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Utilizzare un mirror del registry per le immagini container

Questa pagina spiega come creare e aggiornare i cluster utilizzando le immagini estratte da un mirroring del Registro di sistema anziché da un registro pubblico come gcr.io. Questa funzionalità può essere attivata o disattivata in qualsiasi momento del ciclo di vita del cluster.

Questa pagina è dedicata agli operatori e agli specialisti dello spazio di archiviazione che configurano e gestiscono le prestazioni, l'utilizzo e le spese dello spazio di archiviazione. Per scoprire di più sui ruoli comuni e sulle attività di esempio a cui facciamo riferimento nei contenuti, consulta Ruoli utente e attività comuni di GKE. Google Cloud

Un mirror del registro è una copia locale di un registro pubblico che copia o rispecchia la struttura dei file del registro pubblico. Ad esempio, supponiamo che il percorso al mirror del registro locale sia 172.18.0.20:5000. Quando containerd rileva una richiesta di pull di un'immagine come gcr.io/kubernetes-e2e-test-images/nautilus:1.0, containerd tenta di eseguire il pull di quell'immagine non da gcr.io, ma dal tuo registro locale nel seguente percorso: 172.18.0.20:5000/kubernetes-e2e-test-images/nautilus:1.0. Se l'immagine non si trova in questo percorso del registro locale, viene estratta automaticamente dal registro pubblico gcr.io.

L'utilizzo di un mirror del registro offre i seguenti vantaggi:

Ti protegge dalle interruzioni del registro pubblico.
Velocizza la creazione dei pod.
Consente di eseguire la propria analisi delle vulnerabilità.
Evita i limiti imposti dai registri pubblici alla frequenza con cui puoi inviare comandi.

Prima di iniziare

Nella tua rete deve essere configurato un server Artifact Registry.
Se il server di registro esegue un certificato TLS privato, devi disporre del file dell'autorità di certificazione (CA).
Se il server di registro richiede l'autenticazione, devi disporre delle credenziali di accesso o del file di configurazione Docker corretti.
Se utilizzi un registro Red Hat Quay, potrebbe essere necessario creare manualmente la struttura di directory del registro locale.
Per utilizzare un mirror del registro, devi impostare il runtime del container su containerd.
Assicurati di avere spazio su disco sufficiente sulla workstation amministrativa per supportare i caricamenti delle immagini. Il comando di caricamento delle immagini, bmctl push images, decomprime il file del pacchetto di immagini scaricato ed estrae tutti i file di immagine localmente prima di caricarli. Per caricare le immagini, devi disporre di uno spazio su disco almeno tre volte superiore alle dimensioni del file del pacchetto di immagini scaricato. Ad esempio, il file compresso bmpackages_1.31.200-gke.59.tar.xz occupa circa 8,5 GB di spazio su disco, quindi devi avere almeno 25,5 GB di spazio su disco libero prima di scaricare il file.

Scarica tutte le immagini richieste per Google Distributed Cloud

Scarica l'ultima versione dello strumento bmctl e del pacchetto di immagini dalla pagina Download.

Carica le immagini container sul server di registro

Quando utilizzi bmctl push images per caricare immagini container sul server del repository, bmctl esegue i seguenti passaggi in ordine:

Decomprimi un file tar compresso di un pacchetto di immagini scaricato, ad esempio bmpackages_1.33.0-gke.799.tar.xz in bmpackages_1.33.0-gke.799.tar.
Estrai tutte le immagini dal file tar decompresso in una directory denominata bmpackages_1.33.0-gke.799.
Esegui il push di ogni file immagine nel registro privato specificato.

bmctl utilizza i valori --username e --password per l'autenticazione di base per eseguire il push delle immagini nel tuo registro privato.

Le sezioni seguenti illustrano alcune varianti comuni del comando bmctl push images per caricare immagini sul server del repository.

Esegui l'autenticazione con il registro e condividi il certificato TLS

Il seguente comando include i flag --username e --password per l'autenticazione dell'utente con il server di registro. Il comando include anche il flag --cacert per il passaggio del certificato TLS (Transport Layer Security) della CA, che viene utilizzato per la comunicazione sicura con il server di registro, inclusi i push e i pull delle immagini. Questi flag forniscono una sicurezza di base per il server di registro.

Se il server di registro richiede l'autenticazione e non utilizzi i flag --username e --password, ti verranno richieste le credenziali quando esegui bmctl push images. Puoi digitare la password o scegliere il file di configurazione Docker che contiene le credenziali.

Per caricare immagini con autenticazione e un certificato CA privato, utilizza un comando come il seguente:

bmctl push images \
    --source IMAGES_TAR_FILE_PATH \
    --private-registry REGISTRY_IP:PORT \
    --username USERNAME \
    --password PASSWORD \
    --cacert CERT_PATH

Sostituisci quanto segue:

IMAGES_TAR_FILE_PATH: il percorso del file tar del pacchetto di immagini scaricate, ad esempio bmpackages_1.33.0-gke.799.tar.xz.
REGISTRY_IP:PORT: l'indirizzo IP e la porta del server di registro privato.
USERNAME: il nome utente di un utente con autorizzazioni di accesso per caricare immagini sul server di registro.
PASSWORD: la password dell'utente per l'autenticazione con il server di registro.
CERT_PATH: il percorso del file del certificato CA, se il server di registro utilizza un certificato TLS privato.

Ad esempio:

bmctl push images \
    --source bmpackages_1.33.0-gke.799.tar.xz \
    --private-registry 172.18.0.20:5000 \
    --username alex --password pa55w0rd \
    --cacert /etc/pki/tls/certs/ca-bundle.crt

Caricare immagini senza autenticazione o certificati utente

Se il server di registro non richiede credenziali, ad esempio un nome utente e una password, specifica --need-credential=false nel comando bmctl. Se il server del registro utilizza un certificato TLS pubblico, non è necessario utilizzare il flag --cacert. Questo tipo di comando di caricamento è più adatto agli ambienti di test, in cui la sicurezza è meno importante rispetto alla produzione.

Per caricare immagini senza autenticazione o un certificato CA privato, utilizza un comando come il seguente:

bmctl push images \
    --source IMAGES_TAR_FILE_PATH \
    --private-registry REGISTRY_IP:PORT \
    --need-credential=false

Ad esempio:

bmctl push images \
    --source bmpackages_1.33.0-gke.799.tar.xz \
    --private-registry 172.18.0.20:5000 \
    --need-credential=false.

Regolare il numero di thread

La routine di caricamento delle immagini può richiedere molto tempo a causa delle dimensioni e della quantità di immagini container nel file tar del pacchetto di immagini. L'aumento del numero di thread paralleli accelera l'esecuzione della routine. Puoi utilizzare il flag --threads per modificare il numero di thread paralleli utilizzati da bmctl push images.

Per impostazione predefinita, la routine di caricamento delle immagini utilizza 4 thread. Se i caricamenti delle immagini richiedono troppo tempo, aumenta questo valore. Come benchmark, in un ambiente di test Google, il caricamento delle immagini da una workstation con 4 CPU richiede circa 10 minuti con 8 thread paralleli.

bmctl push images \
    --source IMAGES_TAR_FILE_PATH \
    --private-registry REGISTRY_IP:PORT \
    --cacert CERT_PATH \
    --threads NUM_THREADS

Sostituisci NUM_THREADS con il numero di thread paralleli utilizzati per elaborare i caricamenti delle immagini. Per impostazione predefinita, bmctl push images utilizza quattro thread paralleli.

Il seguente comando aumenta il numero di thread per il caricamento da 4 a 8 per ridurre il tempo di caricamento:

bmctl push images \
    --source bmpackages_1.33.0-gke.799.tar.xz \
    --private-registry 172.18.0.20:5000 \
    --cacert ~/cert.pem \
    --threads 8

Caricamento tramite proxy

Se hai bisogno di un proxy per caricare le immagini dalla tua workstation al server di registro, puoi aggiungere i dettagli del proxy prima del comando bmctl:

HTTPS_PROXY=http://PROXY_IP:PORT bmctl push images \
    --source=IMAGES_TAR_FILE_PATH \
    --private-registry=REGISTRY_IP:PORT \
    --cacert=CERT_PATH

Sostituisci quanto segue:

PROXY_IP:PORT: l'indirizzo IP e la porta del proxy.
IMAGES_TAR_FILE_PATH: il percorso del file tar del pacchetto di immagini scaricate, ad esempio bmpackages_1.33.0-gke.799.tar.xz.
REGISTRY_IP:PORT: l'indirizzo IP e la porta del server di registro privato.
CERT_PATH: il percorso del file del certificato CA, se il server di registro utilizza un certificato TLS privato.

Inserisci il tuo nome utente e la tua password quando richiesto o seleziona un file di configurazione Docker.

Il seguente comando carica le immagini tramite un proxy:

HTTPS_PROXY=http://10.128.0.136:3128 bmctl push images \
    --source bmpackages_1.33.0-gke.799.tar.xz \
    --private-registry 172.18.0.20:5000 \
    --cacert ~/cert.pem

Utilizzare il proprio spazio dei nomi con `bmctl push images`

Se vuoi utilizzare il tuo spazio dei nomi nel server di registro anziché lo spazio dei nomi radice, containerd può eseguire il pull da questo spazio dei nomi se fornisci l'endpoint API per il tuo registro privato nel campo registryMirrors.endpoint del file di configurazione del cluster. L'endpoint è in genere nel formato <REGISTRY_IP:PORT>/v2/<NAMESPACE>. Per informazioni specifiche, consulta la guida dell'utente del registro privato. Per saperne di più, consulta Informazioni sull'utilizzo di v2 nell'endpoint del registro.

bmctl push images \
    --source=IMAGES_TAR_FILE_PATH \
    --private-registry=REGISTRY_IP:PORT/NAMESPACE \
    --cacert=CERT_PATH

Sostituisci NAMESPACE con il nome dello spazio dei nomi nel server di registro in cui vuoi caricare le immagini.

Ad esempio, se hai accesso solo a 198.51.20:5000/test-namespace/, puoi utilizzare un comando come il seguente per caricare tutte le immagini nello spazio dei nomi test-namespace:

bmctl push images \
    --source=./bmpackages_1.33.0-gke.799.tar.xz \
    --private-registry=198.51.20:5000/test-namespace \
    --username=alex \
    --password=pa55w0rd \
    --cacert /etc/pki/tls/certs/ca-bundle.crt

Poi, nel file di configurazione del cluster, puoi aggiungere quanto segue per fare in modo che containerd estragga i dati dallo spazio dei nomi test-namespace:

registryMirrors:
  - endpoint: https://198.51.20:5000/v2/test-namespace

Per ulteriori informazioni sul comando bmctl push images, consulta il riferimento al comando bmctl.

Configura i cluster per utilizzare un mirror del registro

Puoi configurare un mirror del registro per un cluster al momento della creazione del cluster o ogni volta che aggiorni un cluster esistente. Il metodo di configurazione che utilizzi dipende dal tipo di cluster e, per i cluster utente, dal fatto che tu stia creando o aggiornando un cluster. Le due sezioni seguenti descrivono i due metodi disponibili per configurare i mirror del registro.

Utilizza la sezione dell'intestazione nel file di configurazione del cluster

Google Distributed Cloud consente di specificare i mirror del registro al di fuori della specifica del cluster, nella sezione di intestazione del file di configurazione del cluster. Per i cluster di amministrazione, ibridi e autonomi, questo è l'unico metodo supportato per specificare i mirror del registro. Questo metodo si applica alla creazione o agli aggiornamenti dei cluster.

Per i cluster utente, ti consigliamo di utilizzare la sezione nodeConfig.registryMirrors nella risorsa Cluster per specificare e gestire le configurazioni mirror del registro. Anche se puoi utilizzare la sezione dell'intestazione nel file di configurazione del cluster per specificare i mirror del registro quando crei un cluster utente, la specifica non viene mantenuta negli aggiornamenti.

Il seguente file di configurazione del cluster di esempio specifica che le immagini devono essere estratte da un mirror del registro locale il cui endpoint è https://198.51.20:5000. Alcuni dei campi visualizzati all'inizio di questo file di configurazione sono descritti nelle sezioni seguenti.

# Sample cluster config with registry mirror:
---
gcrKeyPath: /bmctl/bmctl-workspace/.sa-keys/my-gcp-project-anthos-baremetal-gcr.json
sshPrivateKeyPath: /root/ssh-key/id_rsa
registryMirrors:
  - endpoint: https://198.51.20:5000
    caCertPath: /root/ca.crt
    pullCredentialConfigPath: /root/.docker/config.json
    hosts:
      - somehost.io
      - otherhost.io
---
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: cluster-admin1
---
apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1
kind: Cluster
metadata:
  name: admin1
  namespace: cluster-admin1
spec:
  nodeConfig:
    containerRuntime: containerd
...

Utilizza la sezione `nodeConfig.registryMirrors` nella specifica del cluster

Questo metodo di creazione o aggiornamento di un mirror del registro si applica solo ai cluster utente. Poiché puoi condividere i secret creati per il cluster di gestione con il cluster utente, puoi utilizzare nodeConfig.registryMirrors dal cluster di amministrazione o ibrido di gestione per specificare il mirroring del registro nella specifica del cluster per il cluster utente.

Per configurare un cluster utente in modo che utilizzi lo stesso mirroring del Registro di sistema del cluster di amministrazione:

Recupera la sezione nodeConfig.registryMirror, inclusi i riferimenti ai secret, da nodeConfig.registryMirrors della risorsa cluster di amministrazione:
```
kubectl get cluster CLUSTER_NAME -n CLUSTER_NAMESPACE \
    --kubeconfig ADMIN_KUBECONFIG \
    -o yaml
```
Sostituisci quanto segue:
- CLUSTER_NAME: il nome del cluster di amministrazione o ibrido che gestisce il cluster utente.
- CLUSTER_NAMESPACE: il nome dello spazio dei nomi per il cluster di gestione.
- ADMIN_KUBECONFIG: il percorso del file kubeconfig del cluster di gestione.

Aggiungi la configurazione nodeConfig.registryMirrors dal cluster di amministrazione al file di configurazione del cluster utente.

La sezione registryMirrors del file di configurazione del cluster utente dovrebbe essere simile all'esempio seguente:

---
gcrKeyPath: /bmctl/bmctl-workspace/.sa-keys/my-gcp-project-anthos-baremetal-gcr.json
sshPrivateKeyPath: /root/ssh-key/id_rsa
---
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: cluster-user1
---
apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1
kind: Cluster
metadata:
  name: user1
  namespace: cluster-user1
spec:
  nodeConfig:
    containerRuntime: containerd
    registryMirrors:
    -   caCertSecretRef:
        name: the-secret-created-for-the-admin-cluster
        namespace: anthos-creds
      endpoint: https://172.18.0.20:5000
      hosts:
        -   somehost.io
        -   otherhost.io
      pullCredentialSecretRef:
        name: the-image-pull-creds-created-for-the-admin-cluster
        namespace: anthos-creds
...

Per apportare modifiche successive alla configurazione del mirror del registro per il cluster utente, modifica nodeConfig.registryMirrors nel file di configurazione del cluster utente e applica le modifiche con bmctl update.

Non puoi utilizzare la sezione di intestazione del file di configurazione del cluster per aggiornare la configurazione dei mirror del registro per un cluster utente.

Campo `hosts`

containerd controlla la sezione hosts del file di configurazione del cluster per scoprire quali host vengono sottoposti a mirroring in locale. Questi host sono mappati all'endpoint mirror del registro specificato nel file di configurazione del cluster (registryMirror.endpoint). Nel file di configurazione di esempio della sezione precedente, i registri pubblici elencati nella sezione hosts sono somehost.io e otherhost.io. Poiché questi registri pubblici vengono visualizzati nella sezione hosts, containerd controlla prima il mirror del registro privato quando rileva richieste di pull per immagini da somehost.io o otherhost.io.

Ad esempio, supponiamo che containerd riceva un comando pull per somehost.io/kubernetes-e2e-test-images/nautilus:1.0. Poiché somehost.io è elencato come uno degli host nella sezione hosts del file di configurazione del cluster, containerd cerca l'immagine kubernetes-e2e-test-images/nautilus:1.0 nel mirror del registro locale. Se somehost.io non è elencato nella sezione hosts, containerd non sa che esiste una copia locale di somehost.io. In questo caso, containerd non controlla il mirror per l'immagine ed esegue il pull dell'immagine dal registro pubblico somehost.io.

Tieni presente che per impostazione predefinita Google Distributed Cloud esegue automaticamente il mirroring delle immagini da gcr.io, quindi non è necessario elencare gcr.io come host nella sezione hosts.

I valori hosts e endpoint non devono sovrapporsi. Ad esempio, il seguente esempio di configurazione mostra un host, europe-docker.pkg.dev, che corrisponde alla parte del dominio del valore dell'endpoint. In questo caso, non è necessario specificare un valore hosts:

...
registryMirrors:
  ...
  endpoint: https://europe-docker.pkg.dev:5000/v2/cloud-data-fusion-images
  hosts:
    - europe-docker.pkg.dev
    ...

Campo `gcrKeyPath`

Se vuoi che Google Distributed Cloud utilizzi automaticamente Artifact Registry (gcr.io) per estrarre le immagini che non vengono visualizzate nel tuo registro locale, devi specificare il percorso della chiave del account di servizio Artifact Registry. Google Distributed Cloud non dispone di un meccanismo per fornire chiavi per altri registri pubblici.

Se non prevedi di utilizzare la funzionalità in cui le immagini vengono estratte da gcr.io quando non vengono visualizzate nel registro locale, non è necessario aggiungere un gcrKeyPath al file di configurazione del cluster.

Campo `caCertPath`

Se il registro richiede un certificato TLS (Transport Layer Security) privato, questo campo accetta il percorso del file del certificato CA radice del server. Questo file di certificato deve trovarsi sulla workstation di amministrazione, la macchina che esegue i comandi bmctl. Se il tuo registro non richiede un certificato TLS privato, puoi lasciare vuoto il campo caCertPath.

Campo `pullCredentialConfigPath`

Se il server di registro non richiede un file di configurazione Docker di autenticazione, puoi lasciare vuoto il campo pullCredentialConfigPath. Tieni presente che questo è il percorso del file di configurazione sulla macchina che esegue i comandi bmctl.

Utilizzo di un mirror del registro con i cluster utente

I cluster utente non estraggono automaticamente le immagini da un mirroring del Registro di sistema, se il cluster di amministrazione è stato configurato.

Aggiorna endpoint, certificati e credenziali di pull del mirror del registro

Per aggiornare gli endpoint, i certificati o le credenziali di pull del mirror del registro:

Nel file di configurazione del cluster, aggiorna l'endpoint, il file del certificato CA e il percorso del file di configurazione delle credenziali pull.
Applica le modifiche eseguendo:
```
bmctl update cluster -c CLUSTER_NAME --kubeconfig=ADMIN_KUBECONFIG
```
Sostituisci quanto segue:
- CLUSTER_NAME con il nome del cluster da aggiornare.
- ADMIN_KUBECONFIG con il percorso del file di configurazione del cluster di amministrazione.

Verifica che le immagini vengano estratte dal mirror del registro

Puoi determinare se containerd estrae le immagini dal tuo registro locale esaminando i contenuti di un file config.toml come mostrato nei seguenti passaggi:

Accedi a un nodo ed esamina i contenuti del seguente file: /etc/containerd/config.toml

Controlla la sezione plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.mirrors del file config.toml per verificare se il tuo server di registrazione è elencato nel campo endpoint. Ecco un estratto di un file config.toml di esempio in cui il campo endpoint viene visualizzato in grassetto:

version = 2
root = "/var/lib/containerd"
state = "/run/containerd"
...
[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry]
  [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.configs]
    [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.configs."gcr.io"]
      [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.configs."privateregistry2.io".tls]
        ca_file = '/etc/containerd/certs.d/privateregistry2.io/ca.crt'
  [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.mirrors]
    [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.mirrors."gcr.io"]
      endpoint = ["http://privateregistry.io", "https://privateregistry2.io"]
...

Se il mirror del registro viene visualizzato nel campo endpoint, il nodo estrae le immagini dal mirror del registro anziché da un registro pubblico.

Risolvere i problemi relativi alle impostazioni del mirror del registro

Puoi utilizzare crictl, lo strumento a riga di comando dell'interfaccia di runtime del container, per testare le impostazioni del registro scaricando singoli file di immagine. Ogni file immagine viene taggato in modo indipendente con una stringa di versione significativa. Ad esempio, l'immagine del controller API del cluster è contrassegnata con la versione di rilascio di Google Distributed Cloud e l'immagine etcd è contrassegnata con la versione etcd corrispondente.

Per la release 1.31.200-gke.59 di Google Distributed Cloud per bare metal, l'immagine del controller API cluster, cluster-api-controller, e l'immagine etcd, etcd, hanno i seguenti tag:

cluster-api-controller:1.31.200-gke.59
etcd:v3.4.30-0-gke.1

Estrai un'immagine dal mirror del registro

Se il mirror del registro non utilizza spazi dei nomi, utilizza il seguente comando per estrarre un'immagine:

crictl pull REGISTRY_IP:PORT/IMAGE_PATH:IMAGE_TAG

Estrai un'immagine da un mirror del registro che utilizza gli spazi dei nomi

Se il mirror del registro utilizza spazi dei nomi, utilizza il seguente comando per eseguire il pull di un'immagine:

crictl pull REGISTRY_IP:PORT/NAMESPACE/IMAGE_PATH:IMAGE_TAG

Informazioni sull'utilizzo di `v2` nell'endpoint del registro

Quando il registro utilizza spazi dei nomi personalizzati, devi anteporre lo spazio dei nomi all'endpoint del registro (registryMirror.endpoint) nel file di configurazione del cluster con v2/. Se non utilizzi gli spazi dei nomi, non utilizzare v2. In entrambi i casi, non utilizzare v2 nel valore del flag --private-registry o nei comandi di pull delle immagini:

Senza spazi dei nomi

Valido:
- endpoint: https://172.18.0.20:5000
- crictl pull 172.18.0.20:5000/anthos-baremetal-release/etcd:v3.4.30-0-gke.1
Non valido:
- endpoint: https://172.18.0.20:5000/v2
- crictl pull 172.18.0.20:5000/v2/anthos-baremetal-release/etcd:v3.4.30-0-gke.1

Con spazi dei nomi

Valido:
- endpoint: https://172.18.0.21:5000/v2/namespace
- crictl 172.18.0.21:5000/namespace/anthos-baremetal-release/etcd:v3.4.30-0-gke.1
Non valido:
- endpoint: https://172.18.0.21:5000/namespace
- crictl pull 172.18.0.21:5000/v2/namespace/anthos-baremetal-release/etcd:v3.4.30-0-gke.1