為 VM Runtime on GDC 建立及使用虛擬網路

本文適用於執行 Google Distributed Cloud 的 IT 管理員、操作員和網路專家。本文說明如何建立及使用虛擬網路，支援使用 VM Runtime on GDC 的 VM 工作負載。如要進一步瞭解我們在 Google Cloud 內容中提及的常見角色和範例工作，請參閱「常見的 GKE 使用者角色和工作」。

事前準備

如要完成這份文件，您必須存取下列資源：

• 存取 Google Distributed Cloud 1.12.0 版 (anthosBareMetalVersion: 1.12.0) 以上版本的叢集。您可以使用任何可執行工作負載的叢集類型。 如有需要，請在 Compute Engine 上試用 Google Distributed Cloud，或參閱叢集建立總覽。
• virtctl 用戶端工具已安裝為 kubectl 的外掛程式。視需要安裝 virtctl 用戶端工具。

虛擬網路總覽

網路是使用自訂資源建立的。叢集建立後，隨時可以建立網路。建立網路後，就無法變更主機介面的網路設定和 VLAN ID 指派 (如有定義)。

刪除網路時須符合特定條件。舉例來說，如果網路正在供任何資源 (例如 VM 或網路介面) 使用，網路控制器就會拒絕刪除該網路。

網路定義可包含閘道、路徑和 DNS 資訊。您也可以啟用外部 DHCP 伺服器。這些網路設定會根據特定網路設定選項的定義方式，以靜態或動態方式指派。

預設 Pod 網路

系統預設會為每個叢集建立 pod-network。這個網路無法變更。系統會自動填入 Pod CIDR 和 Service CIDR 的路徑，以及 DNS 設定。DNS 設定會使用與叢集相同的值。

pod-network 可供需要介面來存取叢集 Pod 網路，且不需要任何特定設定選項的工作負載使用。即使預設閘道不在 pod-network 介面上，系統一律會設定 pod-network 的路徑，確保叢集和服務可供工作負載存取。

這個預設 pod-network 可讓您測試 VM Runtime on GDC，不必額外建立虛擬網路。許多文件都使用這個預設 pod-network，以簡化範例。VM 工作負載的需求會決定這個預設 pod-network 是否足夠，或是您是否需要建立及使用自己的虛擬網路。

注意： 您通常不會將這個預設 pod-network 用於正式版流量。您會改為建立及使用自己的虛擬網路，如本文件其餘部分所示。您可以在自己的網路中定義 IP 位址範圍、路徑和 VLAN，但預設 pod-network 無法做到這點。

下列 YAML 資訊清單顯示 pod-network 的設定範例。叢集已填入路徑、DNS 和介面名稱的值：

  ​​apiVersion: networking.gke.io/v1
  kind: Network
  metadata:
    name: pod-network
  spec:
    routes:
    - to: 192.168.0.0/16
    - to: 10.96.0.0/12
    dnsConfig:
      nameservers:
      - 10.96.0.10

建立及使用虛擬網路

如要支援正式版工作負載，請建立支援所需功能的網路，例如使用外部 DHCP 伺服器或 VLAN ID。這些網路會為 VM 提供第 2 層 (L2) 連線。

使用外部 DHCP 伺服器

GDC 上的 VM 執行階段不會提供 DHCP 伺服器。您必須手動為 VM 指定 IP 位址，或設定使用外部 DHCP 伺服器。啟用外部 DHCP 伺服器後，如果 DHCP 提供 DNS 和閘道設定，您可以略過這些設定。

如要建立使用外部 DHCP 伺服器的網路，請完成下列步驟：

1. 在您選擇的編輯器中建立 Network 資訊清單，例如 use-dhcp-network.yaml：

   nano use-dhcp-network.yaml
   

2. 複製並貼上下列 YAML 資訊清單：

   apiVersion: networking.gke.io/v1
   kind: Network
   metadata:
     name: NETWORK_NAME
   spec:
     type: L2
     nodeInterfaceMatcher:
       interfaceName: INTERFACE_NAME
     externalDHCP4: true
   

   替換下列值：

   • NETWORK_NAME：網路名稱。
   • INTERFACE_NAME：Google Distributed Cloud 節點上的介面名稱，用於附加網路。指定要使用的節點實體介面名稱。叢集中的所有節點都應使用相同的介面名稱。

   在這個 Network 資訊清單中，設定了下列值：

   • 「type」已設為「L2」。啟用這項設定後，工作負載只能將第 2 層附加項目附加至這個網路。這是您在 VM Runtime on GDC 中可以建立的唯一網路 type。
   • 「externalDHCP4」已設為「true」。這項設定可為網路啟用外部 DHCP。外部 DHCP 伺服器負責為連線至這個網路的工作負載分配 IPv4 位址、路由、閘道和 DNS 設定。

3. 在編輯器中儲存並關閉 Network 資訊清單。

4. 使用 kubectl 建立網路：

   kubectl apply -f use-dhcp-network.yaml
   

手動定義網路設定

GDC 上的 VM 執行階段不會提供 DHCP 伺服器。您必須手動為 VM 指定 IP 位址，或設定使用外部 DHCP 伺服器。如果手動指定 IP 位址，就必須定義 DNS、路徑和預設閘道的網路設定。

如要建立網路，並為 VM 手動指定網路設定，請完成下列步驟：

1. 在您選擇的編輯器中建立 Network 資訊清單，例如 manual-network.yaml：

   nano manual-network.yaml
   

2. 複製並貼上下列 YAML 資訊清單：

   apiVersion: networking.gke.io/v1
   kind: Network
   metadata:
     name: NETWORK_NAME
   spec:
     type: L2
     nodeInterfaceMatcher:
       interfaceName: INTERFACE_NAME
     routes:
     - to: "ROUTE_ADDRESS"
     gateway4: GATEWAY_ADDRESS
     dnsConfig:
       nameservers:
       - NAMESERVER_ADDRESS
   

   替換下列值：

   • NETWORK_NAME：網路名稱。
   • INTERFACE_NAME：Google Distributed Cloud 節點上的介面名稱，用於附加網路。指定要使用的節點實體介面名稱。叢集中的所有節點都應使用相同的介面名稱。
   • ROUTE_ADDRESS：採用 CIDR 標記法的選用路徑，可在連線到此網路的每個 VM 上設定。
   • GATEWAY_ADDRESS：供 VM 使用的閘道 IP 位址。
   • NAMESERVER_ADDRESS：供 VM 使用的一或多個 DNS 網域名稱伺服器 IP 位址。

3. 在編輯器中儲存並關閉 Network 資訊清單。

4. 使用 kubectl 建立網路：

   kubectl apply -f manual-network.yaml
   

使用 VLAN ID

建立虛擬網路時，您可以定義已標記的 VLAN。這些 VLAN 指派作業可協助您根據工作負載需求和隔離需求，隔離網路流量。在 AnthosManaged 網路中，叢集有權建立及刪除各節點中的 VLAN 介面。

如要建立定義 VLAN 指派作業的網路，請完成下列步驟：

1. 在您選擇的編輯器中建立 Network 資訊清單，例如 vlan-network.yaml：

   nano vlan-network.yaml
   

2. 複製並貼上下列 YAML 資訊清單：

   apiVersion: networking.gke.io/v1
   kind: Network
   metadata:
     name: NETWORK_NAME
   spec:
     type: L2
     networkLifecycle: AnthosManaged
     l2NetworkConfig:
       vlanID: VLAN_ID
     nodeInterfaceMatcher:
       interfaceName: INTERFACE_NAME
     externalDHCP4: true
   

   替換下列值：

   • NETWORK_NAME：網路名稱。
   • INTERFACE_NAME：Google Distributed Cloud 節點上的介面名稱，用於附加網路。指定要使用的節點實體介面名稱。叢集中的所有節點都應使用相同的介面名稱。
   • VLAN_ID：要標記流量的 VLAN ID。

   在這個 Network 資訊清單中，設定了下列值：

   • 工作負載只能L2附加至這個網路。
   • 網路為 AnthosManaged。如未指定，系統會預設採用這個生命週期。
     • 在這個模式下，叢集有權建立及刪除每個節點上的 VLAN 介面，例如 INTERFACE_NAME.VLAN_ID。
     • 如要在節點上建立或已建立 VLAN 介面，請將 networkLifecycle 值設為 UserManaged，如下一節所示。
   • 網路已啟用外部 DHCP。外部 DHCP 伺服器負責為連線至這個網路的工作負載分配 IPv4 位址、路由、閘道和 DNS 設定。

3. 在編輯器中儲存並關閉 Network 資訊清單。

4. 使用 kubectl 建立網路：

   kubectl apply -f vlan-network.yaml
   

建立由使用者管理的網路

在下列虛擬網路範例中，網路是使用者管理，而非先前範例中的 Anthos 管理。在使用者管理的網路中，您必須負責在主機上建立或刪除 VLAN 介面。

如要在使用者管理模式下建立網路，並手動定義 VLAN 介面設定，請完成下列步驟：

1. 在您選擇的編輯器中建立 Network 資訊清單，例如 user-managed-network.yaml：

   nano user-managed-network.yaml
   

2. 複製並貼上下列 YAML 定義：

   apiVersion: networking.gke.io/v1
   kind: Network
   metadata:
     name: NETWORK_NAME
   spec:
     type: L2
     networkLifecycle: UserManaged
     l2NetworkConfig:
       vlanID: VLAN_ID
     nodeInterfaceMatcher:
       interfaceName: INTERFACE_NAME
     externalDHCP4: true
   

   替換下列值：

   • NETWORK_NAME：網路名稱。
   • INTERFACE_NAME：要將網路附加至的主機介面。
   • VLAN_ID：要標記流量的 VLAN ID。

   在這個 Network 資訊清單中，設定了下列值：

   • 工作負載只能L2附加至這個網路。
   • 網路為 UserManaged。您必須在建立網路前，或刪除網路後，在每個節點上建立或刪除 VLAN VLAN_ID 介面。
   • 網路已啟用外部 DHCP。外部 DHCP 伺服器負責為連線至這個網路的工作負載分配 IPv4 位址、路由、閘道和 DNS 設定。

3. 在編輯器中儲存並關閉 Network 資訊清單。

4. 使用 kubectl 建立網路：

   kubectl apply -f user-managed-network.yaml
   

將 VM 連線至網路

視特定網路設定選項的定義方式而定，VM 的網路設定 (例如 DNS 和 DHCP) 會靜態或動態指派：

• 如果您在 VM 上設定靜態 IP 位址，系統就不會將查詢傳送至 DHCP 伺服器。設定閘道和路徑的其他資訊必須來自網路資源。
• 如果您未在 VM 上設定靜態 IP 位址，系統會將查詢傳送至 DHCP 伺服器。虛擬機會從 DHCP 伺服器取得所有資訊，並忽略您在網路資源中定義的任何設定。
• 如果網路資源中的外部 DHCP 未設為 true，您必須為 VM 設定靜態 IP 位址。其他所有資訊都來自您在網路資源中定義的設定。

如要建立連線至網路的 VM，請完成下列步驟：

CLI

• 如要使用 kubectl 建立 VM，請完成下列步驟：

  kubectl virt create vm VM_NAME \
    --image ubuntu20.04 \
    --network NETWORK_NAME
  

  替換下列值：

  • VM_NAME：VM 的名稱。
  • NETWORK_NAME：要連線的網路名稱。
    • 如果網路已設定為允許使用外部 DHCP 伺服器，系統會自動為 VM 指派 IP 位址。如需定義靜態 IP 位址，請新增選用的 --ip IP_ADDRESS 參數和值。
  注意： 系統會在 ~/google-virtctl 目錄中建立 VM_NAME.yaml 檔案。您可以查看這個檔案的內容，瞭解 VM Runtime 在 GDC 上建立的 Kubernetes 資源定義。

資訊清單

如要使用 YAML 資訊清單建立 VM，請完成下列步驟：

1. 在您選擇的編輯器中建立 VirtualMachine 資訊清單，例如 my-vm.yaml：

   nano my-vm.yaml
   

2. 複製並貼上下列 YAML 資訊清單：

   apiVersion: vm.cluster.gke.io/v1
   kind: VirtualMachine
   metadata:
     name: VM_NAME
   spec:
     interfaces:
       - name: eth0
         networkName: NETWORK_NAME
         ipAddresses:
           - IP_ADDRESS
         default: true
     disks:
       - virtualMachineDiskName: VM_NAME-boot-dv
         boot: true
   

   在這個 YAML 資訊清單中，定義下列設定：

   • VM_NAME：VM 的名稱。
   • NETWORK_NAME：要連線的網路名稱。
   • IP_ADDRESS：以 CIDR 標記法指派給 VM 的 IP 位址，例如 192.0.2.10/24。
     • 如果網路已設定為允許使用外部 DHCP 伺服器，請從 VirtualMachine 資訊清單中移除這個欄位。

   名為 VM_NAME-boot-dv 的開機磁碟必須已存在。詳情請參閱「建立 VM 開機磁碟」。

3. 在編輯器中儲存並關閉 VirtualMachine 資訊清單。

4. 使用 kubectl 建立 VM：

   kubectl apply -f my-vm.yaml
   

後續步驟

• 在 Google Distributed Cloud 中編輯 VM。