Como ativar o modo de balanceamento de carga manual

Recomendamos que você configure um dos seguintes modos de balanceamento de carga:

  • Com o modo em pacote, o Google Distributed Cloud fornece e gerencia o balanceador de carga. Não é necessário ter uma licença de balanceador de carga e a configuração que você precisa fazer é mínima.

  • Com o modo manual, o Google Distributed Cloud usa um balanceador de carga de sua preferência, como o F5 BIG-IP ou o Citrix. O modo de balanceamento de carga manual requer mais configurações que o modo em pacote.

O balanceamento de carga manual é compatível com os seguintes tipos de cluster:

  • Clusters de usuário com o Controlplane V2 ativado. Com o Controlplane V2, os nós do plano de controle do cluster de usuário estão no próprio cluster de usuário.

  • Clusters de usuário com kubeception. O termo kubeception refere-se ao caso em que o plano de controle de um cluster de usuário é executado em um ou mais nós no cluster de administrador. Se o Controlplane V2 não estiver ativado, um cluster de usuário vai usar o kubeception.

Nesta página, descrevemos as etapas que você precisa seguir se optar por usar o modo de balanceamento de carga manual.

Neste tópico, você reserva os endereços IP para nós do plano de controle e nós de trabalho para uso posterior. Você também reserva endereços IP para IPs virtuais (VIPs) e decide os valores de nodePort. A ideia é que você escolha os endereços IP e os valores de nodePort que você quer usar e os registre em uma planilha ou outra ferramenta. Quando estiver tudo pronto para criar os clusters, você vai precisar dos endereços IP e dos valores de nodePort para preencher os arquivos de configuração do cluster de administrador e do cluster de usuário, além dos arquivos de bloqueio de IPs para os clusters.

Você também vai precisar dos endereços IP e dos valores de nodePort ao configurar manualmente o balanceador de carga para clusters de usuário.

Como reservar endereços IP de nós

Com o modo de balanceamento de carga manual, não é possível usar o DHCP. Especifique endereços IP estáticos para os nós do cluster. Você precisa reservar endereços suficientes para os nós no cluster de administrador e para os nós em todos os clusters de usuário que pretende criar. Para detalhes sobre quantos endereços IP de nó precisam ser reservados, consulte Planejar seus endereços IP (Controle V2) e Planejar seus endereços IP (kubeception).

Configurar endereços IP

O local em que você configura os endereços IP estáticos reservados depende do tipo de cluster e se o Controlplane V2 está ativado nos clusters de usuário.

Cluster de administrador de alta disponibilidade

A tabela a seguir descreve para que servem os endereços IP e onde você os configura para clusters de administrador de alta disponibilidade.

IPs estáticos Configuração
Nós do plano de controle Arquivo de configuração do cluster de administrador na seção network.controlPlaneIPBlock.ips
1.16 e versões anteriores: nós de complemento Arquivo de bloqueio de IP do cluster de administrador e adicione o caminho no campo network.ipMode.ipBlockFilePath no arquivo de configuração do cluster de administrador

Na versão 1.28 e mais recentes, os novos clusters de administrador de alta disponibilidade não têm nós de complemento. Por isso, não é necessário reservar endereços IP para nós de complemento, como nas versões anteriores.

Cluster de administrador sem alta disponibilidade

A tabela a seguir descreve para que servem os endereços IP e onde você os configura para clusters de administrador sem alta disponibilidade.

IPs estáticos Configuração
Nó do plano de controle Arquivo de bloqueio de IP do cluster de administrador e adicione o caminho no campo network.ipMode.ipBlockFilePath no arquivo de configuração do cluster de administrador
Nós de complemento Arquivo de bloqueio de IP do cluster de administrador

Na versão 1.28 e mais recentes, todos os novos clusters de administrador precisam ser de alta disponibilidade e ter três nós de plano de controle.

Cluster de usuário com CP V2

A tabela a seguir descreve para que servem os endereços IP e onde eles são configurados para clusters de usuário com o Controlplane V2 ativado.

IPs estáticos Configuração
Nós do plano de controle Arquivo de configuração do cluster de usuário na seção network.controlPlaneIPBlock.ips
Nós de trabalho Arquivo de bloqueio de IP do cluster de usuário e adicione o caminho no campo network.ipMode.ipBlockFilePath no arquivo de configuração do cluster de usuário.

Cluster de usuário do Kubeception

A tabela a seguir descreve para que servem os endereços IP e onde você os configura para clusters de usuário que usam o kubeception.

IPs estáticos Configuração
Nós do plano de controle Arquivo de bloqueio de IP do cluster de administrador e adicione o caminho no campo network.ipMode.ipBlockFilePath no arquivo de configuração do cluster de administrador
Nós de trabalho Arquivo de bloqueio de IP do cluster de usuário e adicione o caminho no campo network.ipMode.ipBlockFilePath no arquivo de configuração do cluster de usuário.

Como reservar endereços IP para VIPs

Independentemente de usar o modo de balanceamento de carga integrado, em pacote ou manual, é necessário reservar vários endereços IP que você pretende usar para IPs virtuais (VIPs) no balanceamento de carga. Esses VIPs permitem que clientes externos acessem os servidores da API Kubernetes e o serviço de entrada em clusters de usuário.

Configurar VIPs

O local em que os VIPs são configurados depende do tipo de cluster.

Cluster de administrador de alta disponibilidade

A tabela a seguir descreve para que serve o VIP e onde ele é configurado para clusters de administrador de alta disponibilidade.

VIP Configuração
VIP para o servidor da API Kubernetes do cluster de administrador Arquivo de configuração do cluster de administrador no campo loadBalancer.vips.controlPlaneVIP
1.15 e versões anteriores: VIP de complemento Arquivo de configuração do cluster de administrador no campo loadBalancer.vips.addonsVIP

Observe que as versões têm as seguintes diferenças:

  • Na versão 1.16 e mais recentes, não é necessário configurar um VIP de complemento para clusters de administrador de alta disponibilidade.

  • Na versão 1.28 e mais recentes, os novos clusters de administrador de alta disponibilidade não têm nós de complemento.

Cluster de administrador sem alta disponibilidade

A tabela a seguir descreve para que serve o VIP e onde ele é configurado para clusters de administrador sem alta disponibilidade.

VIP Configuração
VIP para o servidor da API Kubernetes do cluster de administrador Arquivo de configuração do cluster de administrador no campo loadBalancer.vips.controlPlaneVIP
1.15 e versões anteriores: VIP de complemento Arquivo de configuração do cluster de administrador no campo loadBalancer.vips.addonsVIP

Observe que as versões têm as seguintes diferenças:

Na versão 1.16 e mais recentes, não é necessário configurar um VIP de complementos para clusters de administrador sem alta disponibilidade.

Cluster de usuário com CP V2

A tabela a seguir descreve para que servem os VIPs e onde eles são configurados para clusters de usuário com o Controlplane V2 ativado.

VIPs Configuração
VIP para o servidor da API Kubernetes do cluster de usuário Arquivo de configuração do cluster de usuário no campo loadBalancer.vips.controlPlaneVIP
VIP para o serviço de entrada no cluster de usuário Arquivo de configuração do cluster de usuário no campo loadBalancer.vips.ingressVIP

Cluster de usuário do Kubeception

A tabela a seguir descreve para que servem os VIPs e onde você os configura para clusters de usuário que usam o kubeception.

VIPs Configuração
VIP para o servidor da API Kubernetes do cluster de usuário Arquivo de configuração do cluster de usuário no campo loadBalancer.vips.controlPlaneVIP
VIP para o serviço de entrada no cluster de usuário Arquivo de configuração do cluster de usuário no campo loadBalancer.vips.ingressVIP

Como reservar valores de nodePort

No Google Distributed Cloud, o servidor da API Kubernetes e o serviço de entrada são expostos pelos Serviços do Kubernetes. Com o modo de balanceamento de carga manual, você precisa escolher os próprios valores de nodePort para esses Serviços. Escolha valores no intervalo 30000 - 32767.

Configurar valores de nodePort

O local em que você configura os valores de nodePort depende se o cluster de usuário tem o ControlPlane V2 ativado.

Cluster de administrador de alta disponibilidade

A tabela a seguir descreve para que serve o nodePort e onde ele é configurado para clusters de administrador de alta disponibilidade.

nodePort Configuração
1.15 e versões anteriores: nodePort para nós de complemento Arquivo de configuração do cluster de administrador no campo loadBalancer.manualLB.addonsNodePort

Na versão 1.16 e mais recentes, não é necessário configurar um nodePort para nós de complemento em clusters de administrador de alta disponibilidade.

Cluster de administrador sem alta disponibilidade

A tabela a seguir descreve para que servem os valores de nodePort e onde eles são configurados para clusters de administrador sem alta disponibilidade.

nodePort Configuração
1.16 e versões anteriores: nodePort para o servidor da API Kubernetes do cluster de administrador 1.15 e versões anteriores: arquivo de configuração do cluster de administrador no campo loadBalancer.vips.controlPlaneNodePort
1.15 e anteriores: nodePort para nós de complemento Arquivo de configuração do cluster de administrador no campo loadBalancer.manualLB.addonsNodePort

Na versão 1.16 e mais recentes, não é necessário configurar um nodePort para nós de complemento em clusters de administrador sem alta disponibilidade.

Cluster de usuário com CP V2

A tabela a seguir descreve para que servem nodePorts e onde eles são configurados para clusters de usuário com o Controlplane V2 ativado.

nodePorts Configuração
HTTP nodePort para o serviço de entrada no cluster de usuário Arquivo de configuração do cluster de usuário em loadBalancer.manualLB.ingressHTTPNodePort
HTTPS nodePort para o serviço de entrada no cluster de usuário Arquivo de configuração do cluster de usuário em loadBalancer.manualLB.ingressHTTPSNodePort

Não é necessário configurar um nodePort para o VIP do plano de controle, porque o Google Distributed Cloud gerencia o balanceamento de carga para os nós do plano de controle de clusters de usuário com o Controlplane V2 ativado.

Cluster de usuário do Kubeception

A tabela a seguir descreve para que servem os valores de nodePort e onde você os configura para clusters de usuário que usam o kubeception.

nodePort Configuração
nodePort para o servidor da API Kubernetes do cluster de usuário Arquivo de configuração do cluster de usuário no campo loadBalancer.manualLB.controlPlaneNodePort
nodePort para o servidor Konnectivity do cluster de usuário (o servidor Konnectivity usa o VIP do plano de controle) Arquivo de configuração do cluster de usuário no campo loadBalancer.manualLB.konnectivityServerNodePort
HTTP nodePort para o serviço de entrada no cluster de usuário Arquivo de configuração do cluster de usuário em loadBalancer.manualLB.ingressHTTPNodePort
HTTPS nodePort para o serviço de entrada no cluster de usuário Arquivo de configuração do cluster de usuário em loadBalancer.manualLB.ingressHTTPSNodePort

Exemplo de arquivo de configuração de cluster

O exemplo a seguir mostra uma parte de um arquivo de configuração de cluster de administrador e usuário:

Cluster de administrador de alta disponibilidade

  • Versão 1.16 e mais recentes:

    network:
  controlPlaneIPBlock:
    netmask: "255.255.248.0"
    gateway: "21.0.143.254"
    ips:
    - ip: "21.0.140.226"
      hostname: "admin-cp-vm-1"
    - ip: "21.0.141.48"
      hostname: "admin-cp-vm-2"
    - ip: "21.0.141.65"
      hostname: "admin-cp-vm-3"
loadBalancer:
  vips:
    controlPlaneVIP: "172.16.21.40"
  kind: ManualLB

  • A versão 1.15 e anteriores exigem um VIP e nodeport para nós de complemento.

    network:
  controlPlaneIPBlock:
    netmask: "255.255.248.0"
    gateway: "21.0.143.254"
    ips:
    - ip: "21.0.140.226"
      hostname: "admin-cp-vm-1"
    - ip: "21.0.141.48"
      hostname: "admin-cp-vm-2"
    - ip: "21.0.141.65"
      hostname: "admin-cp-vm-3"
loadBalancer:
  vips:
    controlPlaneVIP: "172.16.21.40"
    addonsVIP: "203.0.113.4"
  kind: ManualLB
  manualLB:
    addonsNodePort: 31405

Cluster de administrador sem alta disponibilidade

  • Versão 1.16 e mais recentes:

    network:
  ipMode:
    type: static
    ipBlockFilePath: "ipblock-admin.yaml"
loadBalancer:
  vips:
    controlPlaneVIP: "172.16.21.40"
  kind: ManualLB
  manualLB:
    controlPlaneNodePort: 30562

  • A versão 1.15 e anteriores exigem um VIP e nodeport para nós de complemento.

    network:
ipMode:
  type: static
  ipBlockFilePath: "ipblock-admin.yaml"
loadBalancer:
vips:
  controlPlaneVIP: "172.16.21.40"
  addonsVIP: "172.16.21.41"
kind: ManualLB
manualLB:
  controlPlaneNodePort: 30562
  addonsNodePort: 30563

Cluster de usuário com CP V2

network:
  ipMode:
    type: static
    ipBlockFilePath: "ipblock1.yaml"
  controlPlaneIPBlock:
    netmask: "255.255.255.0"
    gateway: "172.16.21.1"
    ips:
    - ip: "172.16.21.6"
      hostname: "cp-vm-1"
    - ip: "172.16.21.7"
      hostname: "cp-vm-2"
    - ip: "172.16.21.8"
      hostname: "cp-vm-3"
loadBalancer:
  vips:
    controlPlaneVIP: "172.16.21.40"
    ingressVIP: "172.16.21.30"
  kind: ManualLB
  manualLB:
    ingressHTTPNodePort: 30243
    ingressHTTPSNodePort: 30879

Cluster de usuário do Kubeception

network:
  ipMode:
    type: static
    ipBlockFilePath: "ipblock1.yaml"
loadBalancer:
  vips:
    controlPlaneVIP: "172.16.21.40"
    ingressVIP: "172.16.21.30"
  kind: ManualLB
  manualLB:
    ingressHTTPNodePort: 30243
    ingressHTTPSNodePort: 30879
    konnectivityServerNodePort: 30563
    controlPlaneNodePort: 30562

Configurar seu balanceador de carga

Use as ferramentas ou o console de gerenciamento do balanceador de carga para configurar os seguintes mapeamentos no balanceador de carga. A maneira de fazer isso depende do balanceador de carga.

Cluster de administrador de alta disponibilidade

Tráfego para nós do plano de controle

O Google Distributed Cloud processa automaticamente o balanceamento de carga do tráfego do plano de controle para clusters de administrador de alta disponibilidade. Embora não seja necessário configurar um mapeamento no balanceador de carga, é preciso especificar um endereço IP no campo loadBalancer.vips.controlPlaneVIP.

Tráfego para serviços nos nós de complemento

1.15 e versões anteriores: o exemplo a seguir mostra o mapeamento para os endereços IP e os valores de nodePort do tráfego para serviços em nós de complemento:

  • (addonsVIP:8443) -> (NODE_IP_ADDRESSES:addonsNodePort)

Adicione esse mapeamento para todos os nós no cluster de administrador, tanto os nós do plano de controle quanto os nós de complemento.

Na versão 1.16 e mais recentes, não é necessário configurar esse mapeamento para nós de complemento de clusters de administrador de alta disponibilidade.

Cluster de administrador sem alta disponibilidade

Tráfego do plano de controle

O exemplo a seguir mostra o mapeamento para o endereço IP e o valor de nodePort do nó do plano de controle:

  • (controlPlaneVIP:443) -> (NODE_IP_ADDRESSES:controlPlaneNodePort)

Adicione esse mapeamento para todos os nós no cluster de administrador, tanto o nó do plano de controle quanto os nós de complemento.

Tráfego para serviços nos nós de complemento

1.15 e versões anteriores: a seguir, mostramos o mapeamento para os endereços IP e os valores de nodePort dos serviços em execução em nós de complemento:

  • (addonsVIP:8443) -> (NODE_IP_ADDRESSES:addonsNodePort)

Adicione esse mapeamento para todos os nós no cluster de administrador, tanto o nó do plano de controle quanto os nós de complemento.

Na versão 1.16 e mais recentes, não é necessário configurar esse mapeamento para nós de complemento de clusters de administrador sem alta disponibilidade.

Cluster de usuário com CP V2

Tráfego do plano de controle

O Google Distributed Cloud processa automaticamente o balanceamento de carga do tráfego do plano de controle para clusters de usuário com Controlplane V2 ativado. Embora não seja necessário configurar um mapeamento no balanceador de carga, é preciso especificar um endereço IP no campo loadBalancer.vips.controlPlaneVIP.

Tráfego do plano de dados

O exemplo a seguir mostra o mapeamento para os endereços IP e os valores de nodePort do tráfego do plano de dados:

  • (ingressVIP:80) -> (NODE_IP_ADDRESSES:ingressHTTPNodePort)
  • (ingressVIP:443) -> (NODE_IP_ADDRESSES:ingressHTTPSNodePort)

Adicione esses mapeamentos para todos os nós no cluster de usuário, tanto os do plano de controle quanto os de trabalho. Como você configurou os NodePorts no cluster, o Kubernetes abre os NodePorts em todos os nós do cluster. Assim, qualquer nó no cluster pode processar o tráfego do plano de dados.

Depois de configurar os mapeamentos, o balanceador de carga vai detectar o tráfego no endereço IP que você configurou para o VIP de entrada do cluster de usuários nas portas HTTP e HTTPS padrão. O balanceador de carga encaminha solicitações para qualquer nó no cluster. Depois que uma solicitação é roteada para um dos nós do cluster, a rede interna do Kubernetes assume o controle e encaminha a solicitação para o pod de destino.

Cluster de usuário do Kubeception

Tráfego do plano de controle

O exemplo a seguir mostra o mapeamento para os endereços IP e os valores de nodePort do tráfego do plano de controle:

  • (controlPlaneVIP:443) -> (NODE_IP_ADDRESSES:controlPlaneNodePort)
  • (controlPlaneVIP:8132) -> (NODE_IP_ADDRESSES:konnectivityServerNodePort)

Adicione esse mapeamento para todos os nós no cluster de administrador, tanto os nós do plano de controle do cluster de administrador quanto os do cluster de usuário.

Tráfego do plano de dados

O exemplo a seguir mostra o mapeamento para os endereços IP e os valores de nodePort do tráfego do plano de dados:

  • (ingressVIP:80) -> (NODE_IP_ADDRESSES:ingressHTTPNodePort)
  • (ingressVIP:443) -> (NODE_IP_ADDRESSES:ingressHTTPSNodePort)

Adicione esses mapeamentos para todos os nós no cluster de usuário. Com clusters de usuário com kubeception, todos os nós no cluster são nós de trabalho.

Além dos requisitos anteriores, recomendamos que você configure o balanceador de carga para que redefina as conexões do cliente quando detectar uma falha no nó de back-end. Sem essa configuração, os clientes do servidor da API Kubernetes podem parar de responder por vários minutos quando uma instância do servidor é interrompida, o que pode causar instabilidade no plano de controle do Kubernetes.

  • Com a F5 BIG-IP, essa configuração é chamada de "Ação no serviço inativo" na página de configuração do pool de back-end.
  • Com o HAProxy, essa configuração é chamada de "on-marked-down shutdown-sessions" na configuração do servidor de back-end.
  • Se você estiver usando um balanceador de carga diferente, consulte a documentação para encontrar a configuração equivalente.

Como receber suporte para balanceamento de carga manual

O Google não oferece suporte para balanceadores de carga configurados usando o modo de balanceamento de carga manual. Se você encontrar problemas com o balanceador de carga, entre em contato com o fornecedor.

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