Crea e utilizza reti virtuali per il runtime VM su Google Distributed Cloud

Questo documento è destinato ai proprietari di applicazioni e agli amministratori di piattaforme che eseguono GKE su Bare Metal. Questo documento mostra come creare e utilizzare reti virtuali per supportare i carichi di lavoro delle VM che utilizzano VM Runtime su Google Distributed Cloud.

Prima di iniziare

Per completare questo documento, devi avere accesso alle seguenti risorse:

Accesso al cluster GKE su Bare Metal versione 1.12.0 (anthosBareMetalVersion: 1.12.0) o successiva. Puoi utilizzare qualsiasi tipo di cluster in grado di eseguire carichi di lavoro. Se necessario, prova GKE su Bare Metal su Compute Engine o consulta la panoramica sulla creazione dei cluster.
Lo strumento client virtctl installato come plug-in per kubectl. Se necessario, installa lo strumento client virtctl.

Panoramica sulle reti virtuali

Le reti vengono create utilizzando risorse personalizzate. Una rete può essere creata in qualsiasi momento dopo la creazione del cluster. Le impostazioni di rete per l'interfaccia host e l'assegnazione dell'ID VLAN, se definite, non possono essere modificate dopo aver creato una rete.

L'eliminazione delle reti è soggetta ad alcune condizioni. Ad esempio, il controller di rete rifiuta l'eliminazione di una rete quando questa è in uso da parte di qualsiasi risorsa, ad esempio VM o interfacce di rete.

La definizione di rete può includere informazioni relative a gateway, route e DNS. Puoi anche abilitare l'utilizzo di un server DHCP esterno. Queste impostazioni di rete vengono assegnate in modo statico o dinamico a seconda di come sono definite determinate opzioni di configurazione di rete.

Rete di pod predefinita

Ogni cluster ha un pod-network creato per te per impostazione predefinita. Questa rete non può essere modificata. Le route per il CIDR del pod, il CIDR del servizio e la configurazione DNS vengono completate automaticamente. La configurazione DNS utilizza gli stessi valori del cluster.

pod-network può essere utilizzato dai carichi di lavoro che necessitano di un'interfaccia per accedere alla rete di pod del cluster e non hanno bisogno di opzioni di configurazione specifiche. Le route di pod-network sono sempre configurate per garantire l'accesso al cluster e al servizio per i carichi di lavoro, anche se il gateway predefinito non si trova nell'interfaccia di pod-network.

Questo valore pod-network predefinito consente di testare il runtime VM su Google Distributed Cloud senza passaggi aggiuntivi per creare le tue reti virtuali. Molti dei nostri documenti utilizzano questo pod-network predefinito per ridurre la complessità degli esempi. Le esigenze dei tuoi carichi di lavoro VM determinano se questo valore pod-network predefinito è sufficiente o se devi creare e utilizzare le tue reti virtuali.

Il seguente manifest YAML mostra una configurazione di esempio per pod-network. I valori per route, DNS e nome dell'interfaccia sono stati compilati dal cluster:

  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

Creazione e utilizzo di reti virtuali

Per supportare i carichi di lavoro di produzione, crea reti che supportino le funzionalità di cui hai bisogno, come l'utilizzo di un server DHCP esterno o di un ID VLAN. Queste reti forniscono la connettività di livello 2 (L2) per le VM.

Utilizza un server DHCP esterno

Il runtime VM su Google Distributed Cloud non fornisce server DHCP. Devi specificare manualmente gli indirizzi IP per le VM o configurare l'utilizzo di server DHCP esterni. Quando abiliti l'utilizzo di un server DHCP esterno, puoi saltare la configurazione delle impostazioni DNS e del gateway se sono fornite da DHCP.

Per creare una rete che utilizza un server DHCP esterno, segui questi passaggi:

Crea un manifest Network, ad esempio use-dhcp-network.yaml, nell'editor che preferisci:
```
nano use-dhcp-network.yaml
```
Copia e incolla il seguente manifest YAML:
```
apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: Network
metadata:
  name: NETWORK_NAME
spec:
  type: L2
  nodeInterfaceMatcher:
    interfaceName: INTERFACE_NAME
  externalDHCP4: true
```
Sostituisci i seguenti valori:
- NETWORK_NAME: il nome della rete.
- INTERFACE_NAME: il nome dell'interfaccia sul nodo GKE su Bare Metal a cui collegare la rete. Specifica il nome dell'interfaccia fisica sul nodo da utilizzare. Tutti i nodi nel cluster devono avere lo stesso nome dell'interfaccia.
In questo manifest Network sono impostati i seguenti valori:
- Il campo type è impostato su L2. Con questa impostazione, i carichi di lavoro possono avere solo un collegamento di livello 2 a questa rete. Questa è l'unica rete type che puoi creare nel runtime VM su Google Distributed Cloud.
- Il campo externalDHCP4 è impostato su true. Questa impostazione abilita il protocollo DHCP esterno per la rete. Il server DHCP esterno è responsabile dell'allocazione degli indirizzi IPv4, delle route, del gateway e della configurazione DNS per i carichi di lavoro connessi a questa rete.
Salva e chiudi il manifest Network nell'editor.
Crea la rete utilizzando kubectl:
```
kubectl apply -f use-dhcp-network.yaml
```

Definisci manualmente le impostazioni di rete

Il runtime VM su Google Distributed Cloud non fornisce server DHCP. Devi specificare manualmente gli indirizzi IP per le VM o configurare l'utilizzo di server DHCP esterni. Se specifichi manualmente gli indirizzi IP, devi definire le impostazioni di rete per DNS, route e gateway predefinito.

Per creare una rete con impostazioni di rete specificate manualmente per le VM, completa questi passaggi:

Crea un manifest Network, ad esempio manual-network.yaml, nell'editor che preferisci:
```
nano manual-network.yaml
```
Copia e incolla il seguente manifest YAML:
```
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
```
Sostituisci i seguenti valori:
- NETWORK_NAME: il nome della rete.
- INTERFACE_NAME: il nome dell'interfaccia sul nodo GKE su Bare Metal a cui collegare la rete. Specifica il nome dell'interfaccia fisica sul nodo da utilizzare. Tutti i nodi nel cluster devono avere lo stesso nome dell'interfaccia.
- ROUTE_ADDRESS: route facoltative in notazione CIDR per la configurazione su ogni VM connessa a questa rete.
- GATEWAY_ADDRESS: l'indirizzo IP del gateway delle VM.
- NAMESERVER_ADDRESS: uno o più indirizzi IP dei server dei nomi DNS che le VM possono utilizzare.
Salva e chiudi il manifest Network nell'editor.
Crea la rete utilizzando kubectl:
```
kubectl apply -f manual-network.yaml
```

Utilizza un ID VLAN

Quando crei reti virtuali, puoi definire le VLAN con tag. Queste assegnazioni VLAN consentono di isolare il traffico di rete in base ai requisiti dei carichi di lavoro e alle esigenze di isolamento. In una rete AnthosManaged, il cluster è autorizzato a creare ed eliminare l'interfaccia VLAN su ogni nodo.

Per creare una rete che definisce un'assegnazione VLAN, segui questi passaggi:

Crea un manifest Network, ad esempio vlan-network.yaml, nell'editor che preferisci:
```
nano vlan-network.yaml
```
Copia e incolla il seguente manifest YAML:
```
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
```
Sostituisci i seguenti valori:
- NETWORK_NAME: il nome della rete.
- INTERFACE_NAME: il nome dell'interfaccia sul nodo GKE su Bare Metal a cui collegare la rete. Specifica il nome dell'interfaccia fisica sul nodo da utilizzare. Tutti i nodi nel cluster devono avere lo stesso nome dell'interfaccia.
- VLAN_ID: l'ID VLAN per cui vuoi taggare il traffico.
In questo manifest Network sono impostati i seguenti valori:
- I carichi di lavoro possono avere solo un collegamento L2 a questa rete.
- La rete è AnthosManaged. Questa impostazione è il ciclo di vita predefinito se non specificata.
  - In questa modalità, il cluster ha l'autorizzazione per creare ed eliminare l'interfaccia VLAN su ogni nodo, ad esempio INTERFACE_NAME.VLAN_ID.
  - Se vuoi creare o hai già creato le interfacce VLAN sui nodi, imposta il valore networkLifecycle su UserManaged come mostrato nella prossima sezione.
- Sulla rete è abilitato un DHCP esterno. Il server DHCP esterno è responsabile dell'allocazione degli indirizzi IPv4, delle route, del gateway e della configurazione DNS per i carichi di lavoro connessi a questa rete.
Salva e chiudi il manifest Network nell'editor.
Crea la rete utilizzando kubectl:
```
kubectl apply -f vlan-network.yaml
```

Crea una rete gestita dall'utente

Nella rete virtuale di esempio seguente, la rete è gestita dall'utente, al contrario di Anthos-managed in un esempio precedente. Nelle reti gestite dall'utente, sei responsabile della creazione o dell'eliminazione dell'interfaccia VLAN sull'host.

Per creare una rete in modalità gestita dall'utente e definire manualmente la configurazione dell'interfaccia VLAN, completa i seguenti passaggi:

Crea un manifest Network, ad esempio user-managed-network.yaml, nell'editor che preferisci:
```
nano user-managed-network.yaml
```
Copia e incolla la seguente definizione YAML:
```
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
```
Sostituisci i seguenti valori:
- NETWORK_NAME: il nome della rete.
- INTERFACE_NAME: l'interfaccia host a cui collegare la rete.
- VLAN_ID: l'ID VLAN per cui vuoi taggare il traffico.
In questo manifest Network sono impostati i seguenti valori:
- I carichi di lavoro possono avere solo un collegamento L2 a questa rete.
- La rete è UserManaged. Devi creare o eliminare l'interfaccia VLAN VLAN_ID su ogni nodo prima della creazione della rete o dopo l'eliminazione della rete.
- Sulla rete è abilitato un DHCP esterno. Il server DHCP esterno è responsabile dell'allocazione degli indirizzi IPv4, delle route, del gateway e della configurazione DNS per i carichi di lavoro connessi a questa rete.
Salva e chiudi il manifest Network nell'editor.

Crea la rete utilizzando kubectl:

kubectl apply -f user-managed-network.yaml

Connetti una VM a una rete

Le impostazioni di rete per la VM, ad esempio DNS e DHCP, vengono assegnate in modo statico o dinamico a seconda di come sono definite determinate opzioni di configurazione di rete:

Se configuri un indirizzo IP statico sulla VM, non viene inviata alcuna query a un server DHCP. Le informazioni aggiuntive per configurare il gateway e la route devono provenire dalla risorsa di rete.
Se non configuri un indirizzo IP statico sulla VM, viene inviata una query al server DHCP. La VM riceve tutte le informazioni dal server DHCP e ignora qualsiasi configurazione definita nella risorsa di rete.
Se il DHCP esterno non è impostato su true nella risorsa di rete, devi configurare un indirizzo IP statico per la VM. Tutte le altre informazioni provengono dalla configurazione definita nella risorsa di rete.

Per creare una VM che si connetta a una rete, segui questi passaggi:

CLI

Per creare una VM utilizzando kubectl, completa i seguenti passaggi:
```
kubectl virt create vm VM_NAME \
  --image ubuntu20.04 \
  --network NETWORK_NAME
```
Sostituisci i seguenti valori:
- VM_NAME: il nome della VM.
- NETWORK_NAME: il nome della rete a cui connettersi.
  - Se la rete è configurata per consentire l'utilizzo di server DHCP esterni, alla VM viene assegnata automaticamente un'assegnazione di indirizzo IP. Se devi definire un indirizzo IP statico, aggiungi il parametro e il valore facoltativo --ip IP_ADDRESS.
Nota: nella directory ~/google-virtctl viene creato un file VM_NAME.yaml. Puoi visualizzare i contenuti di questo file per vedere la definizione delle risorse Kubernetes create dal runtime VM su Google Distributed Cloud.

Manifest

Per creare una VM utilizzando un manifest YAML, completa i seguenti passaggi:

Crea un manifest VirtualMachine, ad esempio my-vm.yaml, nell'editor che preferisci:
```
nano my-vm.yaml
```
Copia e incolla il seguente manifest YAML:
```
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
```
In questo manifest YAML, definisci le seguenti impostazioni:
- VM_NAME: il nome della VM.
- NETWORK_NAME: il nome della rete a cui connettersi.
- IP_ADDRESS: l'indirizzo IP in notazione CIDR da assegnare alla VM, ad esempio 192.0.2.10/24.
  - Se la rete è configurata in modo da consentire l'utilizzo di server DHCP esterni, rimuovi questo campo dal manifest di VirtualMachine.
Il disco di avvio denominato VM_NAME-boot-dv deve già esistere. Per ulteriori informazioni, consulta Creare un disco di avvio delle VM.
Salva e chiudi il manifest VirtualMachine nell'editor.
Crea la VM utilizzando kubectl:
```
kubectl apply -f my-vm.yaml
```

Passaggi successivi

Modifica una VM in GKE su Bare Metal.