harus menjalankan Ubuntu versi yang didukung.

Mengonfigurasi sistem operasi dan software

Di workstation admin, Anda menginstal dan mengonfigurasi hal berikut:

  • Mengonfigurasi Ubuntu

  • Menginstal gcloud CLI

  • Menginstal kubectl

  • Menginstal bmctl

Mengonfigurasi sistem operasi

Jalankan perintah berikut untuk mengupdate setelan firewall, menginstal dan mengonfigurasi Docker, serta memastikan setiap mesin menggunakan sinkronisasi waktu:

  1. Nonaktifkan Uncomplicated Firewall (UFW) dan verifikasi statusnya:

    sudo ufw disable
sudo ufw status

  2. Hapus versi Docker sebelumnya, update pengelola paket, dan instal Docker versi terbaru:

    sudo apt-get remove docker docker-engine docker.io containerd runc
sudo apt-get update
sudo apt-get install \
  apt-transport-https \
  ca-certificates \
  curl \
  gnupg-agent \
  software-properties-common \
  docker.io

  3. Pastikan Anda sekarang menjalankan Docker versi 19.03+:

    sudo docker version

    Versi Klien dan Server harus 19.03 atau yang lebih tinggi seperti yang ditunjukkan dalam contoh respons berikut:

    Client:
 Version:           20.10.21
 API version:       1.41
 Go version:        go1.18.1
 ...

Server:
 Engine:
  Version:          20.10.21
  API version:      1.41 (minimum version 1.12)
  Go version:       go1.18.1
  ...

  4. Buat grup docker.

    sudo groupadd docker

  5. Tambahkan diri Anda ke grup Docker:

    sudo usermod -aG docker $USER

  6. Aktifkan perubahan grup Anda:

    newgrp docker

  7. Pastikan jam sistem disinkronkan:

    timedatectl

    Output timedatectl berisi status berikut:

    System clock synchronized: yes

Menginstal Google Cloud CLI

Untuk menginstal Google Cloud CLI di Ubuntu, ikuti petunjuk dalam panduan penginstalan ini.

Lakukan langkah-langkah berikut di workstation admin Anda untuk mengonfigurasi gcloud CLI:

  1. Login untuk menetapkan properti account gcloud CLI Anda:

    gcloud auth login

  2. Tetapkan properti project gcloud CLI Anda:

    gcloud config set project PROJECT_ID

    Ganti PROJECT_ID dengan ID project Google Cloud Anda.

  3. Pastikan properti account dan project Anda ditetapkan dengan benar:

    gcloud config list

    Output akan menampilkan nilai properti account dan project Anda. Contoh:

    [core]
account = my-name@google.com
disable_usage_reporting = False
project = my-project-1234
Your active configuration is: [default]

Instal kubectl

Untuk menginstal kubectl:

  1. Jalankan perintah berikut di workstation admin Anda:

    gcloud components install kubectl

Instal bmctl

bmctl adalah alat command line eksklusif untuk Google Distributed Cloud yang dapat Anda gunakan untuk pembuatan dan pengelolaan cluster.

Instal bmctl di workstation admin Anda:

  1. Buat direktori baremetal dan tambahkan ke jalur Anda. Jika Anda berada di direktori utama, perintahnya adalah:

    mkdir baremetal
export PATH="$HOME/baremetal:$PATH"

  2. Jalankan perintah berikut untuk mendownload versi terbaru file biner bmctl dan membuatnya dapat dieksekusi:

    gcloud storage cp gs://anthos-baremetal-release/bmctl/1.36.200-gke.118/linux-amd64/bmctl .
chmod +x ./bmctl

  3. Pastikan bmctl telah diinstal dan dapat dieksekusi:

    bmctl version

    Responsnya akan terlihat seperti berikut:

    [2023-05-12 17:36:16+0000] bmctl version: 1.14.2-gke.11, git commit: 4ff1347446a93925a079000b50437d4ecebcdf3a, build date: Mon Feb 27 14:07:30 PST 2023

Konektivitas

Workstation admin memerlukan akses ke Google Cloud dan semua node cluster Anda.

Akses ke Google Cloud

Workstation admin mengakses Google Cloud untuk mendownload dan menginstal alat dan image, memproses permintaan otorisasi, membuat akun layanan, mengelola logging dan pemantauan, dan lainnya. Anda tidak dapat membuat cluster tanpa akses keGoogle Cloud.

Akses dari workstation admin

Untuk membuat dan mengelola cluster dari workstation admin, Anda memerlukan akses berikut ke mesin node:

Bagian berikut berisi petunjuk untuk menyiapkan SSH di workstation admin dan mesin node.

2. Menyiapkan mesin node cluster

Untuk penginstalan minimal satu cluster admin ketersediaan non-tinggi dan satu cluster pengguna ketersediaan non-tinggi, Anda memerlukan tiga mesin:

  • Mesin untuk cluster admin dengan satu node bidang kontrol.

  • Dua mesin untuk cluster pengguna dengan satu node bidang kontrol dan satu worker node.

Persyaratan hardware

Setiap mesin node harus memenuhi persyaratan hardware berikut:

  • Minimal 2 core CPU
  • RAM minimal 4 GiB
  • Penyimpanan minimal 128 GiB

Persyaratan sistem operasi

Setiap mesin node harus menjalankan versi Ubuntu yang didukung.

Mengonfigurasi Ubuntu

Konfigurasikan Ubuntu di setiap node dengan petunjuk yang sama dengan yang digunakan untuk workstation admin.

Menyiapkan akses SSH ke node

Workstation admin memerlukan akses SSH tanpa sandi ke semua mesin node cluster. Anda dapat menyiapkan SSH sebagai root atau dengan pengguna yang memiliki hak istimewa sudo tanpa sandi.

Berikut adalah langkah-langkah umum untuk menyiapkan SSH untuk Google Distributed Cloud:

  1. Instal dan konfigurasi SSH di semua mesin.

  2. Buat kunci SSH dan salin kunci publik ke setiap mesin node.

  3. Nonaktifkan autentikasi sandi di mesin node.

  4. Verifikasi akses SSH antara workstation admin dan mesin node.

Menginstal dan mengonfigurasi SSH di semua mesin

Google Distributed Cloud memerlukan komunikasi SSH tanpa sandi antara workstation admin dan node cluster. Lakukan langkah-langkah berikut di workstation admin dan setiap mesin node.

Untuk mengonfigurasi SSH di mesin yang menjalankan Ubuntu:

  1. Jika Anda belum memiliki server SSH yang berjalan, instal sekarang:

    sudo apt update
sudo apt install openssh-server
sudo systemctl status ssh

  2. Aktifkan autentikasi sandi SSH root dengan menghapus tanda komentar atau menambahkan baris PermitRootLogin dan PasswordAuthentication di file /etc/ssh/sshd_config dan menetapkan nilainya ke yes:

    # Authentication:

#LoginGraceTime 2m
PermitRootLogin yes
#StrictModes yes
#MaxAuthTries 6
#MaxSessions 10
...
PasswordAuthentication yes

  3. Tetapkan sandi root:

    sudo passwd root

  4. Untuk menerapkan perubahan konfigurasi SSH, mulai ulang layanan SSH:

    sudo systemctl restart ssh.service

  5. Mulai ulang komputer.

  6. Pastikan SSH berfungsi dengan membuat koneksi SSH dari komputer lain.

Membuat kunci SSH dan menyalin kunci publik ke setiap mesin node

Untuk koneksi yang aman dan tanpa sandi antara workstation admin dan node, buat kunci SSH di workstation admin Anda dan bagikan kunci publik ke node.

  1. Di workstation admin, buat pasangan kunci pribadi dan publik. Jangan tetapkan frasa sandi untuk kunci:

    ssh-keygen -t rsa

  2. Di workstation admin, salin kunci publik yang dihasilkan ke setiap mesin node Anda:

    ssh-copy-id -i PUBLIC_KEY root@CLUSTER_NODE_IP

    Ganti kode berikut:

    • PUBLIC_KEY: jalur ke file yang berisi kunci publik SSH. Secara default, jalurnya adalah /home/USERNAME/.ssh/id_rsa.pub
    • CLUSTER_NODE_IP: alamat IP mesin node
Menonaktifkan autentikasi sandi di mesin node

Pada tahap ini, Anda tidak perlu lagi mengaktifkan autentikasi sandi.

Untuk setiap mesin node:

  1. Buka /etc/ssh/sshd_config dan tetapkan PasswordAuthentication ke no, lalu simpan file.

  2. Mulai ulang layanan SSH.

    sudo systemctl restart ssh.service
Memverifikasi akses SSH antara workstation admin dan mesin node

Jika SSH dikonfigurasi dengan benar, Anda dapat membuat koneksi SSH ke mesin node dari workstation admin (sebagai root) tanpa sandi.

Pastikan autentikasi kunci publik berfungsi antara workstation admin dan node cluster Anda:

  1. Di workstation admin, jalankan perintah berikut untuk setiap mesin node:

    ssh -o IdentitiesOnly=yes -i PRIVATE_KEY root@CLUSTER_NODE_IP

    Ganti kode berikut:

    • PRIVATE_KEY: jalur ke file yang berisi kunci pribadi SSH. Secara default, jalurnya adalah /home/USERNAME/.ssh/id_rsa
    • CLUSTER_NODE_IP: alamat IP mesin node

3. Merencanakan jaringan Anda

Saat menginstal cluster, Anda harus merencanakan alamat IP, termasuk memastikan bahwa Anda tidak membuat konflik alamat. Anda mungkin memerlukan administrator jaringan untuk membantu Anda menemukan alamat yang sesuai, bahkan untuk penginstalan sederhana ini. Tidak termasuk CIDR Pod dan Service, Anda memerlukan setidaknya 15 alamat IP unik untuk penginstalan cluster admin dan cluster pengguna minimum.

Rencanakan dan tentukan alamat IP untuk komponen cluster berikut:

  • Node cluster: Anda memerlukan alamat IP untuk setiap mesin node
  • Alamat IP virtual (VIP): Anda memerlukan VIP untuk akses ke server Kubernetes API, proxy ingress, dan Service jenis LoadBalancer
  • Pod dan Service: Anda memerlukan rentang alamat CIDR untuk mengakomodasi setiap Pod dan Service yang berjalan di cluster Anda

Bagian selanjutnya dari artikel ini berisi contoh ilustratif nilai yang berfungsi untuk penginstalan ini dalam jaringan hipotetis - nilai Anda akan berbeda.

Untuk penginstalan kecil ini, tempatkan workstation admin, node cluster admin, dan node cluster pengguna di domain Lapisan 2 yang sama. Misalnya, semua alamat IP dalam rentang 172.16.20.0/24 dirutekan ke domain Lapisan 2 tertentu. Misalkan juga administrator jaringan Anda mengatakan bahwa Anda dapat menggunakan 172.16.20.10 - 172.16.20.12 untuk alamat mesin node dan 172.16.0.13 - 172.16.20.24 untuk VIP.

Diagram berikut mengilustrasikan domain Lapisan 2 yang memiliki workstation admin, cluster admin, dan cluster pengguna:

Alamat IP untuk cluster admin dan cluster pengguna.
Alamat IP untuk cluster admin dan cluster pengguna (Klik untuk memperbesar)

Contoh alamat IP node cluster

Tabel berikut memberikan contoh cara penggunaan alamat IP untuk node cluster:

Mesin Deskripsi Alamat IP
Node bidang kontrol cluster admin Mesin fisik yang berfungsi sebagai node bidang kontrol untuk cluster admin 172.16.20.10
Node bidang kontrol cluster pengguna Mesin fisik yang berfungsi sebagai node bidang kontrol untuk cluster pengguna 172.16.20.11
Worker node cluster pengguna Mesin fisik yang menjalankan workload pengguna 172.16.20.12

Contoh alamat IP virtual (VIP)

Tabel berikut memberikan contoh cara menentukan VIP untuk cluster Anda:

VIP Deskripsi Alamat IP
Alamat VIP bidang kontrol cluster admin Alamat VIP bidang kontrol cluster admin (server API Kubernetes cluster admin) 172.16.20.13
Alamat VIP bidang kontrol cluster pengguna Alamat VIP bidang kontrol cluster pengguna (server Kubernetes API cluster pengguna) 172.16.20.14
Alamat VIP Ingress VIP Ingress (disertakan dalam rentang kumpulan alamat MetalLB) 172.16.20.15
Alamat VIP layanan Sepuluh alamat untuk digunakan sebagai alamat IP eksternal untuk Service jenis LoadBalancer. Alamat dialokasikan sesuai kebutuhan pada node cluster pengguna.

Rentang ini mencakup VIP ingress. Tumpang tindih alamat IP ini merupakan persyaratan untuk MetalLB, load balancer paket default.

 172.16.20.15 - 172.16.20.24

Alamat IP untuk Pod dan Service

Selain alamat IP yang telah Anda tentukan untuk node cluster dan VIP, Anda perlu menentukan alamat untuk Pod dan Service. Anda menentukan rentang CIDR yang akan digunakan untuk alamat IP Pod dan rentang CIDR lain yang akan digunakan untuk alamat ClusterIP Service Kubernetes. Gunakan alamat IP di ruang alamat pribadi, seperti yang dijelaskan dalam RFC 1918. Alamat ini ditentukan sebagai bagian dari konfigurasi cluster, seperti yang diilustrasikan di bagian berikutnya dalam panduan ini.

Sebagai bagian dari perencanaan IP, tentukan rentang CIDR yang ingin Anda gunakan untuk Pod dan Service. Kecuali jika Anda memiliki alasan untuk melakukan sebaliknya, gunakan rentang yang disarankan berikut:

Tujuan Rentang CIDR yang diisi otomatis
Pod cluster admin 192.168.0.0/16
Service cluster admin 10.96.0.0/20
Pod cluster pengguna 192.168.0.0/16
Service cluster pengguna 10.96.0.0/20

Rentang yang disarankan menggambarkan poin-poin berikut:

  • Rentang Pod CIDR dapat sama untuk beberapa cluster dalam model jaringan island mode default.

  • Rentang CIDR Service dapat sama untuk beberapa cluster.

  • Biasanya, Anda memerlukan lebih banyak Pod daripada Service dalam cluster, jadi Anda mungkin menginginkan rentang Pod CIDR yang lebih besar daripada rentang Service CIDR. Misalnya, rentang Pod yang disarankan untuk cluster pengguna memiliki 2(32-16) = 216 alamat, tetapi rentang Service yang disarankan untuk cluster pengguna hanya memiliki 2(32-20) = 212 alamat.

Hindari tumpang tindih

Agar tidak tumpang-tindih dengan alamat IP yang dapat dijangkau di jaringan Anda, Anda mungkin perlu menggunakan rentang CIDR yang berbeda dari saran sebelumnya. Rentang Service dan Pod tidak boleh tumpang-tindih dengan alamat di luar cluster yang ingin Anda jangkau dari dalam cluster.

Misalnya, rentang Service Anda adalah 10.96.232.0/24, dan rentang Pod Anda adalah 192.168.0.0/16. Traffic yang dikirim dari Pod ke alamat di salah satu rentang tersebut diperlakukan sebagai dalam cluster dan tidak dapat menjangkau tujuan apa pun di luar cluster.

Secara khusus, rentang Service dan Pod tidak boleh tumpang-tindih dengan:

  • Alamat IP node di cluster mana pun

  • Alamat IP yang digunakan oleh mesin load balancer

  • VIP yang digunakan oleh node bidang kontrol dan load balancer

  • Alamat IP server DNS atau server NTP

4. Tinjau resource Google Cloud yang diperlukan

Sebelum Anda dapat membuat cluster, Google Distributed Cloud memerlukan serangkaian Google API tertentu untuk diaktifkan di project Google Cloud terkait. Untuk menggunakan Google API, Google Distributed Cloud memerlukan akun layanan yang dikonfigurasi dengan peran IAM tertentu dalam project Google Cloud terkait.

Proses untuk membuat cluster di bagian berikutnya dalam panduan ini, Membuat cluster dasar, akan mengaktifkan API dan membuat akun layanan untuk Anda secara otomatis.

Berikut adalah Google API yang otomatis diaktifkan:

  • anthos.googleapis.com
  • anthosaudit.googleapis.com
  • anthosgke.googleapis.com
  • cloudresourcemanager.googleapis.com
  • connectgateway.googleapis.com
  • container.googleapis.com
  • gkeconnect.googleapis.com
  • gkehub.googleapis.com
  • gkeonprem.googleapis.com
  • iam.googleapis.com
  • logging.googleapis.com
  • monitoring.googleapis.com
  • opsconfigmonitoring.googleapis.com
  • serviceusage.googleapis.com
  • stackdriver.googleapis.com
  • storage.googleapis.com

Tabel berikut menjelaskan akun layanan yang dibuat secara otomatis:

Akun layanan Tujuan Peran
anthos-baremetal-gcr Google Distributed Cloud menggunakan akun layanan ini untuk mendownload image container dari Artifact Registry. Tidak ada
anthos-baremetal-connect Connect Agent menggunakan akun layanan ini untuk mempertahankan koneksi antara cluster Anda dan Google Cloud. Tindakan ini memungkinkan akses ke cluster dan fitur pengelolaan workload, termasuk konsol Google Cloud dan gateway koneksi untuk berinteraksi dengan cluster Anda. roles/gkehub.connect
anthos-baremetal-register Connect Agent menggunakan akun layanan ini untuk mendaftarkan cluster Anda ke fleet. roles/gkehub.admin
anthos-baremetal-cloud-ops Stackdriver Agent menggunakan akun layanan ini untuk mengekspor log dan metrik dari cluster ke Cloud Logging dan Cloud Monitoring. roles/logging.logWriter
roles/monitoring.metricWriter
roles/stackdriver.resourceMetadata.writer
roles/opsconfigmonitoring.resourceMetadata.writer
roles/monitoring.dashboardEditor

Langkah berikutnya

Membuat cluster dasar