Questo documento mostra come configurare Google Distributed Cloud per utilizzare il bilanciamento del carico in bundle con il bilanciatore del carico MetalLB.
In Google Distributed Cloud, MetalLB viene eseguito in modalità livello 2.
Esempio di configurazione MetalLB
Ecco un esempio di configurazione per i cluster che eseguono il bilanciatore del carico MetalLB:
Il diagramma precedente mostra un deployment MetalLB. MetalLB viene eseguito direttamente sui nodi del cluster. In questo esempio, il cluster di amministrazione e il cluster utente si trovano su due VLAN separate e ogni cluster si trova in una subnet separata:
| Cluster | Subnet |
|---|---|
| Cluster di amministrazione | 172.16.20.0/24 |
| Cluster utente | 172.16.40.0/24 |
admin-cluster.yaml
La seguente parte di un file di configurazione del cluster di amministrazione mostra la configurazione vista nel diagramma precedente di:
Piano di controllo per l'alta disponibilità
Bilanciatore del carico MetalLB
VIP su MetalLB per il server API Kubernetes del cluster di amministrazione
network:
...
controlPlaneIPBlock:
netmask: "255.255.255.0"
gateway: "172.16.20.1"
ips:
- ip: "172.16.20.50"
hostname: "admin-cp-1"
- ip: "172.16.20.51"
hostname: "admin-cp-2"
- ip: "172.16.20.52"
hostname: "admin-cp-3"
loadBalancer:
kind: "MetalLB"
...
vips:
controlPlaneVIP: "172.16.20.100"
...
adminMaster:
cpus: 4
memoryMB: 16384
replicas: 3
user-cluster.yaml
La parte seguente di un file di configurazione del cluster utente mostra la configurazione di:
Pool di indirizzi che il controller MetalLB può scegliere e assegnare ai servizi di tipo
LoadBalancer. Il VIP in entrata si trova in questo pool.VIP designato per il server API Kubernetes del cluster utente e il VIP in entrata che hai scelto di configurare per il proxy in entrata.
Un pool di nodi abilitato per l'utilizzo di MetalLB. Verrà eseguito il deployment di MetalLB sui nodi in questo pool di nodi.
enableControlplaneV2: true
...
network:
hostConfig:
...
ipMode:
type: "static"
ipBlockFilePath: "config-folder/user-cluster-ipblock.yaml"
...
controlPlaneIPBlock:
netmask: "255.255.255.0"
gateway: "172.16.40.1"
ips:
- ip: "172.16.40.21"
hostname: "user-cp"
loadBalancer:
kind: MetalLB
metalLB:
addressPools:
- name: "address-pool-1"
addresses:
- "172.16.40.101-172.16.40.112
avoidBuggyIPs: true
...
vips:
controlPlaneVIP: "172.16.20.100"
ingressVIP: "172.16.40.101"
...
nodePools:
- name: "node-pool-1"
cpus: 4
memoryMB: 8192
replicas: 3
enableLoadBalancer: true
La configurazione nell'esempio precedente specifica un insieme di indirizzi disponibili per i servizi. Quando uno sviluppatore di applicazioni crea un servizio di tipo LoadBalancer nel cluster utente, il controller MetalLB sceglie un indirizzo IP da questo pool.
user-cluster-ipblock.yaml
L'esempio seguente di file di blocchi IP mostra la designazione degli indirizzi IP per i nodi worker nel cluster utente. Ciò include un indirizzo IP aggiuntivo da utilizzare durante gli upgrade, gli aggiornamenti e la riparazione automatica del cluster.
blocks:
- netmask: "255.255.255.0"
gateway: "17.16.40.1"
ips:
- ip: 172.16.40.22
hostname: user-vm-1
- ip: 172.16.40.23
hostname: user-vm-2
- ip: 172.16.40.24
hostname: user-vm-3
- ip: 172.16.40.25
hostname: user-vm-4
- ip: 172.16.40.26
hostname: user-vm-5
- ip: 172.16.40.27
hostname: user-vm-6
Configura MetalLB
Porte firewall aperte
MetalLB utilizza la raccolta della lista dei membri Go per svolgere l'elezione dei leader. La libreria memberlist utilizza le porte TCP 7946 e UDP
7946 per scambiare informazioni. Assicurati che queste porte siano accessibili per il traffico
in entrata e in uscita su tutti i nodi del bilanciatore del carico.
Abilita MetalLB per un nuovo cluster di amministrazione
Nel file di configurazione del cluster di amministrazione, imposta loadBalancer.kind su "MetalLB".
loadBalancer: kind: "MetalLB"
Compila il resto del file di configurazione del cluster di amministrazione e crea il cluster di amministrazione come descritto in Creare un cluster di amministrazione.
Specifica pool di indirizzi
Il controller MetalLB si occupa della gestione degli indirizzi IP per i servizi. Quindi, quando uno sviluppatore di applicazioni crea un servizio di tipo LoadBalancer in un cluster utente, non deve specificare manualmente un indirizzo IP per il servizio. Il controller MetalLB sceglie invece un indirizzo IP da un pool di indirizzi da te specificato al momento della creazione del cluster.
Pensa a quanti servizi di tipo LoadBalancer potrebbero essere attivi nel tuo cluster utente in un dato momento. Quindi, nella sezione loadBalancer.metalLB.addressPools del file di configurazione del cluster utente, specifica il numero sufficiente di indirizzi IP per questi servizi.
Il VIP in entrata per il cluster utente deve essere tra gli indirizzi specificati in un pool di indirizzi. Questo perché il proxy in entrata è esposto da un servizio di tipo LoadBalancer.
Se gli sviluppatori delle tue applicazioni non hanno bisogno di creare servizi di tipo LoadBalancer, non devi specificare altri indirizzi oltre al VIP in entrata.
Gli indirizzi devono essere in formato CIDR o intervallo. Se vuoi specificare un singolo indirizzo, utilizza un CIDR /32. Ad esempio:
addresses: - "192.0.2.0/26" - "192.0.2.64-192.0.2.72" - "192.0.2.75/32
Se devi modificare gli indirizzi in un pool dopo la creazione del cluster, puoi utilizzare gkectl update cluster. Per maggiori informazioni, consulta la pagina
Aggiornamento di MetalLB.
Abilita MetalLB per un nuovo cluster utente
Nel file di configurazione del cluster utente:
- Imposta
loadBalancer.kindsu"MetalLB". - Specifica uno o più pool di indirizzi per i servizi. Il VIP in entrata deve trovarsi in uno di questi pool.
- Imposta
enableLoadBalancersutrueper almeno un pool di nodi nel tuo cluster.
Compila il resto del file di configurazione del cluster utente e crea il cluster utente come descritto in Creare un cluster utente.
Assegnazione manuale degli indirizzi di emergenza
Se non vuoi che il controller MetalLB assegni automaticamente gli indirizzi IP di un determinato pool ai servizi, imposta il campo manualAssign del pool su true. Quindi uno sviluppatore può creare un servizio di tipo LoadBalancer e specificare manualmente uno degli indirizzi del pool. Ad esempio:
loadBalancer:
metalLB:
addressPools:
- name: "my-address-pool-2"
addresses:
- "192.0.2.73-192.0.2.80"
manualAssign: true
Evitare indirizzi IP con errori
Se imposti il campo avoidBuggyIPs di un pool di indirizzi su true, il controller MetalLB non utilizzerà gli indirizzi del pool che terminano con .0 o .255. In questo modo si evita il problema dei dispositivi consumer con errori di interruzione del traffico inviato a questi indirizzi IP speciali. Ad esempio:
loadBalancer:
metalLB:
addressPools:
- name: "my-address-pool-1"
addresses:
- "192.0.2.0/24"
avoidBuggyIPs: true
Crea un servizio di tipo LoadBalancer
Ecco due manifest: uno per un deployment e uno per un servizio:
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: my-deployment
spec:
selector:
matchLabels:
greeting: hello
replicas: 3
template:
metadata:
labels:
greeting: hello
spec:
containers:
- name: hello
image: gcr.io/google-samples/hello-app:2.0
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: my-service
spec:
type: LoadBalancer
selector:
greeting: hello
ports:
- name: metal-lb-example-port
protocol: TCP
port: 60000
targetPort: 8080
Tieni presente che il manifest del servizio non specifica un indirizzo IP esterno. Il controller MetalLB sceglierà un indirizzo IP esterno dal pool di indirizzi specificato nel file di configurazione del cluster utente.
Salva i manifest in un file denominato my-dep-svc.yaml. Quindi crea gli oggetti Deployment
e servizio:
kubectl --kubeconfig USER_CLUSTER_KUBECONFIG apply -f my-dep-svc.yaml
Visualizza il servizio:
kubectl --kubeconfig USER_CLUSTER_KUBECONIFG get service my-service --output wide
L'output mostra l'indirizzo IP esterno che è stato assegnato automaticamente al servizio. Ad esempio:
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE SELECTOR my-service LoadBalancer 10.96.2.166 192.0.2.2 60000:31914/TCP 28s
Verifica che l'indirizzo IP esterno assegnato sia stato recuperato dal pool di indirizzi specificato nel file di configurazione del cluster utente. Ad esempio, 192.0.2.2 si trova in questo pool di indirizzi:
metalLB:
addressPools:
- name: "address-pool-1"
addresses:
- "192.0.2.0/24"
- "198.51.100.1-198.51.100.3"
Chiama il servizio:
curl EXTERNAL_IP_ADDRESS:60000
L'output mostra un messaggio Hello, world!:
Hello, world! Version: 2.0.0
Aggiorna MetalLB
Dopo aver creato il cluster, puoi aggiornare i pool di indirizzi MetalLB e il campo enableLoadBalancer nei pool di nodi. Apporta le modifiche desiderate al file di configurazione del cluster utente, quindi chiama gkectl update cluster:
gkectl update cluster --kubeconfig ADMIN_CLUSTER_KUBECONIFG --config USER_CLUSTER_CONFIG
Pod MetalLB e ConfigMap
Il controller MetalLB viene eseguito come Deployment e l'altoparlante MetalLB viene eseguito come DaemonSet sui nodi in pool che hanno enableLoadBalancer impostato su true. Il controller MetalLB gestisce gli indirizzi IP assegnati ai servizi. Il relatore di MetalLB svolge le elezioni dei leader e annuncia i VIP di servizio.
Visualizza tutti i pod MetalLB:
kubectl --kubeconfig USER_CLUSTER_KUBECONIFG get pods --namespace kube-system --selector app=metallb
Puoi utilizzare i log dei pod MetalLB per la risoluzione dei problemi.
La configurazione MetalLB è archiviata in un ConfigMap in un formato noto da MetalLB.
Non modificare direttamente il ConfigMap. Usa invece gkectl update cluster come
descritto in precedenza. Per visualizzare il ConfigMap per la risoluzione dei problemi:
kubectl --kubeconfig USER_CLUSTER_KUBECONIFG get configmap metallb-config --namespace kube-system
Vantaggi dell'utilizzo di MetalLB
MetalLB viene eseguito direttamente sui nodi del cluster, quindi non richiede VM aggiuntive.
Il controller MetalLB gestisce gli indirizzi IP per i servizi, così non devi scegliere manualmente un indirizzo IP per ogni servizio.
Le istanze attive di MetalLB per servizi diversi possono essere eseguite su nodi diversi.
Puoi condividere un indirizzo IP tra diversi servizi.
MetalLB rispetto a F5 BIG-IP e Seesaw
I VIP devono trovarsi nella stessa subnet dei nodi del cluster. Questo è un requisito anche per Seesaw, ma non per F5 BIG-IP.
Non sono disponibili metriche per il traffico.
Non esiste un failover senza hit; le connessioni esistenti vengono reimpostate durante il failover.
Il traffico esterno verso i pod di un determinato servizio passa attraverso un singolo nodo che esegue l'altoparlante MetalLB. Questo significa che l'indirizzo IP del client non è visibile ai container in esecuzione nel pod.