スタンドアロン クラスタを作成する

このページでは、スタンドアロン クラスタを作成する方法について説明します。これは、ワークロードを実行する自己管理型のクラスタです。スタンドアロン クラスタは、リソースが制限されたシナリオで別の管理クラスタを実行する必要性を排除するため、他のクラスタは管理しません。さらに、スタンドアロン クラスタには、次の 2 つのインストール プロファイルがあります。

  • デフォルト: デフォルト プロファイルには、リソース要件に関する制限があります。
  • Edge: Edge プロファイルはシステム リソースの要件を大幅に削減します。リソースの制約が大きい Edge デバイスにおすすめです。

スタンドアロン クラスタを作成する前には、リソースの削減と全体的なセキュリティとのトレードオフを検討します。スタンドアロン クラスタは自身を管理するため、同じクラスタでワークロードを実行すると、SSH 認証鍵などの機密性の高い管理データが公開されるリスクが高くなります。

始める前に

スタンドアロン クラスタを作成する前に、次のことを確認してください。

  • 最新の bmctl が Cloud Storage からダウンロードされている（gs://anthos-baremetal-release/bmctl/1.8.9/linux-amd64/bmctl）。
  • bmctl を実行するワークステーションが、ターゲットのスタンドアロン クラスタ内のすべてのノードとネットワークで接続されている。
  • bmctl を実行するワークステーションは、ターゲット スタンドアロン クラスタのコントロール プレーンの VIP とネットワークで接続されている。
  • スタンドアロン クラスタの作成に使用される SSH 認証鍵が root で使用可能、またはターゲット スタンドアロン クラスタ内のすべてのノードに対して SUDO のユーザー アクセス権がある。
  • Connect-register サービス アカウントは、Connect で使用できるように構成されています。

SELinux を有効にする

SELinux を有効にしてコンテナを保護する場合は、ベアメタル版 Anthos クラスタをインストールする前に、Enforced モードのホストマシンで SELinux が有効になっていることを確認する必要があります。RHEL システムと CentOS システムでは、SELinux はデフォルトで有効になっています。クラスタで SELinux が無効になっている場合、または不明な場合は、有効にする方法について SELinux を使用してコンテナを保護するをご覧ください。

ベアメタル版 Anthos クラスタは、RHEL システムと CentOS システムの SELinux のみをサポートしています。

スタンドアロン クラスタを作成する

コントロール ノード プレーンが 1 つあるスタンドアロン クラスタは、bmctl コマンドを使用して作成できます。このタイプの構成では、リソースの使用量が少なくなりますが、高可用性（HA）は実現されません。また、結果として得られるクラスタには、単一の障害点があります。

HA スタンドアロン クラスタを作成することもできます。HA モードでは、ノードに障害が発生すると、他のノードが障害の発生したノードの代わりをします。HA スタンドアロン クラスタを作成するには、コントロール プレーンに少なくとも 3 つのノードを指定する必要があります。

通常 bmctl コマンドは、別のワークステーションか、いずれかのスタンドアロン クラスタノードで実行できます。ただし、エッジ プロファイルを有効にしたスタンドアロン クラスタを作成し、必要最小限のリソースが構成されている場合は、bmctl を別のワークステーションで実行することをおすすめします。

gcloud にログインする

  1. ユーザーとして gcloud にログインします。

    gcloud auth application-default login

    以下で説明する自動 API 有効化とサービス アカウント作成機能を使用するには、プロジェクト オーナーまたは編集者のロールが必要です。

    次の IAM ロールをユーザーに追加することもできます。

    • サービス アカウント管理者
    • サービス アカウント キー管理者
    • プロジェクト IAM 管理者
    • Compute 閲覧者
    • Service Usage 管理者

    あるいは、これらのロールを持つサービス アカウントがすでにある場合は、次のコマンドを実行します。

    export GOOGLE_APPLICATION_CREDENTIALS=JSON_KEY_FILE

    JSON_KEY_FILE は、サービス アカウント JSON キーファイルのパスで置き換えます。

  2. クラスタ作成に使用する Google CCloud プロジェクト ID を取得します。

    export CLOUD_PROJECT_ID=$(gcloud config get-value project)

スタンドアロン クラスタ構成ファイルを作成する

gcloud にログインしてプロジェクトを設定すると、bmctl コマンドを使用してクラスタ構成ファイルを作成できます。この例では、すべてのサービス アカウントが bmctl create config コマンドで自動的に作成されます。

bmctl create config -c STANDALONE_CLUSTER_NAME --enable-apis \
    --create-service-accounts --project-id=$CLOUD_PROJECT_ID

以下を置き換えます。

  • STANDALONE_CLUSTER_NAME は、作成するスタンドアロン クラスタの名前に置き換えます。

例

次のコマンドを実行すると、プロジェクト ID my-gcp-project に関連付けられた standalone1 という名前のスタンドアロン クラスタ構成ファイルが作成されます。

bmctl create config -c standalone1 --create-service-accounts --project-id=my-gcp-project

ファイルは、bmctl-workspace/standalone1/standalone1.yaml に書き込まれます。

適切な IAM 権限がある場合は、API を自動的に有効にし、サービス アカウントを作成する代わりに、既存のサービス アカウントを指定することもできます。つまり、サービス アカウントを自動で作成した前の手順の次の bmctl コマンドはスキップできます。

bmctl create config -c standalone1

クラスタ構成ファイルを編集する

クラスタ構成ファイルが完成したら、次のように修正します。

  1. スタンドアロン クラスタノードにアクセスするための SSH 秘密鍵を追加します。

    # bmctl configuration variables. Because this section is valid YAML but not a valid Kubernetes
# resource, this section can only be included when using bmctl to
# create the initial admin/hybrid cluster. Afterwards, when creating user clusters by directly
# applying the cluster and node pool resources to the existing cluster, you must remove this
# section.
gcrKeyPath:
/bmctl/bmctl-workspace/.sa-keys/my-gcp-project-anthos-baremetal-gcr.json
sshPrivateKeyPath: /path/to/your/ssh_private_key
gkeConnectAgentServiceAccountKeyPath: /bmctl/bmctl-workspace/.sa-keys/my-gcp-project-anthos-baremetal-connect.json
gkeConnectRegisterServiceAccountKeyPath: /bmctl/bmctl-workspace/.sa-keys/my-gcp-project-anthos-baremetal-register.json
cloudOperationsServiceAccountKeyPath: /bmctl/bmctl-workspace/.sa-keys/my-gcp-project-anthos-baremetal-cloud-ops.json

  2. Connect を使用して、クラスタをプロジェクト フリートに登録します。

    • 構成ファイルを作成し、自動 API 有効化とサービス アカウント作成機能を使用している場合は、この手順を省略できます。
    • API の自動有効化機能とサービス アカウント作成機能を使用せずに構成ファイルを作成した場合は、ダウンロードしたサービス アカウント JSON キーを、クラスタ構成ファイルの対応する gkeConnectAgentServiceAccountKeyPath および gkeConnectRegisterServiceAccountKeyPath フィールドで参照します。

  3. 構成を変更して、クラスタタイプを admin ではなく standalone を指定します。Edge プロファイルを有効にしてリソースの使用量を最小限に抑える場合は、profile: edge を指定します。

    spec:
  # Cluster type. This can be:
  #   1) admin:  to create an admin cluster. This can later be used to create user clusters.
  #   2) user:   to create a user cluster. Requires an existing admin cluster.
  #   3) hybrid: to create a hybrid cluster that runs admin cluster components and user workloads.
  #   4) standalone: to create a cluster that manages itself, runs user workloads, but does not manage other clusters.
  type: standalone
  # Edge profile minimizes the resource consumption of Anthos clusters on bare metal. It is only available for standalone clusters.
  profile: edge

  4. （省略可）マルチノード、高可用性、コントロール プレーンを指定するように構成を変更します。HA の過半数のクォーラムを持てるノードの数を奇数とします。

      # Control plane configuration
  controlPlane:
    nodePoolSpec:
      nodes:
      # Control plane node pools. Typically, this is either a single machine
      # or 3 machines if using a high availability deployment.
      - address: 10.200.0.4
      - address: 10.200.0.5
      - address: 10.200.0.6

    ノードのメンテナンスや交換によるノードの追加や削除によってノード数が一時的に偶数になる場合でも、クォーラムが確保されている限りデプロイメントは HA を維持します。

  5. クラスタノードの Pod 密度とコンテナ ランタイムを指定します。

    ....
# NodeConfig specifies the configuration that applies to all nodes in the cluster.
nodeConfig:
  # podDensity specifies the pod density configuration.
  podDensity:
    # maxPodsPerNode specifies at most how many pods can be run on a single node.
    maxPodsPerNode: 250
  # containerRuntime specifies which container runtime to use for scheduling containers on nodes.
  # containerd and docker are supported.
  containerRuntime: containerd
....

    スタンドアロン クラスタの場合、maxPodsPerNode の値は、HA クラスタ用には 32-250、HA 以外のクラスタ用には 64-250 です。指定しない場合、デフォルトの 110 が使用されます。クラスタの作成後、この値を更新することはできません。

    Pod 密度も、クラスタで使用可能な IP リソースによって制限されます。詳しくは、Pod ネットワークをご覧ください。

    最小リソース要件を構成して Edge プロファイルを有効にする場合は、コンテナ ランタイムとして containerd を使用することをおすすめします。

クラスタ構成ファイルでスタンドアロン クラスタを作成する

bmctl コマンドを使用して、スタンドアロン クラスタをデプロイします。

bmctl create cluster -c <var>CLUSTER_NAME</var>

CLUSTER_NAME は、前のセクションで作成したクラスタの名前に置き換えます。

standalone1 という名前のクラスタを作成するコマンドの例を次に示します。

bmctl create cluster -c standalone1

完全なスタンドアロン クラスタ構成の例

bmctl コマンドで作成されたスタンドアロン クラスタ構成ファイルの例を次に示します。このサンプル構成では、プレースホルダのクラスタ名、VIP、アドレスが使用されていることに注意してください。ネットワークによっては動作しない可能性があります。

gcrKeyPath: /bmctl/bmctl-workspace/.sa-keys/my-gcp-project-anthos-baremetal-gcr.json
sshPrivateKeyPath: /bmctl/bmctl-workspace/.ssh/id_rsa
gkeConnectAgentServiceAccountKeyPath: /bmctl/bmctl-workspace/.sa-keys/my-gcp-project-anthos-baremetal-connect.json
gkeConnectRegisterServiceAccountKeyPath: /bmctl/bmctl-workspace/.sa-keys/my-gcp-project-anthos-baremetal-register.json
cloudOperationsServiceAccountKeyPath: /bmctl/bmctl-workspace/.sa-keys/my-gcp-project-anthos-baremetal-cloud-ops.json
---
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: cluster-standalone1
---
apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1
kind: Cluster
metadata:
  name: standalone1
  namespace: cluster-standalone1
spec:
  # Cluster type. This can be:
  #   1) admin:  to create an admin cluster. This can later be used to create user clusters.
  #   2) user:   to create a user cluster. Requires an existing admin cluster.
  #   3) hybrid: to create a hybrid cluster that runs admin cluster components and user workloads.
  #   4) standalone: to create a cluster that manages itself, runs user workloads, but does not manage other clusters.
  type: standalone
  # Anthos cluster version.
  anthosBareMetalVersion: 1.8.9
  # GKE connect configuration
  gkeConnect:
    projectID: $GOOGLE_PROJECT_ID
  # Control plane configuration
  controlPlane:
    nodePoolSpec:
      nodes:
      # Control plane node pools. Typically, this is either a single machine
      # or 3 machines if using a high availability deployment.
      - address: 10.200.0.4
  # Cluster networking configuration
  clusterNetwork:
    # Pods specify the IP ranges from which pod networks are allocated.
    pods:
      cidrBlocks:
      - 192.168.0.0/16
    # Services specify the network ranges from which service virtual IPs are allocated.
    # This can be any RFC 1918 range that does not conflict with any other IP range
    # in the cluster and node pool resources.
    services:
      cidrBlocks:
      - 10.96.0.0/20
  # Load balancer configuration
  loadBalancer:
    # Load balancer mode can be either 'bundled' or 'manual'.
    # In 'bundled' mode a load balancer will be installed on load balancer nodes during cluster creation.
    # In 'manual' mode the cluster relies on a manually-configured external load balancer.
    mode: bundled
    # Load balancer port configuration
    ports:
      # Specifies the port the load balancer serves the Kubernetes control plane on.
      # In 'manual' mode the external load balancer must be listening on this port.
      controlPlaneLBPort: 443
    # There are two load balancer virtual IP (VIP) addresses: one for the control plane
    # and one for the L7 Ingress service. The VIPs must be in the same subnet as the load balancer nodes.
    # These IP addresses do not correspond to physical network interfaces.
    vips:
      # ControlPlaneVIP specifies the VIP to connect to the Kubernetes API server.
      # This address must not be in the address pools below.
      controlPlaneVIP: 10.200.0.71
      # IngressVIP specifies the VIP shared by all services for ingress traffic.
      # Allowed only in non-admin clusters.
      # This address must be in the address pools below.
      ingressVIP: 10.200.0.72
    # AddressPools is a list of non-overlapping IP ranges for the data plane load balancer.
    # All addresses must be in the same subnet as the load balancer nodes.
    # Address pool configuration is only valid for 'bundled' LB mode in non-admin clusters.
    addressPools:
    - name: pool1
      addresses:
      # Each address must be either in the CIDR form (1.2.3.0/24)
      # or range form (1.2.3.1-1.2.3.5).
      - 10.200.0.72-10.200.0.90
    # A load balancer node pool can be configured to specify nodes used for load balancing.
    # These nodes are part of the Kubernetes cluster and run regular workloads as well as load balancers.
    # If the node pool config is absent then the control plane nodes are used.
    # Node pool configuration is only valid for 'bundled' LB mode.
    # nodePoolSpec:
    #  nodes:
    #  - address: <Machine 1 IP>
  # Proxy configuration
  # proxy:
  #   url: http://[username:password@]domain
  #   # A list of IPs, hostnames or domains that should not be proxied.
  #   noProxy:
  #   - 127.0.0.1
  #   - localhost
  # Logging and Monitoring
  clusterOperations:
    # Cloud project for logs and metrics.
    projectID: $GOOGLE_PROJECT_ID
    # Cloud location for logs and metrics.
    location: us-central1
    # Whether collection of application logs/metrics should be enabled (in addition to
    # collection of system logs/metrics which correspond to system components such as
    # Kubernetes control plane or cluster management agents).
    # enableApplication: false
  # Storage configuration
  storage:
    # lvpNodeMounts specifies the config for local PersistentVolumes backed by mounted disks.
    # These disks need to be formatted and mounted by the user, which can be done before or after
    # cluster creation.
    lvpNodeMounts:
      # path specifies the host machine path where mounted disks will be discovered and a local PV
      # will be created for each mount.
      path: /mnt/localpv-disk
      # storageClassName specifies the StorageClass that PVs will be created with. The StorageClass
      # is created during cluster creation.
      storageClassName: local-disks
    # lvpShare specifies the config for local PersistentVolumes backed by subdirectories in a shared filesystem.
    # These subdirectories are automatically created during cluster creation.
    lvpShare:
      # path specifies the host machine path where subdirectories will be created on each host. A local PV
      # will be created for each subdirectory.
      path: /mnt/localpv-share
      # storageClassName specifies the StorageClass that PVs will be created with. The StorageClass
      # is created during cluster creation.
      storageClassName: local-shared
      # numPVUnderSharedPath specifies the number of subdirectories to create under path.
      numPVUnderSharedPath: 5
  # NodeConfig specifies the configuration that applies to all nodes in the cluster.
  nodeConfig:
    # podDensity specifies the pod density configuration.
    podDensity:
      # maxPodsPerNode specifies at most how many pods can be run on a single node.
      maxPodsPerNode: 250
    # containerRuntime specifies which container runtime to use for scheduling containers on nodes.
    # containerd and docker are supported.
    containerRuntime: containerd
  # KubeVirt configuration, uncomment this section if you want to install kubevirt to the cluster
  # kubevirt:
  #   # if useEmulation is enabled, hardware accelerator (i.e relies on cpu feature like vmx or svm)
  #   # will not be attempted. QEMU will be used for software emulation.
  #   # useEmulation must be specified for KubeVirt installation
  #   useEmulation: false
  # Authentication; uncomment this section if you wish to enable authentication to the cluster with OpenID Connect.
  # authentication:
  #   oidc:
  #     # issuerURL specifies the URL of your OpenID provider, such as "https://accounts.google.com". The Kubernetes API
  #     # server uses this URL to discover public keys for verifying tokens. Must use HTTPS.
  #     issuerURL: <URL for OIDC Provider; required>
  #     # clientID specifies the ID for the client application that makes authentication requests to the OpenID
  #     # provider.
  #     clientID: <ID for OIDC client application; required>
  #     # clientSecret specifies the secret for the client application.
  #     clientSecret: <Secret for OIDC client application; optional>
  #     # kubectlRedirectURL specifies the redirect URL (required) for the gcloud CLI, such as
  #     # "http://localhost:[PORT]/callback".
  #     kubectlRedirectURL: <Redirect URL for the gcloud CLI; optional, default is "http://kubectl.redirect.invalid">
  #     # username specifies the JWT claim to use as the username. The default is "sub", which is expected to be a
  #     # unique identifier of the end user.
  #     username: <JWT claim to use as the username; optional, default is "sub">
  #     # usernamePrefix specifies the prefix prepended to username claims to prevent clashes with existing names.
  #     usernamePrefix: <Prefix prepended to username claims; optional>
  #     # group specifies the JWT claim that the provider will use to return your security groups.
  #     group: <JWT claim to use as the group name; optional>
  #     # groupPrefix specifies the prefix prepended to group claims to prevent clashes with existing names.
  #     groupPrefix: <Prefix prepended to group claims; optional>
  #     # scopes specifies additional scopes to send to the OpenID provider as a comma-delimited list.
  #     scopes: <Additional scopes to send to OIDC provider as a comma-separated list; optional>
  #     # extraParams specifies additional key-value parameters to send to the OpenID provider as a comma-delimited
  #     # list.
  #     extraParams: <Additional key-value parameters to send to OIDC provider as a comma-separated list; optional>
  #     # proxy specifies the proxy server to use for the cluster to connect to your OIDC provider, if applicable.
  #     # Example: https://user:password@10.10.10.10:8888. If left blank, this defaults to no proxy.
  #     proxy: <Proxy server to use for the cluster to connect to your OIDC provider; optional, default is no proxy>
  #     # deployCloudConsoleProxy specifies whether to deploy a reverse proxy in the cluster to allow Google Cloud
  #     # Console access to the on-premises OIDC provider for authenticating users. If your identity provider is not
  #     # reachable over the public internet, and you wish to authenticate using Google Cloud console, then this field
  #     # must be set to true. If left blank, this field defaults to false.
  #     deployCloudConsoleProxy: <Whether to deploy a reverse proxy for Google Cloud console authentication; optional>
  #     # certificateAuthorityData specifies a Base64 PEM-encoded certificate authority certificate of your identity
  #     # provider. It's not needed if your identity provider's certificate was issued by a well-known public CA.
  #     # However, if deployCloudConsoleProxy is true, then this value must be provided, even for a well-known public
  #     # CA.
  #     certificateAuthorityData: <Base64 PEM-encoded certificate authority certificate of your OIDC provider; optional>
  # Node access configuration; uncomment this section if you wish to use a non-root user
  # with passwordless sudo capability for machine login.
  # nodeAccess:
  #   loginUser: <login user name>
---
# Node pools for worker nodes
apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1
kind: NodePool
metadata:
  name: node-pool-1
  namespace: cluster-standalone1
spec:
  clusterName: standalone1
  nodes:
  - address: 10.200.0.5
  - address: 10.200.0.6