Crea e utilizza reti virtuali per il runtime VM su GDC

Questo documento è destinato ai proprietari di applicazioni e agli amministratori di piattaforma 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 il runtime VM su GDC.

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 GDCV per Bare Metal su Compute Engine o consulta la panoramica della creazione del 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. Dopo la creazione del cluster, puoi creare una rete in qualsiasi momento. 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 è in uso da parte di qualsiasi risorsa, come VM o interfacce di rete.

La definizione di rete può includere le 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 vengono definite determinate opzioni di configurazione di rete.

Rete di pod predefinita

Ogni cluster ha un pod-network creato 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 compilate 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 dei 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 è presente nell'interfaccia di pod-network.

Questo pod-network predefinito consente di testare il runtime VM su GDC 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 delle 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.

Utilizzare un server DHCP esterno

Il runtime VM su GDC 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, completa i seguenti passaggi:

Crea un file 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 tua 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:
- 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 GDC.
- 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 di 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 GDC 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 networking specificate manualmente per le VM, completa i seguenti passaggi:

Crea un file 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 tua 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 da utilizzare per le VM.
- NAMESERVER_ADDRESS: uno o più indirizzi IP dei server dei nomi DNS che le VM possono utilizzare.
Salva e chiudi il manifest di 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 dispone dell'autorizzazione per creare ed eliminare l'interfaccia VLAN su ogni nodo.

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

Crea un file 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 tua 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. Se non specificata, questa impostazione è il ciclo di vita predefinito.
  - 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.
- Nella rete è abilitato il 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 di Network nell'editor.
Crea la rete utilizzando kubectl:
```
kubectl apply -f vlan-network.yaml
```

Creare una rete gestita dall'utente

Nella rete virtuale di esempio riportata di seguito, la rete è gestita dall'utente, al contrario di Anthos-managed in un esempio precedente. Nelle reti gestite dall'utente, è 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 file manifest Network, ad esempio user-managed-network.yaml, nell'editor che preferisci:
```
nano user-managed-network.yaml
```
Copia e incolla la definizione YAML seguente:
```
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 tua 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 o dopo l'eliminazione della rete.
- Nella rete è abilitato il 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 di 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 la configurazione del gateway e della 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 protocollo 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 connette 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 connetterti.
  - Se la rete è configurata per consentire l'utilizzo di server DHCP esterni, alla VM viene automaticamente assegnato un indirizzo IP. Se devi definire un indirizzo IP statico, aggiungi il parametro e il valore --ip IP_ADDRESS facoltativo.
Nota: nella directory ~/google-virtctl, viene creato un file VM_NAME.yaml. Puoi visualizzare il contenuto di questo file per vedere la definizione delle risorse Kubernetes create dal runtime VM su GDC.

Manifest

Per creare una VM utilizzando un manifest YAML, segui questi passaggi:

Crea un file 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 connetterti.
- IP_ADDRESS: l'indirizzo IP in notazione CIDR da assegnare alla VM, ad esempio 192.0.2.10/24.
  - Se la tua rete è configurata in modo da consentire l'utilizzo di server DHCP esterni, rimuovi questo campo dal manifest VirtualMachine.
Il disco di avvio denominato VM_NAME-boot-dv deve già esistere. Per maggiori informazioni, consulta Creare un disco di avvio di una VM.
Salva e chiudi il manifest di VirtualMachine nell'editor.
Crea la VM utilizzando kubectl:
```
kubectl apply -f my-vm.yaml
```

Passaggi successivi

Modifica una VM in GDCV per Bare Metal.