Utilizzare Public NAT con GKE

Questa pagina mostra come configurare una configurazione di NAT pubblico di esempio con Google Kubernetes Engine (GKE). Prima di configurare Public NAT, leggi la panoramica di Public NAT.

Prerequisiti

Prima di configurare il NAT pubblico, devi eseguire i seguenti passaggi.

Ottenere le autorizzazioni IAM

Il ruolo roles/compute.networkAdmin ti consente di creare un gateway NAT su router Cloud, prenotare e assegnare indirizzi IP NAT e specificare le sottoreti (subnet) il cui trafico deve utilizzare la Network Address Translation dal gateway NAT.

Configurare Google Cloud

Prima di iniziare, configura i seguenti elementi in Google Cloud.

1. Sign in to your Google Cloud account. If you're new to Google Cloud, create an account to evaluate how our products perform in real-world scenarios. New customers also get $300 in free credits to run, test, and deploy workloads.

2. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

   Note: If you don't plan to keep the resources that you create in this procedure, create a project instead of selecting an existing project. After you finish these steps, you can delete the project, removing all resources associated with the project.

   Go to project selector

3. Make sure that billing is enabled for your Google Cloud project.

4. Install the Google Cloud CLI.

5. To initialize the gcloud CLI, run the following command:

   gcloud init

6. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

   Note: If you don't plan to keep the resources that you create in this procedure, create a project instead of selecting an existing project. After you finish these steps, you can delete the project, removing all resources associated with the project.

   Go to project selector

7. Make sure that billing is enabled for your Google Cloud project.

8. Install the Google Cloud CLI.

9. To initialize the gcloud CLI, run the following command:

   gcloud init

Nota:

Le istruzioni di Google Cloud CLI in questa pagina presuppongono che tu abbia impostato l'ID progetto prima di emettere i comandi. Puoi impostare un ID progetto con il seguente comando:

    gcloud config set project PROJECT_ID
  

Puoi anche visualizzare un ID progetto già impostato:

    gcloud config list --format='text(core.project)'
  

Configurazione dell'esempio GKE

Utilizza questo esempio se vuoi vedere una semplice configurazione Public NAT in funzione con GKE.

Passaggio 1: crea una rete e una subnet VPC

Se hai già una rete e una sottorete, puoi saltare questo passaggio.

Console

1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Reti VPC.

   Vai alla pagina Reti VPC

2. Fai clic su Crea rete VPC.

3. Inserisci un nome per custom-network1.

4. In Subnet, imposta Modalità di creazione subnet su Personalizzata.

5. In Nuova subnet, inserisci subnet-us-east-192 come Nome.

6. In Regione, seleziona us-east4.

7. Inserisci un intervallo di indirizzi IP di 192.168.1.0/24.

8. Fai clic su Fine, quindi su Crea.

gcloud

1. Crea una nuova rete Virtual Private Cloud (VPC) in modalità personalizzata nel tuo progetto:

   gcloud compute networks create custom-network1 \
       --subnet-mode custom

   Output:

   NAME             MODE     IPV4_RANGE   GATEWAY_IPV4
   custom-network1  custom

   Nota: poiché si tratta di una rete VPC, non esiste un intervallo IPv4 o un indirizzo IP gateway a livello di rete, quindi non ne viene visualizzato nessuno.

2. Specifica il prefisso della subnet per la prima regione. In questo esempio, assegnamo 192.168.1.0/24 alla regione us-east4.

   gcloud compute networks subnets create subnet-us-east-192 \
      --network custom-network1 \
      --region us-east4 \
      --range 192.168.1.0/24

   Output:

   NAME                REGION    NETWORK          RANGE
   subnet-us-east-192  us-east4  custom-network1  192.168.1.0/24

Terraform

Puoi utilizzare un modulo Terraform per creare una rete e una subnet Virtual Private Cloud personalizzate.

module "test-vpc-module" {
  source       = "terraform-google-modules/network/google"
  version      = "~> 9.0"
  project_id   = var.project_id # Replace this with your project ID in quotes
  network_name = "custom-network1"
  mtu          = 1460

  subnets = [
    {
      subnet_name   = "subnet-us-east-192"
      subnet_ip     = "192.168.1.0/24"
      subnet_region = "us-east4"
    }
  ]
}

Passaggio 2: crea un cluster privato

Console

1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Cluster Kubernetes.

   Vai alla pagina dei cluster Kubernetes

2. Fai clic su Crea cluster.

3. In Nome, inserisci nat-test-cluster.

4. Imposta il Tipo di località su A livello di zona.

5. Imposta Zona su us-east4-c.

6. Nel riquadro di navigazione, fai clic su Networking.

7. Seleziona Cluster privato.

8. Deseleziona la casella di controllo Accedi al control plane utilizzando l'indirizzo IP esterno.

9. Inserisci un intervallo IP del piano di controllo di 172.16.0.0/28.

10. Imposta Rete su custom-network1.

11. Per creare e avviare il cluster, fai clic su Crea.

gcloud

gcloud container clusters create "nat-test-cluster" \
    --zone "us-east4-c" \
    --username "admin" \
    --cluster-version "latest" \
    --machine-type "e2-medium" \
    --disk-type "pd-standard" \
    --disk-size "100" \
    --scopes "https://www.googleapis.com/auth/compute","https://www.googleapis.com/auth/devstorage.read_only","https://www.googleapis.com/auth/logging.write","https://www.googleapis.com/auth/monitoring","https://www.googleapis.com/auth/servicecontrol","https://www.googleapis.com/auth/service.management.readonly","https://www.googleapis.com/auth/trace.append" \
    --num-nodes "3" \
    --enable-private-nodes \
    --enable-private-endpoint \
    --master-ipv4-cidr "172.16.0.0/28" \
    --enable-ip-alias \
    --network "projects/PROJECT_ID/global/networks/custom-network1" \
    --subnetwork "projects/PROJECT_ID/regions/us-east4/subnetworks/subnet-us-east-192" \
    --max-nodes-per-pool "110" \
    --enable-master-authorized-networks \
    --addons HorizontalPodAutoscaling,HttpLoadBalancing \
    --enable-autoupgrade \
    --enable-autorepair

Terraform

Puoi utilizzare una risorsa Terraform per creare un cluster privato.

resource "google_container_cluster" "primary" {
  project            = var.project_id
  name               = "nat-test-cluster"
  location           = "us-east4-c"
  initial_node_count = 3
  network            = var.network # Replace with a reference or self link to your network, in quotes
  subnetwork         = var.subnet  # Replace with a reference or self link to your subnet, in quotes
  private_cluster_config {
    master_ipv4_cidr_block  = "172.16.0.0/28"
    enable_private_endpoint = true
    enable_private_nodes    = true
  }
  ip_allocation_policy {
  }
  master_authorized_networks_config {
  }
}

Passaggio 3: crea una regola firewall che consenta le connessioni SSH

Console

1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Criteri firewall.

   Vai alla pagina Criteri firewall

2. Fai clic su Crea regola firewall.

3. Inserisci un nome per allow-ssh.

4. Specifica una rete di custom-network1.

5. Imposta Direzione del traffico su In entrata.

6. Imposta Azione in caso di corrispondenza su Consenti.

7. Imposta Destinazioni su Tutte le istanze nella rete.

8. Imposta Filtro di origine su Intervalli IPv4.

9. Imposta Intervalli IP di origine su 35.235.240.0/20.

10. Imposta Protocolli e porte su Protocolli e porte specificati.

11. Seleziona la casella di controllo tcp e inserisci la porta 22.

12. Fai clic su Crea.

gcloud

gcloud compute firewall-rules create allow-ssh \
    --network custom-network1 \
    --source-ranges 35.235.240.0/20 \
    --allow tcp:22

Terraform

Puoi utilizzare una risorsa Terraform per creare una regola firewall.

resource "google_compute_firewall" "rules" {
  project = var.project_id
  name    = "allow-ssh"
  network = var.network
  allow {
    protocol = "tcp"
    ports    = ["22"]
  }
  source_ranges = ["35.235.240.0/20"]
}

Passaggio 4: crea le autorizzazioni SSH IAP per uno dei tuoi nodi

In un passaggio successivo, utilizza IAP per connetterti al tuo nodo.

Console

1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Identity-Aware Proxy.

   Vai alla pagina Identity-Aware Proxy

2. Seleziona la scheda Risorse SSH e TCP.

3. Seleziona la casella di controllo accanto al primo nodo nell'elenco in Tutte le risorse tunnel > us-east4-c. Il nome sarà simile a gke-nat-test-cluster-default-pool-b50db58d-075t.

4. Prendi nota del nome del nodo, che utilizzerai in seguito per testare la connettività.

5. Nel riquadro a destra, fai clic su Aggiungi entità.

6. Per concedere a utenti, gruppi o account di servizio l'accesso alle risorse, specifica i relativi indirizzi email nel campo Nuove entità.

   Se stai solo testando questa funzionalità, puoi inserire il tuo indirizzo email.

7. Per concedere alle entità l'accesso alle risorse tramite la funzionalità di inoltro TCP di Cloud IAP, nell'elenco a discesa Ruolo, seleziona Cloud IAP > Utente del tunnel con protezione IAP.

8. Fai clic su Salva.

gcloud

Per questo passaggio, segui le istruzioni della console.

Passaggio 5: accedi al nodo e verifica che non riesca a raggiungere internet

Console

1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Istanze VM.

   Vai alla pagina Istanze VM

2. Individua il nodo per cui hai creato le autorizzazioni SSH IAP. Nella colonna Connetti, fai clic sulla freccia del menu a discesa SSH e seleziona Apri nella finestra del browser.

   Se è la prima volta che ti connetti all'istanza, Google Cloud genera le chiavi SSH per te.

3. Dal prompt di Node, trova l'ID processo del contenitore kube-dns:

   pgrep '^kube-dns$'

4. Accedi al contenitore:

   sudo nsenter --target PROCESS_ID --net /bin/bash

5. Da kube-dns, prova a connetterti a internet:

   curl example.com

   Non dovresti ottenere alcun risultato. In questo caso, potresti non aver creato il cluster come cluster privato o potrebbe esserci un altro problema. Per la risoluzione dei problemi, consulta Le VM possono raggiungere internet in modo imprevisto senza NAT pubblico.

   Per terminare il comando, potresti dover inserire Ctrl+C.

gcloud

1. Trova il nome di uno dei nodi del cluster:

   gcloud compute instances list

   Un nome di nodo ha il seguente aspetto: gke-nat-test-cluster-default-pool-1a4cbd06-3m8v. Prendi nota del nome del nodo e utilizzalo ogni volta che vedi NODE_NAME nei comandi seguenti.

2. Connettiti al nodo:

   gcloud compute ssh NODE_NAME \
       --zone us-east4-c \
       --tunnel-through-iap

3. Dal prompt di Node, trova l'ID processo del contenitore kube-dns:

   pgrep '^kube-dns$'

4. Accedi al contenitore:

   sudo nsenter --target PROCESS_ID --net /bin/bash

5. Da kube-dns, prova a connetterti a internet:

   curl example.com

   Non dovresti visualizzare alcun risultato.Per terminare il comando, potresti dover inserire Ctrl+C.

Passaggio 6: crea una configurazione NAT utilizzando il router Cloud

Devi creare il router Cloud nella stessa regione delle istanze che utilizzano la traduzione NAT pubblica. La traduzione NAT pubblica viene utilizzata solo per inserire le informazioni sulla traduzione NAT nelle VM. Non viene utilizzato all'interno del gateway NAT effettivo.

Questa configurazione consente a tutte le istanze della regione di utilizzare la traduzione NAT pubblica per tutti gli intervalli IP principali e di alias. Inoltre, alloca automaticamente gli indirizzi IP esterni per il gateway NAT. Per altre opzioni, consulta la documentazione di Google Cloud CLI.

Nota: Public NAT utilizza router Cloud solo per raggruppare le informazioni di configurazione NAT (control plane). La NAT pubblica non incarica un router Cloud di utilizzare BGP o di aggiungere route. Il traffico NAT non passa attraverso un router Cloud (piano dati).

Console

1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Cloud NAT.

   Vai alla pagina Cloud NAT

2. Fai clic su Inizia o Crea gateway NAT.

3. Inserisci un nome gateway di nat-config.

4. Imposta la rete VPC su custom-network1.

5. Imposta Regione su us-east4.

6. In Router Cloud, seleziona Crea nuovo router.

   1. Inserisci un nome per nat-router.
   2. Fai clic su Crea.

7. Fai clic su Crea.

gcloud

1. Crea un router Cloud:

   gcloud compute routers create nat-router \
       --network custom-network1 \
       --region us-east4

2. Aggiungi una configurazione al router:

   gcloud compute routers nats create nat-config \
       --router-region us-east4 \
       --router nat-router \
       --nat-all-subnet-ip-ranges \
       --auto-allocate-nat-external-ips

Terraform

Puoi utilizzare una risorsa Terraform per creare un router Cloud.

resource "google_compute_router" "router" {
  project = var.project_id
  name    = "nat-router"
  network = var.network
  region  = "us-east4"
}

Puoi utilizzare un modulo Terraform per creare una configurazione NAT.

module "cloud-nat" {
  source                             = "terraform-google-modules/cloud-nat/google"
  version                            = "~> 5.0"
  project_id                         = var.project_id
  region                             = "us-east4"
  router                             = google_compute_router.router.name
  name                               = "nat-config"
  source_subnetwork_ip_ranges_to_nat = "ALL_SUBNETWORKS_ALL_IP_RANGES"
}

Passaggio 7: prova a riconnetterti a internet

La propagazione della configurazione NAT potrebbe richiedere fino a tre minuti. Attendi almeno un minuto prima di riprovare ad accedere a internet.

Se non hai ancora eseguito l'accesso a kube-dns, ricollegati utilizzando la procedura descritta nel passaggio 5. Dopo aver eseguito l'accesso, esegui di nuovo il comando curl:

curl example.com

Dovresti vedere un output contenente i seguenti contenuti:

<html>
<head>
<title>Example Domain</title>
...
...
...
</head>

<body>
<div>
    <h1>Example Domain</h1>
    <p>This domain is established to be used for illustrative examples in documents. You can use this
    domain in examples without prior coordination or asking for permission.</p>
    <p><a href="http://www.iana.org/domains/example">More information...</a></p>
</div>
</body>
</html>

Passaggi successivi

• Configura un gateway Public NAT.
• Crea una configurazione Compute Engine di esempio.