Usar o gerenciamento automático de endereços IP

Autopilot Standard

Neste documento, explicamos como ativar o gerenciamento automático de endereços IP (auto IPAM) em um cluster do Google Kubernetes Engine (GKE). Quando você ativa o IPAM automático, o GKE cria sub-redes automaticamente no cluster e gerencia endereços IP para nós e pods. Para serviços, o GKE atribui endereços IP de um intervalo gerenciado pelo GKE por padrão.

Este documento é destinado a operadores, arquitetos de nuvem, desenvolvedores e engenheiros de rede que provisionam e configuram recursos de nuvem, implantam apps e serviços e gerenciam redes para implantações na nuvem. Para saber mais sobre papéis comuns e tarefas de exemplo referenciados no conteúdo do Google Cloud, consulte Tarefas e papéis de usuário comuns do GKE.

Visão geral

Tradicionalmente, ao criar um cluster do GKE, você configura manualmente uma sub-rede com um intervalo principal para endereços IP de nós e dois intervalos secundários para endereços IP de pods e serviços. Ao configurar manualmente o intervalo de endereços IP do pod, pode ser difícil saber o tamanho exato do intervalo de endereços IP a ser definido. Se você não alocar endereços IP suficientes, poderá restringir o escalonamento do cluster e a criação de novos pods. Por outro lado, se você alocar endereços IP em excesso, corre o risco de desperdiçar um espaço de endereço IP valioso que poderia ser usado por outros recursos.

O IPAM automático do GKE resolve esse problema e tem as seguintes vantagens:

Complexidade reduzida: o IPAM automático reduz a complexidade da alocação de endereços IP ao criar automaticamente uma sub-rede e atribuir um intervalo de endereços IP adequado a ela.

Ajuste automático de intervalos de endereços IP: quando você ativa o IPAM automático, o GKE começa com um intervalo de endereços IP menor para nós e pods. À medida que o cluster aumenta ou diminui, o GKE adiciona ou remove dinamicamente intervalos de endereços IP extras usando vários intervalos que não se sobrepõem e são definidos no nível do cluster. Essa abordagem automatizada otimiza a integridade e a eficiência dos endereços IP em todo o ciclo de vida do cluster do GKE.

Gerenciamento simplificado de endereços IP: o IPAM automático reduz a necessidade de planejar e gerenciar meticulosamente a alocação de endereços IP para seus clusters do GKE.

O IPAM automático não adiciona nem remove intervalos de endereços IP que já estão atribuídos a pools de nós existentes quando esses pools são escalonados verticalmente ou horizontalmente. Quando você cria novos pools de nós com espaço de endereços IP insuficiente no cluster, o IPAM automático cria mais sub-redes e intervalos de endereços IP.

É possível ativar o IPAM automático ao criar um novo cluster. Também é possível ativar ou desativar o IPAM automático para clusters atuais.

Antes de começar

Antes de começar, verifique se você realizou as tarefas a seguir:

• Ative a API Google Kubernetes Engine.
Ativar a API Google Kubernetes Engine
• Se você quiser usar a Google Cloud CLI para essa tarefa, instale e inicialize a CLI gcloud. Se você instalou a CLI gcloud anteriormente, instale a versão mais recente executando o comando gcloud components update. Talvez as versões anteriores da CLI gcloud não sejam compatíveis com a execução dos comandos neste documento.
  Observação:em instalações prévias da CLI gcloud, defina a propriedade compute/region. Se você usa principalmente clusters zonais, defina compute/zone. Ao definir um local padrão, é possível evitar erros na CLI gcloud como: One of [--zone, --region] must be supplied: Please specify location. Talvez seja necessário especificar o local em determinados comandos se o local do cluster for diferente do padrão definido.

Restrições e limitações

Ao usar o IPAM automático no cluster do GKE, entenda as seguintes restrições e limitações:

• O cluster precisa ser cluster nativo de VPC. Os clusters baseados em rotas não são compatíveis com o IPAM automático.
• Não é possível usar o IPAM automático em um cluster com VPC compartilhada.
• O Auto IPAM não funciona quando você cria um pool de nós com várias interfaces de rede. Para usar o IPAM automático, desative os recursos de várias redes no pool de nós.
• Não é possível usar o IPAM automático para criar uma sub-rede em um cluster com rede de pilha dupla IPv4/IPv6. É possível usar o IPAM automático com uma sub-rede de pilha dupla existente, mas ele aloca e gerencia apenas os endereços IPv4 no cluster.
• Quando você ativa o IPAM automático, o tamanho máximo padrão de qualquer pool de nós, incluindo o pool padrão, é de 252 nós com um bloco CIDR de /24.
• Por padrão, o GKE permite até 48 pods por nó em um cluster com IPAM automático.
• Não é possível fazer o superprovisionamento de um intervalo CIDR de pod em clusters que usam o IPAM automático.

Atenção: não use sub-redes criadas com o IPAM automático (identificadas com o prefixo gke-auto) para recursos não gerenciados pelo GKE. O GKE exclui e recicla automaticamente essas sub-redes quando elas não estão mais em uso por um cluster do GKE, o que pode levar a interrupções inesperadas do serviço. Também não será possível excluir o cluster do GKE ou o pool de nós se a sub-rede gke-auto for usada por outros recursos.

Criar um cluster com IPAM automático

Ao criar um novo cluster e ativar o IPAM automático, é possível fazer com que o GKE crie uma nova sub-rede ou especificar uma sub-rede existente para usar.

Ativar o IPAM automático com uma nova sub-rede

Para criar um cluster com IPAM automático e fazer com que o GKE crie uma nova sub-rede, use o console do Google Cloud ou a CLI gcloud. Não é necessário especificar intervalos de endereços IP ao criar um cluster e ativar o IPAM automático.

Console

Para clusters do Autopilot, use a CLI gcloud. Para clusters padrão, siga estas etapas:

1. No console do Google Cloud , acesse a página Criar um cluster do Kubernetes.

   Acessar "Criar um cluster do Kubernetes"

2. No painel de navegação, em Cluster, clique em Rede.
3. Na seção Rede do cluster, em VPC, abra a lista suspensa Rede e selecione uma VPC.
4. Na seção Gerenciamento de IP, em IPAM automático, clique em Ativado.
5. Configure as outras configurações conforme necessário.
6. Clique em Criar.

gcloud

gcloud container clusters create CLUSTER_NAME \
    --location=CONTROL_PLANE_LOCATION \
    --enable-auto-ipam

Substitua:

• CLUSTER_NAME: um nome para o cluster.
• CONTROL_PLANE_LOCATION: a região ou zona do plano de controle do cluster, como us-central1 ou us-central1-a.

O GKE faz o seguinte:

• Cria uma sub-rede para o cluster.
• Configura uma alocação inicial de endereços IP para o cluster e aloca automaticamente novos endereços IP de nó e pod para o novo pool de nós.
• Monitora o uso de sub-redes e intervalos de endereços IP secundários.

Ativar o IPAM automático com sua própria sub-rede

Ao criar um cluster e especificar uma sub-rede, verifique se há intervalos de endereços IP secundários suficientes disponíveis para o cluster.

Console

Para clusters do Autopilot, use a CLI gcloud. Para clusters padrão, siga estas etapas:

1. No console do Google Cloud , acesse a página Criar um cluster do Kubernetes.

   Acessar "Criar um cluster do Kubernetes"

2. No painel de navegação, em Cluster, clique em Rede.
3. Na seção Rede do cluster, em VPC, abra a lista suspensa Rede e selecione uma VPC.
4. Na seção Gerenciamento de IP, em Auto-IPAM, clique em Ativado.
5. Na seção VPC, expanda a lista suspensa Sub-rede do nó e selecione a sub-rede que você quer usar.
6. Configure as outras opções conforme necessário e clique em Criar.

gcloud

Para criar um cluster com IPAM automático e especificar sua própria sub-rede, siga as instruções na seção Criar um cluster em uma sub-rede atual e use a flag --enable-auto-ipam no comando. Exemplo:

gcloud container clusters create CLUSTER_NAME \
   --location=CONTROL_PLANE_LOCATION \
   --enable-auto-ipam \
   --network=NETWORK \
   --subnetwork=SUBNET_NAME

Substitua os seguintes valores:

• CLUSTER_NAME: um nome para o cluster.
• CONTROL_PLANE_LOCATION: a região ou zona do plano de controle do cluster, como us-central1 ou us-central1-a.
• NETWORK: o nome da rede VPC do cluster.
• SUBNET_NAME: o nome de uma sub-rede atual.

O intervalo de endereços IP primário da sub-rede é usado para os nós. A sub-rede precisa estar na mesma região do cluster.

Atualizar um cluster atual

É possível ativar ou desativar o IPAM automático em um cluster atual.

Ativar o IPAM automático

Para ativar o IPAM automático em um cluster atual, use o consoleGoogle Cloud ou a CLI gcloud.

Console

Para clusters do Autopilot, use a CLI gcloud. Para clusters padrão, siga estas etapas:

1. No console do Google Cloud , acesse a página de clusters do Kubernetes.

   Acessar os clusters do Kubernetes

2. Ao lado do cluster que você quer editar, clique em Ações e, depois, em Editar.

3. Na página Detalhes do cluster, clique na guia Detalhes.

4. Na seção Rede do cluster, clique em Editar IPAM automático.

5. Na caixa de diálogo Editar Auto-IPAM, selecione Ativado.

6. Clique em Salvar alterações.

gcloud

Execute este comando:

gcloud container clusters update CLUSTER_NAME \
    --location=CONTROL_PLANE_LOCATION \
    --enable-auto-ipam

Depois de atualizar o cluster, ao criar um pool de nós sem espaço de endereço IP suficiente, o GKE cria e gerencia um novo intervalo de endereços IP no cluster.

Desativar o IPAM automático

Para desativar o IPAM automático em um cluster atual, use o consoleGoogle Cloud ou a CLI gcloud.

Console

Para clusters do Autopilot, use a CLI gcloud. Para clusters padrão, siga estas etapas:

1. No console do Google Cloud , acesse a página de clusters do Kubernetes.

   Acessar os clusters do Kubernetes

2. Ao lado do cluster que você quer editar, clique em Ações e, depois, em Editar.

3. Na página Detalhes do cluster, clique na guia Detalhes.

4. Na seção Rede do cluster, clique em Editar Auto-IPAM.

5. Na caixa de diálogo Editar Auto-IPAM, selecione Desativado.

6. Clique em Salvar alterações.

gcloud

Execute este comando:

gcloud container clusters update CLUSTER_NAME \
    --location=CONTROL_PLANE_LOCATION \
    --disable-auto-ipam

Substitua:

• CLUSTER_NAME: o nome do cluster.
• CONTROL_PLANE_LOCATION: a região ou zona do plano de controle do cluster, como us-central1 ou us-central1-a.

Depois de desativar o IPAM automático no cluster:

• O GKE vai manter a propriedade de todas as sub-redes e intervalos de endereços IP secundários criados com o IPAM automático. Esses recursos são excluídos quando você exclui o cluster do GKE.
• Quando você cria novos pools de nós, o GKE atribui automaticamente a sub-rede padrão e o intervalo de endereços IP secundários associado.

A seguir

• Saiba mais sobre a alocação de endereços IP no GKE.
• Aprenda a criar clusters nativos de VPC.