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Implementa un clúster de Google Distributed Cloud en OpenStack

En esta guía, se presenta una implementación de muestra de Google Distributed Cloud en las máquinas virtuales (VMs) de OpenStack con sistemas operativos compatibles. La implementación usa una secuencia de comandos para simplificar la instalación de un clúster híbrido en las VM de OpenStack. En la guía, también se muestra una forma de habilitar el balanceo de cargas como servicio (LBaaS). Puedes usar los LBaaS de OpenStack y el proveedor de servicios en la nube de OpenStack de Kubernetes en Google Distributed Cloud para exponer los servicios de Kubernetes fuera del clúster de OpenStack.

Google Distributed Cloud no aprovisiona las VM de OpenStack automáticamente, y el aprovisionamiento de las VM está fuera del alcance de esta guía. Para conocer los requisitos de la VM y revisar una implementación de ejemplo, consulta Terraform example to create OpenStack VMs.

La guía consta de las siguientes secciones:

Implementa Google Distributed Cloud
Configurar el proveedor de servicios en la nube de OpenStack para Kubernetes en Google Distributed Cloud para integrarlo a los balanceadores de cargas de Octavia
Valida el proveedor de servicios en la nube de OpenStack para la integración de Kubernetes

En esta guía, se usa OpenStack Ussuri, pero Google Distributed Cloud no tiene un requisito para versiones específicas de OpenStack. En la guía, se usan las VM de OpenStack para proporcionarte un entorno de prueba de concepto de Google Distributed Cloud de dos nodos que se ejecuta en OpenStack. Si quieres obtener información sobre cómo crear un entorno de producción con un plano de control de alta disponibilidad, consulta la documentación de Google Distributed Cloud para los requisitos del entorno de producción.

Implementación de ejemplo

En esta guía, se proporciona un ejemplo de implementación de Google Distributed Cloud en OpenStack que se integra en OpenStack LBaaS. Debes comprender y ajustar los comandos y los valores de configuración para que se ajusten a tu entorno de OpenStack. En el siguiente diagrama, se muestra la implementación resultante:

Google Distributed Cloud instalado en OpenStack

Requisitos previos

OpenStack Ussuri con LBaaS v2 implementado y funcional
Cuenta de servicio para descargar la herramienta bmctl
Configura las VM y la red de OpenStack como se muestra en el ejemplo de implementación. Para aprovisionar una configuración similar en el entorno de OpenStack, tienes las siguientes opciones:
1. Usa esta secuencia de comandos de Terraform para aprovisionar los recursos de forma automática.
2. Aprovisiona los recursos de forma manual.
Las siguientes VM de OpenStack deben estar listas y disponibles a través de SSH:

Nombre	Dirección IP	Objetivo
abm-ws	10.200.0.10 *(IP privada)* float_ip *(IP pública)*	Actúa como la estación de trabajo de administrador: se usa para implementar Google Distributed Cloud en las otras máquinas.
abm-cp1	10.200.0.11	Plano de control del clúster de GKE: Este host ejecuta el plano de control y el balanceador de cargas de Kubernetes.
abm-w1	10.200.0.12	Nodo trabajador del clúster de GKE: Este host ejecuta las cargas de trabajo de Kubernetes.

Implementa Google Distributed Cloud

En esta sección, se muestra cómo completar las siguientes tareas:

Instalar las herramientas que necesitas en la VM de estación de trabajo de administrador abm-ws.
Configura el ID del proyecto y la cuenta de servicio necesarios para completar la implementación de forma segura
Crear un archivo de configuración del clúster
Crea un clúster

Instala las herramientas que necesitas

Recupera la dirección IP flotante pública de la VM abm-ws:

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 '"')

Asegúrate de que puedes usar SSH para conectarte de forma segura a la VM de abm-ws y acceder como usuario de root. El usuario root configurado por las secuencias de comandos de Terraform es abm.
```
ssh ubuntu@$FLOATING_IP
sudo -u abm -i
```
Nota: Si tienes una autenticación de clave pública configurada para la VM, usa las marcas "-o IdentitiesOnly=yes -i <PATH_TO_KEY>" con el comando SSH.

Verifica que puedas usar SSH para conectarte a los otros nodos:

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

Las respuestas esperadas para los comandos anteriores son las siguientes:

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

Descarga la utilidad de línea de comandos de kubectl en la VM abm-ws.

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/

Instala Docker en la VM abm-ws:

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

Configura el proyecto y la cuenta de servicio de Google Cloud

Obtén credenciales de acceso a Google Cloud CLI para tu cuenta de usuario.

Estas credenciales se usan con los comandos gcloud posteriores.
```
gcloud auth login
```
Asegúrate de que Google Cloud CLI esté configurada para usar el proyecto de Google Cloud en el que quieres que se registre tu Google Distributed Cloud.
```
gcloud config set project PROJECT_ID
```
Configura las Credenciales predeterminadas de la aplicación (ADC) para tu cuenta de usuario en la estación de trabajo de administrador. Se usará cuando se use la herramienta de bmctl para crear el clúster.
```
gcloud auth application-default login
```

Crea la cuenta de servicio bm-gcr. Usas esta cuenta de servicio para autenticarte desde el clúster de Google Distributed Cloud.

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

Habilita las APIs necesarias:

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

Otorga permisos adicionales a la cuenta de servicio bm-gcr. Cuando agregas permisos, no necesitas crear varias cuentas de servicio para servicios individuales.

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"

Crear un archivo de configuración del clúster

Descarga la utilidad de línea de comandos de bmctl.

mkdir baremetal && cd baremetal
gsutil cp gs://anthos-baremetal-release/bmctl/1.29.100-gke.251/linux-amd64/bmctl .
chmod a+x bmctl
sudo mv bmctl /usr/local/sbin/

Crea un lugar de trabajo de Google Distributed Cloud para tu clúster.
```
bmctl create config -c CLUSTER_NAME
```

Crea el archivo de configuración para tu clúster de Google Distributed Cloud.

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: 1.29.100-gke.251
  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

Crea el clúster

Crea el clúster:
```
bmctl create cluster -c CLUSTER_NAME
```

La ejecución del comando bmctl comienza a configurar un clúster híbrido nuevo. Esto incluye realizar comprobaciones preliminares en los nodos, crear los clústeres de administrador y de usuario, y también registrar el clúster con Google Cloud a través de Connect. La configuración completa puede demorar hasta 15 minutos. Verás el siguiente resultado mientras se crea el clúster:

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...

Verifica el clúster e interactúa con él

Puedes encontrar el archivo kubeconfig del clúster en la VM abm-ws dentro del directorio bmctl-workspace. Para verificar tu implementación, completa los siguientes pasos:

Establece la variable de entorno KUBECONFIG con la ruta al archivo de configuración del clúster para ejecutar comandos kubectl en el clúster:

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

Deberías ver los nodos del clúster impreso, de manera similar al siguiente resultado:

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

Accede a tu clúster desde la consola de Google Cloud

Para observar tus cargas de trabajo en la consola de Google Cloud, debes acceder al clúster. Si deseas obtener instrucciones y más información para acceder a tu clúster, consulta Trabaja con clústeres desde la consola de Google Cloud.

Limpia

Puedes limpiar el clúster mediante el siguiente comando en la VM de la estación de trabajo de administrador (abm-ws):

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

Próximos pasos

Para instalar el proveedor de servicios en la nube de OpenStack en el clúster de Google Distributed Cloud recién creado, sigue la guía Configura el proveedor de Cloud de OpenStack para Kubernetes.