在 GDC 上为虚拟机运行时创建和使用虚拟网络

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• 早期版本（不受支持）

本文档适用于运行 GKE on Bare Metal 的应用所有者和平台管理员。本文档介绍如何创建和使用虚拟网络，以便为使用 GDC 上的虚拟机运行时的虚拟机工作负载提供支持。

准备工作

要完成本文档，您需要拥有以下资源的访问权限：

• GKE on Bare Metal 1.12.0 版 (anthosBareMetalVersion: 1.12.0) 或更高版本集群的访问权限。您可以使用任何能够运行工作负载的集群类型。如果需要，请在 Compute Engine 上试用适用于 Bare Metal 的 GDCV 或参阅集群创建概览。
• 作为 kubectl 的插件安装的 virtctl 客户端工具。如果需要，请安装 virtctl 客户端工具。

虚拟网络概览

网络是使用自定义资源创建的。您可以在创建集群后随时创建网络。如果主机接口和 VLAN ID 分配的网络设置已定义，创建网络后便无法更改。

网络删除受到某些条件的约束。例如，网络控制器会拒绝删除正在被任何资源（例如虚拟机或网络接口）使用的网络。

网络定义可以包括网关、路由和 DNS 信息。您还可以启用外部 DHCP 服务器的使用。这些网络设置可以是静态或动态分配的，具体取决于某些网络配置选项的定义方式。

默认 Pod 网络

系统默认为每个集群创建一个 pod-network。此网络无法更改。系统会自动填充 Pod CIDR 和服务 CIDR 的路由和 DNS 配置。DNS 配置使用与集群相同的值。

pod-network 可以供需要接口来访问集群的 Pod 网络并且不需要任何特定配置选项的工作负载使用。即使默认网关不在 pod-network 接口上，pod-network 的路由也始终配置为确保工作负载可以访问集群和服务。

使用此默认的 pod-network 时，您无需执行额外步骤即可在 GDC 上测试虚拟机运行时。我们的许多文档都使用此默认 pod-network 来降低示例的复杂性。虚拟机工作负载的需求决定了此默认 pod-network 是否足够，或者您是否需要创建和使用自己的虚拟网络。

注意：您通常不应将此默认 pod-network 用于生产流量。相反，您可以创建并使用您自己的虚拟网络，如本文档的其余部分所示。您可以在自己的网络中定义 IP 地址范围、路由和 VLAN，这些在默认的 pod-network 中无法实现。

以下 YAML 清单显示了 pod-network 的示例配置。路由、DNS 和接口名称的值已由集群填充：

  ​​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

创建和使用虚拟网络

为支持生产工作负载，请创建支持所需功能的网络，例如使用外部 DHCP 服务器或 VLAN ID。这些网络可为虚拟机提供第 2 层 (L2) 连接。

使用外部 DHCP 服务器

GDC 上的虚拟机运行时不提供 DHCP 服务器。您必须手动指定虚拟机的 IP 地址或配置使用外部 DHCP 服务器。启用外部 DHCP 服务器的使用时，如果 DNS 和网关设置由 DHCP 提供，则您可以跳过它们的设置。

如需创建使用外部 DHCP 服务器的网络，请完成以下步骤：

1. 在您选择的编辑器中创建 Network 清单，例如 use-dhcp-network.yaml：

   nano use-dhcp-network.yaml
   

2. 复制并粘贴以下 YAML 清单：

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

   替换以下值：

   • NETWORK_NAME：您的网络的名称。
   • INTERFACE_NAME：要将网络连接到的 GKE on Bare Metal 节点上的接口名称。指定节点上要使用的物理接口的名称。集群中的所有节点都应具有相同的接口名称。

   在此 Network 清单中，设置了以下值：

   • type 设置为 L2。使用此设置时，工作负载只具有此网络的第 2 层连接。这是您可以在 GDC 上的虚拟机运行时内创建的唯一网络 type。
   • externalDHCP4 设置为 true。此设置会为网络启用外部 DHCP。外部 DHCP 服务器负责连接到此网络的工作负载的 IPv4 地址分配、路由、网关和 DNS 配置。

3. 在编辑器中保存并关闭 Network 清单。

4. 使用 kubectl 创建网络：

   kubectl apply -f use-dhcp-network.yaml
   

手动定义网络设置

GDC 上的虚拟机运行时不提供 DHCP 服务器。您必须手动指定虚拟机的 IP 地址或配置使用外部 DHCP 服务器。如果您手动指定 IP 地址，则必须定义 DNS、路由和默认网关的网络设置。

如需为虚拟机创建具有手动指定的网络设置的网络，请完成以下步骤：

1. 在您选择的编辑器中创建 Network 清单，例如 manual-network.yaml：

   nano manual-network.yaml
   

2. 复制并粘贴以下 YAML 清单：

   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
   

   替换以下值：

   • NETWORK_NAME：您的网络的名称。
   • INTERFACE_NAME：要将网络连接到的 GKE on Bare Metal 节点上的接口名称。指定节点上要使用的物理接口的名称。集群中的所有节点都应具有相同的接口名称。
   • ROUTE_ADDRESS：要在连接到此网络的每个虚拟机上配置的可选路由（CIDR 表示法）。
   • GATEWAY_ADDRESS：虚拟机要使用的网关 IP 地址。
   • NAMESERVER_ADDRESS：供虚拟机使用的一个或多个 DNS 域名服务器 IP 地址。

3. 在编辑器中保存并关闭 Network 清单。

4. 使用 kubectl 创建网络：

   kubectl apply -f manual-network.yaml
   

使用 VLAN ID

创建虚拟网络时，您可以定义标记的 VLAN。这些 VLAN 分配可帮助您根据工作负载要求和隔离需求隔离网络流量。在 AnthosManaged 网络中，集群有权在每个节点上创建和删除 VLAN 接口。

如需创建定义 VLAN 分配的网络，请完成以下步骤：

1. 在您选择的编辑器中创建 Network 清单，例如 vlan-network.yaml：

   nano vlan-network.yaml
   

2. 复制并粘贴以下 YAML 清单：

   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
   

   替换以下值：

   • NETWORK_NAME：您的网络的名称。
   • INTERFACE_NAME：要将网络连接到的 GKE on Bare Metal 节点上的接口名称。指定节点上要使用的物理接口的名称。集群中的所有节点都应具有相同的接口名称。
   • VLAN_ID：要为其标记流量的 VLAN ID。

   在此 Network 清单中，设置了以下值：

   • 工作负载只能具有此网络的 L2 连接。
   • 网络为 AnthosManaged。如果未指定，则此设置是默认生命周期。
     • 在此模式下，集群有权在每个节点上创建和删除 VLAN 接口，例如 INTERFACE_NAME.VLAN_ID。
     • 如果您要或已经在节点上创建 VLAN 接口，请将 networkLifecycle 值设置为 UserManaged，如下一部分所示。
   • 网络启用了外部 DHCP。外部 DHCP 服务器负责连接到此网络的工作负载的 IPv4 地址分配、路由、网关和 DNS 配置。

3. 在编辑器中保存并关闭 Network 清单。

4. 使用 kubectl 创建网络：

   kubectl apply -f vlan-network.yaml
   

创建用户管理的网络

与上述示例中 Anthos 管理的网络不同，在以下示例虚拟网络中，网络由用户管理。在用户管理的网络中，您负责创建或删除主机上的 VLAN 接口。

如需在用户管理模式下创建网络并手动定义 VLAN 接口配置，请完成以下步骤：

1. 在您选择的编辑器中创建 Network 清单，例如 user-managed-network.yaml：

   nano user-managed-network.yaml
   

2. 复制并粘贴以下 YAML 定义：

   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
   

   替换以下值：

   • NETWORK_NAME：您的网络的名称。
   • INTERFACE_NAME：要将网络连接到的主机接口。
   • VLAN_ID：要为其标记流量的 VLAN ID。

   在此 Network 清单中，设置了以下值：

   • 工作负载只能具有此网络的 L2 连接。
   • 网络为 UserManaged。您必须在创建网络之前或删除网络之后，在每个节点上创建或删除 VLAN VLAN_ID 接口。
   • 网络启用了外部 DHCP。外部 DHCP 服务器负责连接到此网络的工作负载的 IPv4 地址分配、路由、网关和 DNS 配置。

3. 在编辑器中保存并关闭 Network 清单。

4. 使用 kubectl 创建网络：

   kubectl apply -f user-managed-network.yaml
   

将虚拟机连接到网络

虚拟机的网络设置（例如 DNS 和 DHCP）可以是静态或动态分配的，具体取决于某些网络配置选项的定义方式：

• 如果您在虚拟机上配置静态 IP 地址，则任何查询都不会发送到 DHCP 服务器。有关配置网关和路由的其他信息必须来自网络资源。
• 如果您未在虚拟机上配置静态 IP 地址，则查询将发送到 DHCP 服务器。虚拟机会从 DHCP 服务器获取所有信息，并忽略您在网络资源中定义的任何配置。
• 如果网络资源中外部 DHCP 未设置为 true，您必须为虚拟机配置静态 IP 地址。所有其他信息均来自您在网络资源中定义的配置。

要创建连接到网络的虚拟机，请完成以下步骤：

CLI

• 要使用 kubectl 创建虚拟机，请完成以下步骤：

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

  替换以下值：

  • VM_NAME：您的虚拟机的名称。
  • NETWORK_NAME：要连接到的网络的名称。
    • 如果该网络配置为允许使用外部 DHCP 服务器，则虚拟机会自动获取 IP 地址分配。如果您需要定义静态 IP 地址，请添加可选的 --ip IP_ADDRESS 参数和值。
  注意：在 ~/google-virtctl 目录中，会创建一个 VM_NAME.yaml 文件。您可以查看此文件的内容，了解由 GDC 上的虚拟机运行时创建的 Kubernetes 资源的定义。

清单

要使用 YAML 清单创建虚拟机，请完成以下步骤：

1. 在您选择的编辑器中创建 VirtualMachine 清单，例如 my-vm.yaml：

   nano my-vm.yaml
   

2. 复制并粘贴以下 YAML 清单：

   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
   

   在此 YAML 清单中，定义以下设置：

   • VM_NAME：您的虚拟机的名称。
   • NETWORK_NAME：要连接到的网络的名称。
   • IP_ADDRESS：要分配给虚拟机的 IP 地址（CIDR 表示法），例如 192.0.2.10/24。
     • 如果您的网络配置为允许使用外部 DHCP 服务器，请从 VirtualMachine 清单中移除此字段。

   名为 VM_NAME-boot-dv 的启动磁盘必须已存在。如需了解详情，请参阅创建虚拟机启动磁盘。

3. 在编辑器中保存并关闭 VirtualMachine 清单。

4. 使用 kubectl 创建虚拟机：

   kubectl apply -f my-vm.yaml
   

后续步骤

• 在 GDCV 中修改裸金属的虚拟机。