Pianifica gli indirizzi IP (kubeception)

Questo documento mostra come pianificare gli indirizzi IP per un'installazione Google Distributed Cloud che include cluster utente che utilizzano kubeception.

Che cos'è kubeception?

Il termine kubeception viene utilizzato per comunicare l'idea che un cluster Kubernetes viene utilizzato per creare e gestire altri cluster Kubernetes. Nel contesto di Google Distributed Cloud, la kubeception si riferisce al caso in cui il control plane per un cluster utente viene eseguito su uno o più nodi in un cluster di amministrazione.

Sconsigliamo di utilizzare kubeception. Consigliamo invece di utilizzare Piano di controllo V2. Con Controlplane V2, i nodi del control plane per il cluster utente si trovano nel cluster utente stesso.

Prima di iniziare

Leggi la panoramica di Google Distributed Cloud e la panoramica dell'installazione.

Esempio di allocazione degli indirizzi IP

Questa sezione fornisce un esempio di come allocare indirizzi IP statici in una che include i seguenti elementi:

  • Una workstation di amministrazione

  • Un cluster di amministrazione

  • Un cluster utente ad alta disponibilità (HA) con cinque nodi worker

  • Un cluster utente non ad alta disponibilità con quattro nodi worker

Nodi del cluster di amministrazione

Il cluster di amministrazione ha sette nodi:

  • Un nodo che esegue il control plane per il cluster di amministrazione
  • Due nodi che eseguono componenti aggiuntivi per il cluster di amministrazione
  • Tre nodi che eseguono il piano di controllo per il cluster utente ad alta disponibilità
  • Un nodo che esegue il piano di controllo per il cluster utente non ad alta disponibilità

Bilanciamento del carico

Per questo esempio, supponiamo che i cluster utilizzino MetalLB con il bilanciatore del carico di rete passthrough esterno regionale. Il bilanciatore del carico viene eseguito sui nodi del cluster, quindi Le VM sono necessarie per il bilanciamento del carico.

Subnet

Per questo esempio, supponiamo che ogni cluster si trovi sulla propria VLAN e che i cluster si trovano in queste subnet:

VM Subnet Gateway predefinito
Workstation di amministrazione e cluster di amministrazione 172.16.20.0/24 172.16.20.1
Cluster di utenti 1 172.16.21.0/24 172.16.21.1
Cluster di utenti 2 172.16.22.0/24 172.16.22.1

Il seguente diagramma illustra le tre VLAN e le subnet. Nota che i VIP associati a nodi specifici in un cluster. Questo perché il bilanciatore del carico MetalLB può scegliere quale nodo annuncia il VIP per un singolo servizio. Ad esempio, nel cluster utente 1, un nodo worker potrebbe annunciare 172.16.21.31 e un altro nodo worker potrebbe annunciare 172.16.21.32.

Indirizzi IP per un cluster di amministrazione e due cluster utente.
Indirizzi IP per un cluster di amministrazione e due cluster utente (fai clic per ingrandire)

Indirizzo IP di esempio: workstation di amministrazione

In questo esempio, la workstation di amministrazione si trova nella stessa subnet dell'amministratore cluster: 172.16.20.0/24. Un indirizzo vicino agli indirizzi dei nodi sarebbe adatto per la workstation di amministrazione. Ad esempio, 172.16.20.20.

Indirizzi IP di esempio: nodi del cluster di amministrazione

Per un cluster di amministrazione con sette nodi, devi riservare otto indirizzi IP. L'indirizzo aggiuntivo è obbligatorio perché è necessario durante l'upgrade, l'aggiornamento e la riparazione automatica del cluster. Ad esempio, potresti riservare i seguenti indirizzi IP per i nodi del cluster di amministrazione:

Indirizzi IP per i nodi nel cluster di amministrazione
172.16.20.2 - 172.16.20.9

Esempi di indirizzi IP: VIP nella subnet del cluster di amministrazione

La tabella seguente mostra un esempio di come puoi designare VIP da configurare sul bilanciatore del carico per il cluster di amministrazione. Nota che i VIP per i server API Kubernetes dei cluster utente si trovano nel cluster di amministrazione una subnet. Questo perché in questo esempio il server API Kubernetes per un cluster di utenti viene eseguito su un nodo del cluster di amministrazione. Tieni presente che nel cluster di configurazione del deployment, il campo in cui specifichi il VIP per un'API Kubernetes server si chiama controlPlaneVIP:

VIP Indirizzo IP
VIP per il server API Kubernetes del cluster di amministrazione 172.16.20.30
VIP per i componenti aggiuntivi del cluster di amministrazione 172.16.20.31
VIP per il server API Kubernetes del cluster utente 1 172.16.20.32
VIP per il server API Kubernetes del cluster utente 2 172/16/20/33

Indirizzi IP di esempio: nodi del cluster utente 1

Per un cluster utente con cinque nodi, devi riservare sei indirizzi indirizzi IP esterni. L'indirizzo aggiuntivo è obbligatorio perché è necessario durante l'upgrade, l'aggiornamento e la riparazione automatica del cluster. Ad esempio, potresti mettere da parte i seguenti indirizzi IP per i nodi nel cluster utente 1:

Indirizzi IP dei nodi del cluster utente 1
172.16.21.2 - 172.16.21.7

Esempi di indirizzi IP: VIP nella subnet del cluster utente 1

La tabella riportata di seguito offre un esempio di come puoi designare i VIP configurato sul bilanciatore del carico per il cluster utente 1:

VIP Descrizione Indirizzo IP
VIP in entrata per il cluster utente 1 Configurato sul bilanciatore del carico per il cluster utente 1 172/16/21/30
VIP di servizio per cluster utente 1 Dieci indirizzi per i servizi di tipo LoadBalancer.
Configurato in base alle esigenze sul bilanciatore del carico per il cluster utente 1.
Nota che questo intervallo include il VIP in entrata.
Questo è un requisito per il bilanciatore del carico MetalLB.
172.16.21.30 - 172.16.21.39

Esempi di indirizzi IP: nodi del cluster utente 2

Per un cluster utente con quattro nodi, devi riservare cinque indirizzi IP indirizzi IP esterni. L'indirizzo aggiuntivo è obbligatorio perché è necessario durante l'upgrade dei cluster, l'aggiornamento e la riparazione automatica. Ad esempio, potresti mettere da parte i seguenti indirizzi IP per i nodi nel cluster utente 2:

Indirizzi IP per i nodi nel cluster utente 2
172.16.22.2 - 172.16.22.6

Indirizzi IP di esempio: VIP nella subnet del cluster utente 2

La tabella seguente mostra un esempio di come designare i VIP da configurare sul bilanciatore del carico per il cluster di utenti 2:

VIP Descrizione Indirizzo IP
VIP in entrata per il cluster utente 2 Configurato sul bilanciatore del carico per il cluster utente 2 172.16.22.30
VIP di servizio per cluster utente 2 Dieci indirizzi per i servizi di tipo LoadBalancer.
Configurato in base alle esigenze sul bilanciatore del carico per il cluster utente 2.
Nota che questo intervallo include il VIP in entrata.
Questo è un requisito per il bilanciatore del carico MetalLB.
172.16.22.30 - 172.16.22.39

Esempi di indirizzi IP: pod e servizi

Prima di creare un cluster, devi specificare un intervallo CIDR da utilizzare per gli indirizzi IP dei pod e un altro intervallo CIDR da utilizzare per gli indirizzi ClusterIP dei servizi Kubernetes.

Decidi quali intervalli CIDR vuoi utilizzare per pod e servizi. Ad esempio:

FinalitàIntervallo CIDR
Pod nel cluster di amministrazione192.168.0.0/16
Pod nel cluster utente 1192.168.0.0/16
Pod nel cluster utente 2192.168.0.0/16
Servizi nel cluster di amministrazione10.96.232.0/24
Servizi nel cluster utente 110.96.0.0/20
Servizi nel cluster utente 210.96.128.0/20

Gli esempi precedenti illustrano questi punti:

  • L'intervallo CIDR del pod può essere lo stesso per più cluster.

  • In genere hai bisogno di più pod che servizi, quindi per un dato cluster è probabile che tu voglia un intervallo CIDR pod più grande dell'intervallo CIDR servizio. L'intervallo di pod di esempio per un cluster utente è 192.168.0.0/16, che ha 2^(32-16) = 2^16 indirizzi. Tuttavia, un intervallo di servizio di esempio per un cluster di utenti è 10.96.0.0/20, che ha solo 2^(32-20) = 2^12 indirizzi.

Evita sovrapposizioni

Potresti voler utilizzare intervalli CIDR non predefiniti per evitare la sovrapposizione con indirizzi IP raggiungibili nella tua rete. Gli intervalli di servizi e pod non devono sovrapporsi a nessun indirizzo esterno al cluster che vuoi raggiungere dall'interno del cluster.

Ad esempio, supponiamo che l'intervallo del servizio sia 10.96.232.0/24 e l'intervallo del pod sia 192.168.0.0/16 (192.168.0.1 - 192.168.255.254). Qualsiasi traffico inviato da un pod a un indirizzo in uno di questi intervalli verrà trattato come traffico all'interno del cluster e non raggiungerà alcuna destinazione esterna al cluster.

In particolare, gli intervalli di servizi e pod non devono sovrapporsi a:

  • Indirizzi IP dei nodi in qualsiasi cluster

  • Indirizzi IP utilizzati dalle macchine del bilanciatore del carico

  • VIP utilizzati dai nodi del piano di controllo e dai bilanciatori del carico

  • Indirizzi IP di server vCenter, server DNS e server NTP

Ti consigliamo di far rientrare gli intervalli di servizi e pod RFC 1918 di indirizzi IP privati.

Ecco un motivo per cui consigliamo di utilizzare gli indirizzi RFC 1918. Supponiamo che l'intervallo del pod o del servizio contenga indirizzi IP esterni. Qualsiasi traffico inviato da un pod a uno di questi indirizzi esterni verrà trattato come traffico nel cluster e non raggiungerà la destinazione esterna.

Server DNS e gateway predefinito

Prima di compilare i file di configurazione, devi conoscere l'indirizzo IP di un server DNS che può essere utilizzato dalla workstation di amministrazione e dai nodi del cluster.

Devi inoltre conoscere l'indirizzo IP del gateway predefinito subnet. Negli esempi precedenti, il gateway predefinito per ogni subnet è il primo indirizzo dell'intervallo. Ad esempio, nella subnet per l'amministratore cluster, il gateway predefinito è 172.16.20.1.

Ulteriori informazioni

Gestire gli indirizzi IP dei nodi