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Implementa un modelo de red de modo plano con compatibilidad con BGP

En este documento, se describe cómo implementar un modelo de red de modo plano compatible con el Protocolo de puerta de enlace fronteriza (BGP). Cuando implementas un modelo de red compatible con BGP, BGP garantiza de forma dinámica que los pods en diferentes dominios de capa 2 puedan comunicarse entre sí. La red de modo plano con BGP a veces se denomina IP plana dinámica.

Para obtener más información sobre los modelos de red de modo plano, consulta modelos de red de modo plano frente a modo isla.

Cómo implementar una red de modo plano que usa BGP

Las herramientas de redes de modo plano con BGP se habilitan cuando creas un clúster nuevo. No puedes habilitar esta función en un clúster existente. Una vez que se habilite esta función, podrás realizar cambios en algunos de los parámetros de configuración.

Para implementar un clúster en un modelo de red de modo plano compatible con BGP, sigue estos pasos:

Edita el archivo de configuración del clúster:
- Configura el campo spec.clusterNetwork.advancedNetworking como true.
- Si deseas habilitar las herramientas de redes de modo plano para IPv4, configura el campo spec.clusterNetwork.flatIPv4 como true.
  
  Como alternativa, consulta Clúster de pila doble (IPv4 Island, IPv6 Dynamic Flat), que configura tu clúster con redes de modo plano solo para IPv6.
```
apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1
kind: Cluster
metadata:
  name: bm
  namespace: cluster-bm
spec:
  type: user
  ...
  clusterNetwork:
    advancedNetworking: true
    flatIPv4: true
  ...
```
Cuando spec.clusterNetwork.flatIPv4 se configura como true, el campo spec.clusterNetwork.pods.cidrBlocks se ignora y se puede omitir. Sin embargo, debes agregar un manifiesto ClusterCIDRConfigs en el archivo de configuración del clúster (por nodo, por grupo de nodos o por clúster).
Agrega un manifiesto NetworkGatewayGroup al archivo de configuración del clúster:

Especifica las IP flotantes que se usarán para el intercambio de tráfico de BGP. Asegúrate de que el nombre del recurso sea default y que el espacio de nombres sea el del clúster.
```
---
apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: NetworkGatewayGroup
metadata:
  name: default
  namespace: cluster-bm
spec:
  floatingIPs:
  - 10.0.1.100
  - 10.0.2.100
```
El recurso personalizado NetworkGatewayGroup administra una lista de una o más direcciones IP flotantes. Las sesiones de intercambio de tráfico de BGP se inician desde las direcciones IP flotantes que especificas en el recurso personalizado NetworkGatewayGroup.
Agrega un manifiesto FlatIPMode al archivo de configuración del clúster:

El nombre del recurso FlatIPMode debe ser default, y el espacio de nombres es el del clúster. El valor flatip-peer: "true" de peerSelector coincide con las etiquetas en los objetos bgppeer1 y bgppeer2 de BGPPeer (definidos en el siguiente paso), por lo que ambos pares se usan para las herramientas de redes de modo plano.

El siguiente manifiesto de FlatIPMode es para redes IPv4 de pila única y en modo plano con BGP. Para obtener configuraciones alternativas, consulta Ejemplos de configuración.
```
---
apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1alpha1
kind: FlatIPMode
metadata:
  name: default
  namespace: cluster-bm
spec:
  enableBGPIPv4: true
  enableBGPIPv6: false
  peerSelector:
    flatip-peer: "true"
```

Agrega uno o más manifiestos BGPPeer al archivo de configuración del clúster:

Tú eliges los nombres para los recursos, pero todos los recursos BGPPeer deben estar en el espacio de nombres del clúster.

---
apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: BGPPeer
metadata:
  name: bgppeer1
  namespace: cluster-bm
  labels:
    flatip-peer: "true"
spec:
  localASN: 65001
  peerASN: 65000
  peerIP: 10.0.1.254
  sessions: 2
---
apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: BGPPeer
metadata:
  name: bgppeer2
  namespace: cluster-bm
  labels:
    flatip-peer: "true"
spec:
  localASN: 65001
  peerASN: 65000
  peerIP: 10.0.2.254
  sessions: 2

Agrega un manifiesto ClusterCIDRConfig al archivo de configuración del clúster:

El recurso CusterCIDRConfig también debe estar en el espacio de nombres del clúster.
```
apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1alpha1
kind: ClusterCIDRConfig
metadata:
  name: cluster-wide-1
  namespace: cluster-bm
spec:
  ipv4:
    cidr: "192.168.0.0/16"
    perNodeMaskSize: 24
```
ClusterCIDRConfig es un recurso personalizado que especifica los rangos de CIDR del Pod que se asignarán a los nodos de forma dinámica. La CNI usa los rangos de CIDR de Pod asignados en un nodo para asignar direcciones IP a los Pods individuales que se ejecutan en el nodo. El ClusterCIDRConfig también se usa para las herramientas de redes de pila doble. Para obtener más información sobre el recurso personalizado ClusterCIDRConfig, incluidos ejemplos de uso, consulta Comprende el recurso personalizado ClusterCIDRConfig.
Crea el clúster:
```
bmctl create cluster
```
Para obtener más información sobre cómo crear clústeres, consulta Descripción general de la creación de clústeres.

Si tu entorno admite BGP multiprotocolo (MP-BGP), las rutas IPv4 e IPv6 se pueden anunciar en estas sesiones IPv4. Para ver ejemplos de diferentes configuraciones, incluidos ejemplos que usan MP-BGP, consulta Ejemplos de configuración.

Modifica la configuración de red de modo plano basada en BGP

Después de crear tu clúster y configurarlo para usar un modelo de red de modo plano con BGP, se pueden actualizar algunos parámetros de configuración. Usa el archivo kubeconfig del clúster de administrador cuando realices actualizaciones posteriores en los recursos relacionados con BGP (NetworkGatewayGroup, FlatIPMode y BGPPeer). Luego, el clúster de administrador concilia los cambios en el clúster de usuario. Si editas estos recursos en el clúster de usuario directamente, el clúster de administrador reemplazará los cambios en las conciliaciones posteriores.

Configuración de ejemplo

En las siguientes secciones, se incluyen ejemplos de configuración de clústeres para diferentes variaciones del modelo de red de modo plano con BGP. Los archivos de configuración de muestra no están completos. Se omitió la mayoría de las opciones de configuración del clúster que no son relevantes para las herramientas de redes de modo plano con BGP.

Clúster IPv4 de pila única

En la siguiente muestra del archivo de configuración del clúster, se muestran los ajustes para configurar un clúster IPv4 de pila única con redes de modo plano con BGP:

apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1
kind: Cluster
metadata:
  name: bm
  namespace: cluster-bm
spec:
  ...
  clusterNetwork:
    advancedNetworking: true
    flatIPv4: true
    services:
      cidrBlocks:
      - 10.96.0.0/12
  ...
---
apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1alpha1
kind: ClusterCIDRConfig          
metadata:
  name: cluster-wide-1
  namespace: cluster-bm          # Must match the cluster namespace
spec:
  ipv4:
    cidr: "222.2.0.0/16"
    perNodeMaskSize: 24
---
apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: NetworkGatewayGroup
metadata:
  name: default
  namespace: cluster-bm           # Must match the cluster namespace
spec:
  floatingIPs:
  - 10.0.1.100
  - 10.0.3.100
---
apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1alpha1
kind: FlatIPMode
metadata:
  name: default
  namespace: cluster-bm            # Must match the cluster namespace
spec:
  enableBGPIPv4: true
  enableBGPIPv6: false
  peerSelector:
    flatipmode-peer: "true"
---
apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: BGPPeer
metadata:
  name: bgppeer1
  namespace: cluster-bm            # Must match the cluster namespace
  labels:
    flatipmode-peer: "true"
spec:
  localASN: 65001
  peerASN: 65002
  peerIP: 10.0.1.254
  sessions: 2
---
apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: BGPPeer
metadata:
  name: bgppeer2
  namespace: cluster-bm            # Must match the cluster namespace
  labels:
    flatipmode-peer: "true"
spec:
  localASN: 65001
  peerASN: 65002
  peerIP: 10.0.3.254
  sessions: 2

Clúster de pila doble (isla IPv4, IP IPv6 plano dinámico)

En la siguiente muestra del archivo de configuración del clúster, se muestra la configuración para configurar un clúster de pila doble (IPv4/IPv6) con redes de modo plano con BGP solo para IPv6:

apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1
kind: Cluster
metadata:
  name: bm
  namespace: cluster-bm
spec:
  ...
  clusterNetwork:
    advancedNetworking: true
    flatIPv4: false
    pods:
      cidrBlocks:
      - 192.168.0.0/16
    services:
      cidrBlocks:
      - 10.96.0.0/12
      # Additional IPv6 CIDR block determines if the cluster is dual-stack
      - 2620:0:1000:2630:5:2::/112
  ... 
---
apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1alpha1
kind: ClusterCIDRConfig          
metadata:
  name: cluster-wide-1
  namespace: cluster-bm          # Must match the cluster namespace
spec:
  ipv4:
    cidr: "192.168.0.0/16"
    perNodeMaskSize: 24
  ipv6:
    cidr: "2222:3::/112"
    perNodeMaskSize: 120
---
apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: NetworkGatewayGroup
metadata:
  name: default
  namespace: cluster-bm           # Must match the cluster namespace
spec:
  floatingIPs:
  - 10.0.1.100
  - 10.0.3.100
---
apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1alpha1
kind: FlatIPMode
metadata:
  name: default
  namespace: cluster-bm            # Must match the cluster namespace
spec:
  enableBGPIPv4: false
  enableBGPIPv6: true
  peerSelector:
    flatipmode-peer: "true"
---
apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: BGPPeer
metadata:
  name: bgppeer1
  namespace: cluster-bm            # Must match the cluster namespace
  labels:
    flatipmode-peer: "true"
spec:
  localASN: 65001
  peerASN: 65002
  peerIP: 10.0.1.254
  sessions: 2
---
apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: BGPPeer
metadata:
  name: bgppeer2
  namespace: cluster-bm            # Must match the cluster namespace
  labels:
    flatipmode-peer: "true"
spec:
  localASN: 65001
  peerASN: 65002
  peerIP: 10.0.3.254
  sessions: 2

Clúster de pila doble (IPv4 Dynamic Flat, IPv6 Dynamic Flat)

En la siguiente muestra del archivo de configuración del clúster, se muestran los ajustes para configurar un clúster de pila doble con redes de modo plano con BGP:

apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1
kind: Cluster
metadata:
  name: bm
  namespace: cluster-bm
spec:
  ...
  clusterNetwork:
    advancedNetworking: true
    flatIPv4: true
    pods:
      cidrBlocks:
      - 192.168.0.0/16
    services:
      cidrBlocks:
      - 10.96.0.0/12
      # Additional IPv6 CIDR block determines if the cluster is dual-stack
      - 2620:0:1000:2630:5:2::/112
  ... 
---
apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1alpha1
kind: ClusterCIDRConfig          
metadata:
  name: cluster-wide-1
  namespace: cluster-bm          # Must match the cluster namespace
spec:
  ipv4:
    cidr: "222.2.0.0/16"
    perNodeMaskSize: 24
  ipv6:
    cidr: "2222:3::/112"
    perNodeMaskSize: 120
---
apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: NetworkGatewayGroup
metadata:
  name: default
  namespace: cluster-bm           # Must match the cluster namespace
spec:
  floatingIPs:
  - 10.0.1.100
  - 10.0.3.100
---
apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1alpha1
kind: FlatIPMode
metadata:
  name: default
  namespace: cluster-bm            # Must match the cluster namespace
spec:
  enableBGPIPv4: true
  enableBGPIPv6: true
  peerSelector:
    flatipmode-peer: "true"
---
apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: BGPPeer
metadata:
  name: bgppeer1
  namespace: cluster-bm            # Must match the cluster namespace
  labels:
    flatipmode-peer: "true"
spec:
  localASN: 65001
  peerASN: 65002
  peerIP: 10.0.1.254
  sessions: 2
---
apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: BGPPeer
metadata:
  name: bgppeer2
  namespace: cluster-bm            # Must match the cluster namespace
  labels:
    flatipmode-peer: "true"
spec:
  localASN: 65001
  peerASN: 65002
  peerIP: 10.0.3.254
  sessions: 2

Soluciona problemas

Para ayudarte a solucionar problemas relacionados con las herramientas de redes de modo plano con BGP, en esta sección, se incluyen instrucciones para verificar la configuración:

Verifica si se crea un objeto FlatIPModes en el espacio de nombres del clúster en el clúster de administrador:
```
kubectl get flatipmodes -A --kubeconfig ADMIN_KUBECONFIG
```
La respuesta debería ser similar a la siguiente:
```
NAMESPACE                 NAME      AGE
cluster-bm                default   2d17h
```
Verifica si se crea un objeto flatipmodes.networking.gke.io en el clúster de usuario:

El objeto flatipmodes.networking.gke.io tiene alcance de clúster.
```
kubectl get flatipmodes.networking.gke.io --kubeconfig USER_KUBECONFIG
```
La respuesta debería ser similar a la siguiente:
```
NAME      AGE
default   2d17h
```

Obtén los recursos de BGPSessions para ver las sesiones actuales:

kubectl get bgpsessions -A --kubeconfig USER_KUBECONFIG

La respuesta debería ser similar a la siguiente:

NAMESPACE     NAME                LOCAL ASN   PEER ASN   LOCAL IP       PEER IP        STATE            LAST REPORT
kube-system   10.0.1.254-node-01  65500       65000      10.0.1.100     10.0.1.254     Established      2s
kube-system   10.0.1.254-node-02  65500       65000      10.0.3.100     10.0.1.254     NotEstablished   2s
kube-system   10.0.3.254-node-01  65500       65000      10.0.1.100     10.0.3.254     NotEstablished   2s
kube-system   10.0.3.254-node-02  65500       65000      10.0.3.100     10.0.3.254     Established      2s

Obtén los recursos BGPAdvertisedRoute para ver las rutas que se anuncian actualmente:
```
kubectl get bgpadvertisedroutes -A --kubeconfig USER_KUBECONFIG
```
La respuesta debería ser similar a la siguiente:
```
NAMESPACE     NAME                     PREFIX         METRIC
kube-system   route-via-222-22-208-240   222.2.0.0/24   
kube-system   route-via-222-22-209-240   222.2.1.0/24   
```
Los nombres de las rutas indican el próximo salto. Por ejemplo, route-via-222-22-208-240 de la respuesta del ejemplo anterior indica que el próximo salto para el prefijo anunciado 222.2.0.0/24 es 222.22.208.240.