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Implementar 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 con compatibilidad con el protocolo de pasarela fronteriza (BGP). Cuando implementas un modelo de red con compatibilidad con BGP, BGP se asegura dinámicamente de que los pods de diferentes dominios de capa 2 puedan comunicarse entre sí. La red en modo plano con BGP a veces se denomina IP plana dinámica.

Para obtener más información sobre los modelos de red en modo plano, consulta Modelos de red en modo plano y en modo isla.

Cómo implementar una red en modo plano que use BGP

La red en modo plano con BGP se habilita al crear un clúster. No puedes habilitar esta función en un clúster que ya existe. Una vez que hayas habilitado esta función, podrás cambiar algunos de los ajustes de configuración.

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

Edita el archivo de configuración del clúster:
- Asigna el valor true al campo spec.clusterNetwork.advancedNetworking.
- Si quieres habilitar la red en modo plano para IPv4, asigna el valor true al campo spec.clusterNetwork.flatIPv4.
  
  Para ver una alternativa, consulta Clúster de pila dual (isla IPv4, IP plana dinámica IPv6), que configura tu clúster con una red en 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
  ...
```
Si spec.clusterNetwork.flatIPv4 tiene el valor true, se ignora el campo spec.clusterNetwork.pods.cidrBlocks y se puede omitir. Sin embargo, debes añadir un manifiesto ClusterCIDRConfigs en el archivo de configuración del clúster (por nodo, por grupo de nodos o por clúster).
Añade un manifiesto NetworkGatewayGroup al archivo de configuración del clúster:

Especifica las IPs flotantes que se van a usar para el peering de BGP. Asegúrate de que el nombre del recurso sea default y 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 NetworkGatewayGroup recurso personalizado gestiona una lista de una o varias direcciones IP flotantes. Las sesiones de emparejamiento de BGP se inician desde las direcciones IP flotantes que especifique en el recurso personalizado NetworkGatewayGroup.
Añade un manifiesto FlatIPMode al archivo de configuración del clúster:

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

El siguiente manifiesto de FlatIPMode es para una red de pila única IPv4 en modo plano con BGP. Para ver otras configuraciones, consulta los 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"
```

Añade uno o varios manifiestos BGPPeer al archivo de configuración del clúster:

Tú eliges los nombres de 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

Añade 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 intervalos de CIDR de los pods que se asignarán a los nodos de forma dinámica. El CNI usa los intervalos de CIDR de pods asignados a un nodo para asignar direcciones IP a los pods individuales que se ejecutan en el nodo. El ClusterCIDRConfig también se usa para la red de doble pila. Para obtener más información sobre el recurso personalizado ClusterCIDRConfig, incluidos ejemplos de uso, consulta Información sobre el recurso personalizado ClusterCIDRConfig.
Crea el clúster:
```
bmctl create cluster
```
Para obtener más información sobre cómo crear clústeres, consulta la descripción general de la creación de clústeres.

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

Modificar la configuración de red en modo plano basada en BGP

Una vez que hayas creado tu clúster configurado para usar un modelo de red de modo plano con BGP, podrás actualizar algunos ajustes de configuración. Usa el archivo kubeconfig del clúster de administrador cuando hagas actualizaciones posteriores a los recursos relacionados con BGP (NetworkGatewayGroup, FlatIPMode y BGPPeer). El clúster de administrador reconcilia los cambios en el clúster de usuario. Si editas estos recursos directamente en el clúster de usuarios, el clúster de administrador sobrescribirá los cambios en las reconciliaciones posteriores.

Configuraciones 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 han omitido la mayoría de los ajustes de clúster que no son relevantes para las redes en modo plano con BGP.

Clúster IPv4 de pila única

En el siguiente ejemplo de archivo de configuración de clúster se muestran los ajustes para configurar un clúster IPv4 de pila única con redes en 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 doble pila (IPv4 Island e IPv6 Dynamic Flat IP)

En el siguiente ejemplo de archivo de configuración de clúster se muestran los ajustes para configurar un clúster de doble pila (IPv4/IPv6) con redes en 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 doble pila (IP plana dinámica IPv4 e IP plana dinámica IPv6)

En el siguiente ejemplo de archivo de configuración de clúster se muestran los ajustes para configurar un clúster de doble pila con redes en modo Flat 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

Solución de problemas

Para ayudarte a solucionar problemas relacionados con la red en modo plano con BGP, esta sección incluye instrucciones para comprobar tu configuración:

Verifica si se ha creado 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 tener un aspecto similar a este:
```
NAMESPACE                 NAME      AGE
cluster-bm                default   2d17h
```
Verifica si se ha creado un objeto flatipmodes.networking.gke.io en el clúster de usuarios:

El objeto flatipmodes.networking.gke.io está centrado en el clúster.
```
kubectl get flatipmodes.networking.gke.io --kubeconfig USER_KUBECONFIG
```
La respuesta debería tener un aspecto similar a este:
```
NAME      AGE
default   2d17h
```

Consulta los BGPSessions recursos para ver las sesiones actuales:

kubectl get bgpsessions -A --kubeconfig USER_KUBECONFIG

La respuesta debería tener un aspecto similar a este:

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 de BGPAdvertisedRoute para ver las rutas que se anuncian actualmente:
```
kubectl get bgpadvertisedroutes -A --kubeconfig USER_KUBECONFIG
```
La respuesta debería ser similar a esta:
```
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 siguiente salto. Por ejemplo, route-via-222-22-208-240 de la respuesta de ejemplo anterior indica que el siguiente salto del prefijo anunciado 222.2.0.0/24 es 222.22.208.240.