Compute Engine VM に Google Distributed Cloud ハイブリッド クラスタを作成する

このページでは、Compute Engine で実行されている仮想マシン(VM)を使用して、高可用性(HA)モードで Google Distributed Cloud ハイブリッド クラスタを設定する方法について説明します。

Google Distributed Cloud は、ハードウェアを準備することなくすぐに試すことができます。このページの手順を完了すると、Compute Engine で実行されている Google Distributed Cloud のテスト環境が機能するようになります。

Compute Engine VM で Google Distributed Cloud を試すには、次の手順を行います。

  1. Compute Engine で 6 つの VM を作成する
  2. すべての VM 間に L2 接続で vxlan ネットワークを作成する
  3. Google Distributed Cloud の前提条件をインストールする
  4. Google Distributed Cloud ハイブリッド クラスタをデプロイする

  5. クラスタを確認する

始める前に

  1. Sign in to your Google Cloud account. If you're new to Google Cloud, create an account to evaluate how our products perform in real-world scenarios. New customers also get $300 in free credits to run, test, and deploy workloads.
  2. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

    Go to project selector

  3. Make sure that billing is enabled for your Google Cloud project.

  4. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

    Go to project selector

  5. Make sure that billing is enabled for your Google Cloud project.

  6. このページのスクリプトとコマンドで使用する環境変数を設定する際に必要となるため、プロジェクト ID をメモしておきます。既存のプロジェクトを選択した場合は、ご自身がプロジェクト オーナーまたはプロジェクト編集者であることを確認します。
  7. Linux ワークステーションに、最新の Google Cloud CLI(Google Cloud を操作するためのコマンドライン ツール)がインストールされていることを確認します。gcloud CLI がすでにインストールされている場合は、次のコマンドを実行してコンポーネントを更新します。
    gcloud components update

    gcloud CLI のインストール方法によっては、「このインストールでは Google Cloud CLI コンポーネント マネージャーが無効になっているため、この操作を実行できません。次のコマンドを実行して、このインストールで同じ結果を得ることができます。」というメッセージが表示される可能性があります。以下の手順に沿って、コマンドをコピーして貼り付け、コンポーネントを更新してください。

このガイドの手順は、anthos-samples リポジトリのインストール スクリプトから取ったものです。よくある質問セクションには、このスクリプトをカスタマイズして、一般的なバリエーションを処理する方法の詳細が記載されています。

Compute Engine で 6 つの VM を作成する

以下の VM を作成する手順は次のとおりです。

  • 管理ワークステーション用の 1 つの VM。管理ワークステーションは、インストール中にクラスタをプロビジョニングするためのコマンドライン インターフェース(CLI)ツールと構成ファイルをホストします。また、インストール後に、プロビジョニングされたクラスタとやり取りするための CLI ツールもホストします。管理ワークステーションは、SSH でクラスタ内の他のすべてのノードにアクセスできます。
  • Google Distributed Cloud コントロール プレーンを実行するために必要な、3 つのコントロール プレーン ノード用の 3 つの VM。
  • Google Distributed Cloud クラスタのワークロードを実行するために必要な、2 つのワーカーノード用の 2 つの VM。
  1. 環境変数を設定します。

    export PROJECT_ID=PROJECT_ID
    export ZONE=ZONE
    export CLUSTER_NAME=CLUSTER_NAME
    export BMCTL_VERSION=1.29.400-gke.86
    

    ZONE については、us-central1-a または他の任意の Compute Engine ゾーンを使用できます。

  2. 次のコマンドを実行して、Google アカウントでログインし、プロジェクトをデフォルトとして設定します。

    gcloud auth login
    gcloud config set project $PROJECT_ID
    gcloud config set compute/zone $ZONE
    
  3. baremetal-gcr サービス アカウントとキーを作成します。

    gcloud iam service-accounts create baremetal-gcr
    
    gcloud iam service-accounts keys create bm-gcr.json \
        --iam-account=baremetal-gcr@"${PROJECT_ID}".iam.gserviceaccount.com
  4. Google Cloud APIs とサービスを有効にします。

    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 \
        serviceusage.googleapis.com \
        stackdriver.googleapis.com \
        monitoring.googleapis.com \
        logging.googleapis.com \
        opsconfigmonitoring.googleapis.com
  5. 複数の API とサービスに複数のサービス アカウントが必要とならないように、baremetal-gcr サービス アカウントに追加の権限を付与します。

    gcloud projects add-iam-policy-binding "$PROJECT_ID" \
      --member="serviceAccount:baremetal-gcr@$PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com" \
      --role="roles/gkehub.connect" \
      --no-user-output-enabled
    
    gcloud projects add-iam-policy-binding "$PROJECT_ID" \
      --member="serviceAccount:baremetal-gcr@$PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com" \
      --role="roles/gkehub.admin" \
      --no-user-output-enabled
    
    gcloud projects add-iam-policy-binding "$PROJECT_ID" \
      --member="serviceAccount:baremetal-gcr@$PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com" \
      --role="roles/logging.logWriter" \
      --no-user-output-enabled
    
    gcloud projects add-iam-policy-binding "$PROJECT_ID" \
      --member="serviceAccount:baremetal-gcr@$PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com" \
      --role="roles/monitoring.metricWriter" \
      --no-user-output-enabled
    
    gcloud projects add-iam-policy-binding "$PROJECT_ID" \
      --member="serviceAccount:baremetal-gcr@$PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com" \
      --role="roles/monitoring.dashboardEditor" \
      --no-user-output-enabled
    
    gcloud projects add-iam-policy-binding "$PROJECT_ID" \
      --member="serviceAccount:baremetal-gcr@$PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com" \
      --role="roles/stackdriver.resourceMetadata.writer" \
      --no-user-output-enabled
    
    gcloud projects add-iam-policy-binding "$PROJECT_ID" \
      --member="serviceAccount:baremetal-gcr@$PROJECT_ID.iam.gserviceaccount.com" \
      --role="roles/opsconfigmonitoring.resourceMetadata.writer" \
      --no-user-output-enabled
  6. このページのすべてのコマンドに必要な変数と配列を作成します。

    MACHINE_TYPE=n1-standard-8
    VM_PREFIX=abm
    VM_WS=$VM_PREFIX-ws
    VM_CP1=$VM_PREFIX-cp1
    VM_CP2=$VM_PREFIX-cp2
    VM_CP3=$VM_PREFIX-cp3
    VM_W1=$VM_PREFIX-w1
    VM_W2=$VM_PREFIX-w2
    declare -a VMs=("$VM_WS" "$VM_CP1" "$VM_CP2" "$VM_CP3" "$VM_W1" "$VM_W2")
    declare -a IPs=()
  7. 次のループを使用して 6 つの VM を作成します。

    for vm in "${VMs[@]}"
    do
        gcloud compute instances create "$vm" \
          --image-family=ubuntu-2004-lts --image-project=ubuntu-os-cloud \
          --zone="${ZONE}" \
          --boot-disk-size 200G \
          --boot-disk-type pd-ssd \
          --can-ip-forward \
          --network default \
          --tags http-server,https-server \
          --min-cpu-platform "Intel Haswell" \
          --enable-nested-virtualization \
          --scopes cloud-platform \
          --machine-type "$MACHINE_TYPE" \
          --metadata "cluster_id=${CLUSTER_NAME},bmctl_version=${BMCTL_VERSION}"
        IP=$(gcloud compute instances describe "$vm" --zone "${ZONE}" \
             --format='get(networkInterfaces[0].networkIP)')
        IPs+=("$IP")
    done

    このコマンドは、次の名前の VM インスタンスを作成します。

    • abm-ws: 管理ワークステーション用の VM。
    • abm-cp1abm-cp2abm-cp3: コントロール プレーン ノード用の VM。
    • abm-w1abm-w2: ワークロードを実行するノード用の VM。
  8. 次のループを使用して、すべての VM で SSH を使用できることを確認します。

    for vm in "${VMs[@]}"
    do
        while ! gcloud compute ssh root@"$vm" --zone "${ZONE}" --command "printf 'SSH to $vm succeeded\n'"
        do
            printf "Trying to SSH into %s failed. Sleeping for 5 seconds. zzzZZzzZZ" "$vm"
            sleep  5
        done
    done

VM 間の L2 接続を使用して vxlan ネットワークを作成する

Linux の標準 vxlan 機能を使用して、L2 接続ですべての VM を接続するネットワークを作成します。

以下のコマンドには、次のアクションを行う 2 つのループが含まれています。

  1. 各 VM への SSH 接続。
  2. 必要なパッケージの更新とインストール。
  3. 必要なコマンドを実行して、vxlan でネットワークを構成します。

    i=2 # We start from 10.200.0.2/24
    for vm in "${VMs[@]}"
    do
        gcloud compute ssh root@"$vm" --zone "${ZONE}" << EOF
            apt-get -qq update > /dev/null
            apt-get -qq install -y jq > /dev/null
            set -x
            ip link add vxlan0 type vxlan id 42 dev ens4 dstport 0
            current_ip=\$(ip --json a show dev ens4 | jq '.[0].addr_info[0].local' -r)
            printf "VM IP address is: \$current_ip"
            for ip in ${IPs[@]}; do
                if [ "\$ip" != "\$current_ip" ]; then
                    bridge fdb append to 00:00:00:00:00:00 dst \$ip dev vxlan0
                fi
            done
            ip addr add 10.200.0.$i/24 dev vxlan0
            ip link set up dev vxlan0
    
    EOF
        i=$((i+1))
    done

これで、10.200.0.0/24 ネットワーク内に L2 接続が確立されました。VM には次の IP アドレスが割り振られます。

  • 管理ワークステーション VM: 10.200.0.2
  • コントロール プレーン ノードを実行する VM:
    • 10.200.0.3
    • 10.200.0.4
    • 10.200.0.5
  • ワーカーノードを実行する VM:
    • 10.200.0.6
    • 10.200.0.7

Google Distributed Cloud の前提条件をインストールする

Google Distributed Cloud をインストールする前に、管理ワークステーションに次のツールをインストールする必要があります。

  • bmctl
  • kubectl
  • Docker

ツールをインストールして Google Distributed Cloud のインストールの準備をするには:

  1. 次のコマンドを実行して、管理ワークステーションにサービス アカウント キーをダウンロードし、必要なツールをインストールします。

    gcloud compute ssh root@$VM_WS --zone "${ZONE}" << EOF
    set -x
    
    export PROJECT_ID=\$(gcloud config get-value project)
    BMCTL_VERSION=\$(curl http://metadata.google.internal/computeMetadata/v1/instance/attributes/bmctl_version -H "Metadata-Flavor: Google")
    export BMCTL_VERSION
    
    gcloud iam service-accounts keys create bm-gcr.json \
      --iam-account=baremetal-gcr@\${PROJECT_ID}.iam.gserviceaccount.com
    
    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
    mv kubectl /usr/local/sbin/
    mkdir baremetal && cd baremetal
    gsutil cp gs://anthos-baremetal-release/bmctl/$BMCTL_VERSION/linux-amd64/bmctl .
    chmod a+x bmctl
    mv bmctl /usr/local/sbin/
    
    cd ~
    printf "Installing docker"
    curl -fsSL https://get.docker.com -o get-docker.sh
    sh get-docker.sh
    EOF
  2. 次のコマンドを実行して、root@10.200.0.x が動作することを確認します。このコマンドは、以下のタスクを実行します。

    1. 管理マシンで新しい SSH 認証鍵を生成します。
    2. デプロイメント内の他のすべての VM に公開鍵を追加します。
    gcloud compute ssh root@$VM_WS --zone "${ZONE}" << EOF
    set -x
    ssh-keygen -t rsa -N "" -f /root/.ssh/id_rsa
    sed 's/ssh-rsa/root:ssh-rsa/' ~/.ssh/id_rsa.pub > ssh-metadata
    for vm in ${VMs[@]}
    do
        gcloud compute instances add-metadata \$vm --zone ${ZONE} --metadata-from-file ssh-keys=ssh-metadata
    done
    EOF

Google Distributed Cloud ハイブリッド クラスタをデプロイする

次のコードブロックには、次のタスクを完了するために必要なすべてのコマンドと構成が含まれています。

  1. 必要なハイブリッド クラスタ用の構成ファイルを作成します。
  2. プリフライト チェックを実行します。
  3. クラスタをデプロイします。
gcloud compute ssh root@$VM_WS --zone "${ZONE}" <<EOF
set -x
export PROJECT_ID=$(gcloud config get-value project)
CLUSTER_NAME=\$(curl http://metadata.google.internal/computeMetadata/v1/instance/attributes/cluster_id -H "Metadata-Flavor: Google")
BMCTL_VERSION=\$(curl http://metadata.google.internal/computeMetadata/v1/instance/attributes/bmctl_version -H "Metadata-Flavor: Google")
export CLUSTER_NAME
export BMCTL_VERSION
bmctl create config -c \$CLUSTER_NAME
cat > bmctl-workspace/\$CLUSTER_NAME/\$CLUSTER_NAME.yaml << EOB
---
gcrKeyPath: /root/bm-gcr.json
sshPrivateKeyPath: /root/.ssh/id_rsa
gkeConnectAgentServiceAccountKeyPath: /root/bm-gcr.json
gkeConnectRegisterServiceAccountKeyPath: /root/bm-gcr.json
cloudOperationsServiceAccountKeyPath: /root/bm-gcr.json
---
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: cluster-\$CLUSTER_NAME
---
apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1
kind: Cluster
metadata:
  name: \$CLUSTER_NAME
  namespace: cluster-\$CLUSTER_NAME
spec:
  type: hybrid
  anthosBareMetalVersion: \$BMCTL_VERSION
  gkeConnect:
    projectID: \$PROJECT_ID
  controlPlane:
    nodePoolSpec:
      clusterName: \$CLUSTER_NAME
      nodes:
      - address: 10.200.0.3
      - address: 10.200.0.4
      - address: 10.200.0.5
  clusterNetwork:
    pods:
      cidrBlocks:
      - 192.168.0.0/16
    services:
      cidrBlocks:
      - 172.26.232.0/24
  loadBalancer:
    mode: bundled
    ports:
      controlPlaneLBPort: 443
    vips:
      controlPlaneVIP: 10.200.0.49
      ingressVIP: 10.200.0.50
    addressPools:
    - name: pool1
      addresses:
      - 10.200.0.50-10.200.0.70
  clusterOperations:
    # might need to be this location
    location: us-central1
    projectID: \$PROJECT_ID
  storage:
    lvpNodeMounts:
      path: /mnt/localpv-disk
      storageClassName: node-disk
    lvpShare:
      numPVUnderSharedPath: 5
      path: /mnt/localpv-share
      storageClassName: local-shared
  nodeConfig:
    podDensity:
      maxPodsPerNode: 250
---
apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1
kind: NodePool
metadata:
  name: node-pool-1
  namespace: cluster-\$CLUSTER_NAME
spec:
  clusterName: \$CLUSTER_NAME
  nodes:
  - address: 10.200.0.6
  - address: 10.200.0.7
EOB

bmctl create cluster -c \$CLUSTER_NAME
EOF

クラスタを確認する

管理ワークステーションにあるクラスタの kubeconfig ファイルは、root アカウントの bmctl-workspace ディレクトリにあります。デプロイを確認するには次の手順を行います。

  1. root として管理ワークステーションに SSH 接続します。

    gcloud compute ssh root@abm-ws --zone ${ZONE}
    

    VM の更新に関するメッセージは無視して、このチュートリアルを完了してください。VM をテスト環境として維持する場合は、Ubuntu のドキュメントに記載されているように、OS を更新するか次のリリースにアップグレードすることをおすすめします。

  2. KUBECONFIG 環境変数にクラスタの構成ファイルへのパスを設定し、クラスタで kubectl コマンドを実行します。

    export clusterid=CLUSTER_NAME
    export KUBECONFIG=$HOME/bmctl-workspace/$clusterid/$clusterid-kubeconfig
    kubectl get nodes
    
  3. 現在のコンテキストを環境変数に設定します。

    export CONTEXT="$(kubectl config current-context)"
    
  4. 次の gcloud コマンドを実行します。このコマンドは以下を行います。

    • ユーザー アカウントにクラスタに対する Kubernetes clusterrole/cluster-admin ロールを付与します。
    • 管理ワークステーションに SSH 接続せずにローカル コンピュータで kubectl コマンドを実行できるようにクラスタを構成します。

    GOOGLE_ACCOUNT_EMAIL は、Google Cloud アカウントに関連付けられているメールアドレスに置き換えます。例: --users=alex@example.com

    gcloud container fleet memberships generate-gateway-rbac  \
        --membership=CLUSTER_NAME \
        --role=clusterrole/cluster-admin \
        --users=GOOGLE_ACCOUNT_EMAIL \
        --project=PROJECT_ID \
        --kubeconfig=$KUBECONFIG \
        --context=$CONTEXT\
        --apply
    

    このコマンドの出力は次のようになります(読みやすくするために省略しています)。

    Validating input arguments.
    Specified Cluster Role is: clusterrole/cluster-admin
    Generated RBAC policy is:
    --------------------------------------------
    ...
    
    Applying the generate RBAC policy to cluster with kubeconfig: /root/bmctl-workspace/CLUSTER_NAME/CLUSTER_NAME-kubeconfig, context: CLUSTER_NAME-admin@CLUSTER_NAME
    Writing RBAC policy for user: GOOGLE_ACCOUNT_EMAIL to cluster.
    Successfully applied the RBAC policy to cluster.
    
  5. 完了したら、「exit」と入力して管理ワークステーションからログアウトします。

  6. Connect ゲートウェイを介して、クラスタにアクセスできる kubeconfig エントリを取得します。

    gcloud container fleet memberships get-credentials CLUSTER_NAME
    

    出力は次のようになります。

    Starting to build Gateway kubeconfig...
    Current project_id: PROJECT_ID
    A new kubeconfig entry "connectgateway_PROJECT_ID_global_CLUSTER_NAME" has been generated and set as the current context.
    
  7. これで、Connect ゲートウェイを介して kubectl コマンドを実行できるようになりました。

    kubectl get nodes
    kubectl get namespaces
    

Google Cloud コンソールからクラスタにログインする

Google Cloud コンソールで Google Distributed Cloud のワークロードを確認するには、クラスタにログインする必要があります。コンソールに初めてログインする前に、認証方法を構成する必要があります。構成する最も簡単な認証方法は、Google ID です。この認証方法では、Google Cloud アカウントに関連付けられているメールアドレスを使用してログインできます。

前のセクションで実行した gcloud container fleet memberships generate-gateway-rbac コマンドは、Google ID でログインできるようにクラスタを構成します。

  1. Google Cloud コンソールで、[GKE クラスタ] ページに移動します。

    GKE クラスタに移動

  2. 登録済みクラスタの横にある [アクション] をクリックし、[ログイン] をクリックします。

  3. [Google ID を使用してログインします] を選択します。

  4. [ログイン] をクリックします。

クリーンアップ

  1. 管理ワークステーションに接続して、クラスタ VM をインストール前の状態にリセットし、Google Cloud プロジェクトからクラスタの登録を解除します。

    gcloud compute ssh root@abm-ws --zone ${ZONE} << EOF
    set -x
    export clusterid=CLUSTER_NAME
    bmctl reset -c \$clusterid
    EOF
    
  2. 名前に abm を含むすべての VM を一覧表示します。

    gcloud compute instances list | grep 'abm'
    
  3. 名前に abm を含むすべての VM を削除しても問題がないことを確認します。

    確認後、次のコマンドを実行して abm VM を削除できます。

    gcloud compute instances list --format="value(name)" | grep 'abm'  | xargs gcloud \
        --quiet compute instances delete