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GDCV für Bare Metal in OpenStack bereitstellen

GKE on Bare Metal unterstützt die Verwendung von OpenStack als private Cloud-Plattform. Diese Unterstützung ermöglicht Ihnen die Verwendung der folgenden OpenStack-Dienste:

Infrastructure as a Service (IaaS)
Load balancing as a Service (LBaaS)
Speicher

Sie können GKE on Bare Metal bereitstellen, das auf virtuellen OpenStack-Maschinen (VMs) mit unterstützten Betriebssystemen ausgeführt wird. GKE on Bare Metal stellt die VMs nicht automatisch bereit. Die Bereitstellung der VMs wird in dieser Anleitung nicht behandelt. Informationen zu den VM-Anforderungen und eine Beispielbereitstellung finden Sie im Terraform-Beispiel zum Erstellen von OpenStack-VMs.

Sie können den OpenStack LBaaS und den Kubernetes OpenStack Cloud Provider in GKE on Bare Metal verwenden, um die Kubernetes-Dienste außerhalb des OpenStack-Clusters verfügbar zu machen.

Die Anleitung besteht aus folgenden Abschnitten:

GKE on Bare Metal bereitstellen
OpenStack Cloud Provider for Kubernetes in GKE on Bare Metal für die Einbindung in die Octavia-Load-Balancer konfigurieren
Integration von OpenStack Cloud Provider für Kubernetes validieren

In dieser Anleitung wird OpenStack Ussuri verwendet, aber sie könnte auch mit älteren Versionen von OpenStack funktionieren. Ältere OpenStack-Versionen wurden nicht getestet. In diesem Leitfaden werden OpenStack-VMs verwendet, um Ihnen eine Proof-of-Concept-Umgebung für GKE on Bare Metal mit zwei Knoten bereitzustellen, die auf OpenStack ausgeführt wird. Informationen zum Erstellen einer Produktionsumgebung mit einer Steuerungsebene für Hochverfügbarkeit finden Sie in der Dokumentation zu GKE on Bare Metal zu den Anforderungen an die Produktionsumgebung.

Beispiel für ein Deployment

In dieser Anleitung finden Sie eine Beispielbereitstellung von GKE on Bare Metal in OpenStack, die sich in den Load-Balancer von OpenStack einbinden lässt. Sie müssen die Befehle und Konfigurationswerte verstehen und an Ihre OpenStack-Umgebung anpassen. Das folgende Diagramm zeigt die resultierende Bereitstellung:

GKE on Bare Metal in OpenStack installiert.

Vorbereitung

OpenStack Ussuri mit LBaaS v2, das bereitgestellt und funktionsfähig ist
Dienstkonto zum Herunterladen des bmctl-Tools
Konfigurieren Sie Ihre OpenStack-VMs und Ihr Netzwerk wie in der Beispielbereitstellung gezeigt. Sie haben folgende Möglichkeiten, eine ähnliche Einrichtung in Ihrer OpenStack-Umgebung bereitzustellen:
1. Verwenden Sie dieses Terraform-Skript, um die Ressourcen automatisch bereitzustellen.
2. Stellen Sie die Ressourcen manuell bereit.
Die folgenden OpenStack-VMs müssen bereit und über SSH verfügbar sein:

Name	Nutzung	IP-Adresse
abm-ws	10.200.0.10 *(private IP-Adresse)* floating_ip *(öffentliche IP-Adresse)*	Fungiert als Administrator-Workstation und wird verwendet, um Anthos auf Bare Metal auf den anderen Maschinen bereitzustellen.
abm-cp1	10.200.0.11	Anthos-Cluster-Steuerungsebene: Dieser Host führt die Kubernetes-Steuerungsebene und den Load-Balancer aus.
abm-w1	10.200.0.12	Anthos-Cluster-Worker-Knoten: Dieser Host führt die Kubernetes-Arbeitslasten aus.

GKE on Bare Metal bereitstellen

In diesem Abschnitt werden die folgenden Aufgaben erläutert:

Tools installieren, die Sie auf der abm-ws-Administrator-Workstation-VM benötigen
Projekt-ID und Dienstkonto konfigurieren, um das Bereitstellung sicher abzuschließen
Cluster-Konfigurationsdatei erstellen
GKE on Bare Metal bereitstellen

Benötigte Tools installieren

Rufen Sie die öffentliche Floating-IP-Adresse der abm-ws-VM ab.

export OPENSTACK_IPS=$(openstack floating ip list --tags=abm_ws_floatingip -f json)
export FLOATING_IP=$(jq -c '.[]."Floating IP Address"' <<< $OPENSTACK_IPS | tr -d '"')

Prüfen Sie, ob Sie über SSH eine sichere Verbindung zur abm-ws-VM herstellen können und melden Sie sich als root-Nutzer an. Der von den Terraform-Skripts konfigurierte root-Nutzer ist abm.
```
ssh ubuntu@$FLOATING_IP
sudo -u abm -i
```
Hinweis: Wenn Sie für Ihre VM die Public-Key-Authentifizierung konfiguriert haben, verwenden Sie die "-o IdentitiesOnly=yes -i <PATH_TO_KEY>"-Flags mit dem SSH-Befehl.

Prüfen Sie, ob Sie eine SSH-Verbindung zu den anderen Knoten herstellen können.

ssh abm@10.200.0.11 'echo SSH to $HOSTNAME succeeded'
ssh abm@10.200.0.12 'echo SSH to $HOSTNAME succeeded'

Die erwartete Ausgabe für die obigen Befehle ist:

SSH to abm-cp1 succeeded
SSH to abm-w1 succeeded

Laden Sie das kubectl-Befehlszeilendienstprogramm auf die abm-ws-VM herunter.

curl -LO "https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/$(curl -s https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl"
chmod +x kubectl
sudo mv kubectl /usr/local/sbin/

Installieren Sie Docker auf der abm-ws-VM.

curl -fsSL https://get.docker.com -o get-docker.sh
sh get-docker.sh
sudo usermod -aG docker abm
newgrp docker

Google Cloud-Projekt und -Dienstkonto konfigurieren

Rufen Sie Anmeldedaten für Google Cloud CLI für Ihr Nutzerkonto ab. Diese werden bei Verwendung der folgenden gcloud-Befehle verwendet.

gcloud auth login

Achten Sie darauf, dass die Google Cloud CLI für die Verwendung des Google Cloud-Projekts konfiguriert ist, in dem Ihre GKE on Bare Metal registriert werden soll.

gcloud config set project PROJECT_ID

Legen Sie die Standardanmeldedaten für Anwendungen (Application Default Credentials, ADC) für Ihr Nutzerkonto auf der Administrator-Workstation fest. Diese werden verwendet, wenn das bmctl-Tool zum Erstellen von Clustern verwendet wird.
```
gcloud auth application-default login
```

Erstellen Sie das Dienstkonto bm-gcr. Mit diesem Dienstkonto authentifizieren Sie sich vom GKE on Bare Metal-Cluster.

gcloud iam service-accounts create bm-gcr

gcloud iam service-accounts keys create bm-gcr.json \
  --iam-account=bm-gcr@PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com

Aktivieren Sie die erforderlichen APIs.

gcloud services enable \
  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

Erteilen Sie dem bm-gcr-Dienstkonto zusätzliche Berechtigungen. Wenn Sie die Berechtigungen hinzufügen, müssen Sie nicht mehrere Dienstkonten für einzelne Dienste erstellen.

gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID \
  --member="serviceAccount:bm-gcr@PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com" \
  --role="roles/gkehub.connect"

gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID \
  --member="serviceAccount:bm-gcr@PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com" \
  --role="roles/gkehub.admin"

gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID \
  --member="serviceAccount:bm-gcr@PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com" \
  --role="roles/logging.logWriter"

gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID \
  --member="serviceAccount:bm-gcr@PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com" \
  --role="roles/monitoring.metricWriter"

gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID \
  --member="serviceAccount:bm-gcr@PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com" \
  --role="roles/monitoring.dashboardEditor"

gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID \
  --member="serviceAccount:bm-gcr@PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com" \
  --role="roles/stackdriver.resourceMetadata.writer"

gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID \
  --member="serviceAccount:bm-gcr@PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com" \
  --role="roles/opsconfigmonitoring.resourceMetadata.writer"

Cluster-Konfigurationsdatei erstellen

Laden Sie das bmctl-Befehlszeilentool herunter.

mkdir baremetal && cd baremetal
gsutil cp gs://anthos-baremetal-release/bmctl/1.16.8/linux-amd64/bmctl .
chmod a+x bmctl
sudo mv bmctl /usr/local/sbin/

Erstellen Sie einen GKE on Bare Metal-Arbeitsbereich für Ihren Cluster.
```
bmctl create config -c CLUSTER_NAME
```

Erstellen Sie die Konfigurationsdatei für Ihren GKE on Bare Metal-Cluster.

cat > bmctl-workspace/CLUSTER_NAME/CLUSTER_NAME.yaml << EOB
---
gcrKeyPath: /home/abm/bm-gcr.json
sshPrivateKeyPath: /home/abm/.ssh/id_rsa
gkeConnectAgentServiceAccountKeyPath: /home/abm/bm-gcr.json
gkeConnectRegisterServiceAccountKeyPath: /home/abm/bm-gcr.json
cloudOperationsServiceAccountKeyPath: /home/abm/bm-gcr.json
---
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: openstack-cluster-ns
---
apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1
kind: Cluster
metadata:
  name: CLUSTER_NAME
  namespace: openstack-cluster-ns
  annotations:
    baremetal.cluster.gke.io/external-cloud-provider: "true"
spec:
  type: hybrid
  anthosBareMetalVersion: 1.16.8
  gkeConnect:
    projectID: PROJECT_ID
  controlPlane:
    nodePoolSpec:
      clusterName: CLUSTER_NAME
      nodes:
      - address: 10.200.0.11
  clusterNetwork:
    pods:
      cidrBlocks:
      - 192.168.0.0/16
    services:
      cidrBlocks:
      - 10.96.0.0/20
  loadBalancer:
    mode: manual
    ports:
      controlPlaneLBPort: 443
    vips:
      controlPlaneVIP: 10.200.0.101
      ingressVIP: 10.200.0.102
  clusterOperations:
    location: us-central1
    projectID: PROJECT_ID
  storage:
    lvpNodeMounts:
      path: /mnt/localpv-disk
      storageClassName: node-disk
    lvpShare:
      numPVUnderSharedPath: 5
      path: /mnt/localpv-share
      storageClassName: standard
  nodeAccess:
    loginUser: abm

---
apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1
kind: NodePool
metadata:
  name: node-pool-1
  namespace: openstack-cluster-ns
spec:
  clusterName: CLUSTER_NAME
  nodes:
  - address: 10.200.0.12
EOB

Bereitstellen

Stellen Sie den Cluster bereit.
```
bmctl create cluster -c CLUSTER_NAME
```

Mit dem Befehl bmctl wird ein neuer Hybridcluster eingerichtet. Dazu gehören Preflight-Prüfungen auf den Knoten, das Erstellen der Administrator- und Nutzercluster und die Registrierung des Clusters bei Google Cloud mit Connect. Die Einrichtung kann bis zu 15 Minuten dauern. Wenn der Cluster erstellt wird, wird die folgende Ausgabe angezeigt:

Please check the logs at bmctl-workspace/CLUSTER_NAME/log/create-cluster-20210926-020741/create-cluster.log
[2021-09-26 02:07:59+0000] Creating bootstrap cluster... ⠦ kind get kubeconfig --name bmctl > ~/.kube/config && k get pods --all-namespaces
[2021-09-26 02:07:59+0000] Creating bootstrap cluster... OK
[2021-09-26 02:10:48+0000] Installing dependency components... OK
[2021-09-26 02:13:42+0000] Waiting for preflight check job to finish... OK
[2021-09-26 02:15:22+0000] - Validation Category: machines and network
[2021-09-26 02:15:22+0000]  - [PASSED] gcp
[2021-09-26 02:15:22+0000]  - [PASSED] node-network
[2021-09-26 02:15:22+0000]  - [PASSED] 10.200.0.11
[2021-09-26 02:15:22+0000]  - [PASSED] 10.200.0.11-gcp
[2021-09-26 02:15:22+0000]  - [PASSED] 10.200.0.12
[2021-09-26 02:15:22+0000]  - [PASSED] 10.200.0.12-gcp
[2021-09-26 02:15:22+0000] Flushing logs... OK
[2021-09-26 02:15:23+0000] Applying resources for new cluster
[2021-09-26 02:15:24+0000] Waiting for cluster to become ready OK
[2021-09-26 02:25:04+0000] Writing kubeconfig file
[2021-09-26 02:25:04+0000] kubeconfig of created cluster is at bmctl-workspace/CLUSTER_NAME/CLUSTER_NAME-kubeconfig, please run
[2021-09-26 02:25:04+0000] kubectl --kubeconfig bmctl-workspace/CLUSTER_NAME/CLUSTER_NAME-kubeconfig get nodes
[2021-09-26 02:25:04+0000] to get cluster node status.
[2021-09-26 02:25:04+0000] Please restrict access to this file as it contains authentication credentials of your cluster.
[2021-09-26 02:25:04+0000] Waiting for node pools to become ready OK
[2021-09-26 02:25:24+0000] Moving admin cluster resources to the created admin cluster
[2021-09-26 02:25:53+0000] Flushing logs... OK
[2021-09-26 02:25:53+0000] Deleting bootstrap cluster...

Cluster prüfen und damit interagieren

Sie finden die kubeconfig-Datei Ihres Clusters auf der abm-ws-VM im Verzeichnis bmctl-workspace. Führen Sie die folgenden Schritte aus, um Ihr Deployment zu überprüfen.

Legen Sie die Umgebungsvariable KUBECONFIG auf den Pfad zur Konfigurationsdatei des Clusters fest, um kubectl-Befehle im Cluster auszuführen:

export KUBECONFIG=$HOME/bmctl-workspace/CLUSTER_NAME/CLUSTER_NAME-kubeconfig
kubectl get nodes

Es sollten die Knoten des Clusters ähnlich wie in der folgenden Ausgabe angezeigt werden:

NAME      STATUS   ROLES                  AGE     VERSION
abm-cp1   Ready    control-plane,master   5m24s   v1.20.5-gke.1301
abm-w1    Ready    <none>                 2m17s   v1.20.5-gke.1301

Über die Google Cloud Console beim Cluster anmelden

Damit Sie Ihre Arbeitslasten in der Google Cloud Console beobachten können, müssen Sie sich beim Cluster anmelden. Eine Anleitung und weitere Informationen zum Anmelden bei Ihrem Cluster finden Sie unter Über die Google Cloud Console bei einem Cluster anmelden.

Bereinigen

Sie können den Cluster bereinigen, indem Sie den folgenden Befehl auf Ihrer Administrator-Workstation-VM (abm-ws) ausführen.

export KUBECONFIG=$HOME/bmctl-workspace/CLUSTER_NAME/CLUSTER_NAME-kubeconfig
bmctl reset --cluster CLUSTER_NAME

Nächste Schritte

Sie können jetzt den OpenStack Cloud Provider im neu erstellten GKE on Bare Metal-Cluster installieren. Folgen Sie dazu der Anleitung OpenStack Cloud Provider für Kubernetes konfigurieren. Auf diese Weise können Sie Ihre Anwendungen mithilfe eines Dienstes vom Typ LoadBalancer mit LBaaS von OpenStack verfügbar machen.