Planejar seus endereços IP

Neste documento, mostramos como planejar os endereços IP para uma instalação de clusters do Anthos no VMware (GKE On-Prem).

Antes de começar

Leia a visão geral dos clusters do Anthos no VMware e a visão geral da instalação.

Exemplo de alocação de endereço IP

Nesta seção, você verá um exemplo de como alocar endereços IP estáticos em uma instalação que inclui estes elementos:

  • Uma estação de trabalho de administrador

  • Um cluster de administrador

  • Um cluster de usuário de alta disponibilidade (HA, na sigla em inglês) com cinco nós de trabalho

  • Um cluster de usuário sem HA com quatro nós de trabalho

Nós do cluster de administrador

O cluster de administrador tem os seguintes nós:

  • Um nó que executa o plano de controle para o cluster de administrador
  • Dois nós que executam complementos para o cluster de administrador
  • Três nós que executam o plano de controle do cluster de usuário HA
  • Um nó que executa o plano de controle do cluster de usuário sem HA
  • Um nó temporário que será usado durante o upgrade, a atualização e o reparo automático

Balanceamento de carga

Neste exemplo, suponha que os clusters estejam usando o balanceador de carga MetalLB. Esse balanceador de carga é executado nos nós do cluster. Portanto, nenhuma outra VM é necessária para o balanceamento de carga.

Sub-redes

Neste exemplo, suponha que cada cluster esteja na própria VLAN e os clusters estejam nestas sub-redes:

VMs Sub-rede Gateway padrão
Estação de trabalho do administrador e cluster de administrador 172.16.20.0/24 172.16.20.1
Cluster de usuário 1 172.16.21.0/24 172.16.21.1
Cluster de usuário 2 172.16.22.0/24 172.16.22.1

O diagrama a seguir ilustra as três VLANs e sub-redes. Os VIPs não são mostrados associados a um nó específico em um cluster. Isso ocorre porque o balanceador de carga do MetalLB pode escolher qual nó anuncia o VIP de um Serviço individual. Por exemplo, no cluster de usuário 1, um nó de trabalho pode anunciar 172.16.21.31, e um nó de trabalho diferente pode anunciar 172.16.21.32.

Endereços IP de um cluster de administrador e dois clusters de usuário.
Endereços IP de um cluster de administrador e dois clusters de usuário (clique para ampliar)

Exemplo de endereço IP: estação de trabalho do administrador

Neste exemplo, a estação de trabalho do administrador está na mesma sub-rede do cluster de administrador: 172.16.20.0/24. Um endereço próximo aos endereços do nó seria adequado para a estação de trabalho de administrador. Por exemplo: 172.16.20.20.

Exemplo de endereços IP: nós de cluster de administrador

A tabela a seguir mostra um exemplo de como endereços IP podem ser usados para os nós no cluster de administrador. A tabela mostra um nó extra: admin-vm-8. O extra é necessário durante o upgrade, a atualização e o reparo automático do cluster. Para mais informações, consulte Gerenciar endereços IP de nós.

Nome do host da VM Descrição Endereço IP
admin-vm-1 Nó do plano de controle do cluster do administrador 172.16.20.2
admin-vm-2 Nó do complemento do cluster de administrador 172.16.20.3
admin-vm-3 Nó do complemento do cluster de administrador 172.16.20.4
admin-vm-4 Nó do plano de controle para o cluster de usuário 1.
Este nó está no cluster de administrador.
172.16.20.5
admin-vm-5 Nó do plano de controle para o cluster de usuário 1.
Este nó está no cluster de administrador.
172.16.20.6
admin-vm-6 Nó do plano de controle para o cluster de usuário 1.
Este nó está no cluster de administrador.
172.16.20.7
admin-vm-7 Nó do plano de controle para o cluster de usuário 2
Esse nó está no cluster de administrador.
172.16.20.8
admin-vm-8 172.16.20.9

Exemplo de endereços IP: VIPs na sub-rede do cluster de administrador

A tabela a seguir mostra um exemplo de como é possível designar VIPs para configuração no balanceador de carga do cluster de administrador. Os VIPs para os servidores da API Kubernetes dos clusters de usuário precisam estar na sub-rede do cluster de administrador. Isso ocorre porque o servidor da API Kubernetes para um cluster de usuário é executado em um nó no cluster de administrador. Nos arquivos de configuração do cluster, o campo em que você especifica o VIP de um servidor da API Kubernetes é chamado de controlPlaneVIP:

VIP Endereço IP
VIP para o servidor da API Kubernetes do cluster de administrador 172.16.20.30
VIP de complementos do cluster de administrador 172.16.20.31
VIP para o servidor da API Kubernetes do cluster de usuário 1 172.16.20.32
VIP para o servidor da API Kubernetes do cluster de usuário 2 172.16.20.33

Exemplo de endereços IP: nós do cluster de usuário 1

A tabela a seguir mostra um exemplo de como endereços IP podem ser usados para os nós no cluster de usuário. A tabela mostra um nó extra: user-1-vm-6. O extra é necessário durante o upgrade, a atualização e o reparo automático do cluster. Para mais informações, consulte Gerenciar endereços IP de nós.

Nome do host da VM Descrição Endereço IP
user-1-vm-1 Nó de trabalho do cluster de usuário 172.16.21.2
user-1-vm-2 Nó de trabalho do cluster de usuário 172.16.21.3
user-1-vm-3 Nó de trabalho do cluster de usuário 172.16.21.4
user-1-vm-4 Nó de trabalho do cluster de usuário 172.16.21.5
user-1-vm-5 Nó de trabalho do cluster de usuário 172.16.21.6
user-1-vm-6 172.16.21.7

Exemplo de endereços IP: VIPs na sub-rede do cluster de usuário 1

A tabela a seguir mostra um exemplo de como designar VIPs para configuração no balanceador de carga para o cluster de usuário 1:

VIP Descrição Endereço IP
VIP de entrada para o cluster de usuário 1 Configurado no balanceador de carga para o cluster de usuário 1 172.16.21.30
VIPs de serviço para o cluster de usuário 1 10 endereços para serviços do tipo LoadBalancer.
Configurado conforme necessário no balanceador de carga para o cluster de usuário 1.
Esse intervalo inclui o VIP de entrada.
Este é um requisito para o balanceador de carga do MetalLB.
172.16.21.30 - 172.16.21.39

Exemplo de endereços IP: nós do cluster de usuário 2

A tabela a seguir mostra um exemplo de como os endereços IP podem ser usados para os nós em user-cluster-2. A tabela mostra um nó extra: user-2-vm-5. O extra é necessário durante o upgrade, a atualização e o reparo automático do cluster. Para mais informações, consulte Gerenciar endereços IP de nós.

Nome do host da VM Descrição Endereço IP
user-2-vm-1 Nó de trabalho do cluster de usuário 172.16.22.2
user-2-vm-2 Nó de trabalho do cluster de usuário 172.16.22.3
user-2-vm-3 Nó de trabalho do cluster de usuário 172.16.22.4
user-2-vm-4 Nó de trabalho do cluster de usuário 172.16.22.5
user-2-vm-5 172.16.22.6

Exemplo de endereços IP: VIPs na sub-rede do cluster de usuário 2

A tabela a seguir mostra um exemplo de como designar VIPs para configuração no balanceador de carga para o cluster de usuário 2:

VIP Descrição Endereço IP
VIP de entrada para o cluster de usuário 2 Configurado no balanceador de carga para o cluster de usuário 2 172.16.22.30
VIPs de serviço para o cluster de usuário 2 10 endereços para serviços do tipo LoadBalancer.
Configurado conforme necessário no balanceador de carga para o cluster de usuário 2.
Esse intervalo inclui o VIP de entrada.
Este é um requisito para o balanceador de carga do MetalLB.
172.16.22.30 - 172.16.22.39

Exemplo de endereços IP: pods e serviços

Antes de criar um cluster, é preciso especificar um intervalo de CIDR a ser usado para endereços IP do pod e outro intervalo CIDR a ser usado para os endereços ClusterIP de Serviços do Kubernetes.

Decida quais intervalos CIDR você quer usar para pods e serviços. Exemplo:

FinalidadeIntervalo CIDR
Pods no cluster de administrador192.168.0.0/16
Pods no cluster de usuário 1192.168.0.0/16
Pods no cluster de usuário 2192.168.0.0/16
Serviços no cluster de administrador10.96.232.0/24
Serviços no cluster de usuário 110.96.0.0/20
Serviços no cluster de usuário 210.96.128.0/20

Os exemplos anteriores ilustram esses pontos:

  • O intervalo CIDR do pod pode ser o mesmo para vários clusters.

  • Normalmente, você precisa de mais pods do que serviços. Portanto, para um determinado cluster, você provavelmente quer um intervalo CIDR de pod maior que o intervalo CIDR de serviço. O intervalo de exemplo de pod para um cluster de usuário é 192.168.0.0/16, que tem 2^(32-16) = 2^16 endereços. Mas o intervalo de Serviços de exemplo para um cluster de usuário é 10.96.0.0/20, que tem apenas 2^(32-20) = 2^12 endereços.

Evitar sobreposição

É recomendável usar intervalos CIDR não padrão para evitar a sobreposição com endereços IP acessíveis na sua rede. Os intervalos de serviços e pods não podem se sobrepor a nenhum endereço fora do cluster que você queira acessar de dentro dele.

Por exemplo, suponha que seu intervalo de serviço seja 10.96.232.0/24 e seu intervalo de pod seja 192.168.0.0/16 (192.168.0.1 - 192.168.255.254). Qualquer tráfego enviado de um pod para um endereço em qualquer um desses intervalos vai ser tratado como no tráfego no cluster e não vai atingir nenhum destino fora dele.

Os intervalos de serviços e pods não podem se sobrepor a:

  • Endereços IP de nós em qualquer cluster

  • Endereços IP usados por máquinas de balanceador de carga

  • VIPs usados por nós do plano de controle e balanceadores de carga

  • Endereços IP dos servidores vCenter, DNS e NTP

Recomendamos que os intervalos de serviços e pods estejam no espaço de endereço particular RFC 1918.

Veja um motivo por que recomendamos usar endereços RFC 1918. Suponha que o intervalo de pods ou de serviços contenha endereços IP externos. Qualquer tráfego enviado de um pod para um desses endereços externos será tratado como tráfego no cluster e não chegará ao destino externo.

Servidor DNS e gateway padrão

Antes de preencher os arquivos de configuração, é preciso saber o endereço IP de um servidor DNS que pode ser usado pela estação de trabalho do administrador e pelos nós do cluster.

Também é preciso saber o endereço IP do gateway padrão de cada uma das sub-redes. Nos exemplos anteriores, o gateway padrão de cada sub-rede é o primeiro endereço no intervalo. Por exemplo, na sub-rede do cluster de administrador, o gateway padrão é mostrado como 172.16.20.1.

Mais informações

Gerenciar endereços IP de nós