Menyiapkan mesh multi-cluster di GKE

Panduan ini menjelaskan cara menggabungkan dua cluster ke dalam satu Cloud Service Mesh menggunakan Mesh CA atau Istio CA, dan mengaktifkan load balancing lintas cluster. Anda dapat dengan mudah memperluas proses ini untuk menggabungkan sejumlah cluster ke dalam mesh.

Konfigurasi Cloud Service Mesh multi-cluster dapat menyelesaikan beberapa skenario perusahaan penting, seperti skala, lokasi, dan isolasi. Untuk mengetahui informasi selengkapnya, lihat Kasus penggunaan multi-cluster.

Prasyarat

Panduan ini mengasumsikan bahwa Anda memiliki dua cluster GKE Google Cloud atau lebih yang memenuhi persyaratan berikut:

Menetapkan variabel project dan cluster

  1. Buat variabel lingkungan berikut untuk project ID, zona atau region cluster, nama cluster, dan konteks.

    export PROJECT_1=PROJECT_ID_1
    export LOCATION_1=CLUSTER_LOCATION_1
    export CLUSTER_1=CLUSTER_NAME_1
    export CTX_1="gke_${PROJECT_1}_${LOCATION_1}_${CLUSTER_1}"
    
    export PROJECT_2=PROJECT_ID_2
    export LOCATION_2=CLUSTER_LOCATION_2
    export CLUSTER_2=CLUSTER_NAME_2
    export CTX_2="gke_${PROJECT_2}_${LOCATION_2}_${CLUSTER_2}"
    
  2. Jika ini adalah cluster yang baru dibuat, pastikan untuk mengambil kredensial untuk setiap cluster dengan perintah gcloud berikut. Jika tidak, context terkaitnya tidak akan tersedia untuk digunakan pada langkah berikutnya dalam panduan ini.

    Perintah ini bergantung pada jenis cluster Anda, baik regional maupun zonal:

    Regional

    gcloud container clusters get-credentials ${CLUSTER_1} --region ${LOCATION_1}
    gcloud container clusters get-credentials ${CLUSTER_2} --region ${LOCATION_2}
    

    Zonal

    gcloud container clusters get-credentials ${CLUSTER_1} --zone ${LOCATION_1}
    gcloud container clusters get-credentials ${CLUSTER_2} --zone ${LOCATION_2}
    

Buat aturan firewall

Dalam beberapa kasus, Anda perlu membuat aturan firewall untuk mengizinkan traffic lintas cluster. Misalnya, Anda perlu membuat aturan firewall jika:

  • Anda menggunakan subnet yang berbeda untuk cluster dalam mesh.
  • Pod Anda membuka port selain 443 dan 15002.

GKE otomatis menambahkan aturan firewall ke setiap node untuk mengizinkan traffic dalam subnet yang sama. Jika mesh Anda berisi beberapa subnet, Anda harus menyiapkan aturan firewall secara eksplisit untuk mengizinkan traffic lintas subnet. Anda harus menambahkan aturan firewall baru untuk setiap subnet guna mengizinkan blok CIDR IP sumber dan menargetkan port dari semua traffic masuk.

Petunjuk berikut memungkinkan komunikasi antara semua cluster dalam project Anda atau hanya antara $CLUSTER_1 dan $CLUSTER_2.

  1. Kumpulkan informasi tentang jaringan cluster Anda.

    Semua cluster project

    Jika cluster berada dalam project yang sama, Anda dapat menggunakan perintah berikut untuk mengizinkan komunikasi antar-cluster di project Anda. Jika ada cluster dalam project yang tidak ingin Anda ekspos, gunakan perintah di tab Specific clusters.

    function join_by { local IFS="$1"; shift; echo "$*"; }
    ALL_CLUSTER_CIDRS=$(gcloud container clusters list --project $PROJECT_1 --format='value(clusterIpv4Cidr)' | sort | uniq)
    ALL_CLUSTER_CIDRS=$(join_by , $(echo "${ALL_CLUSTER_CIDRS}"))
    ALL_CLUSTER_NETTAGS=$(gcloud compute instances list --project $PROJECT_1 --format='value(tags.items.[0])' | sort | uniq)
    ALL_CLUSTER_NETTAGS=$(join_by , $(echo "${ALL_CLUSTER_NETTAGS}"))
    

    Cluster tertentu

    Perintah berikut memungkinkan komunikasi antara $CLUSTER_1 dan $CLUSTER_2 serta tidak mengekspos cluster lain dalam project Anda.

    function join_by { local IFS="$1"; shift; echo "$*"; }
    ALL_CLUSTER_CIDRS=$(for P in $PROJECT_1 $PROJECT_2; do gcloud --project $P container clusters list --filter="name:($CLUSTER_1,$CLUSTER_2)" --format='value(clusterIpv4Cidr)'; done | sort | uniq)
    ALL_CLUSTER_CIDRS=$(join_by , $(echo "${ALL_CLUSTER_CIDRS}"))
    ALL_CLUSTER_NETTAGS=$(for P in $PROJECT_1 $PROJECT_2; do gcloud --project $P compute instances list  --filter="name:($CLUSTER_1,$CLUSTER_2)" --format='value(tags.items.[0])' ; done | sort | uniq)
    ALL_CLUSTER_NETTAGS=$(join_by , $(echo "${ALL_CLUSTER_NETTAGS}"))
    
  2. Buat aturan firewall.

    GKE

    gcloud compute firewall-rules create istio-multicluster-pods \
        --allow=tcp,udp,icmp,esp,ah,sctp \
        --direction=INGRESS \
        --priority=900 \
        --source-ranges="${ALL_CLUSTER_CIDRS}" \
        --target-tags="${ALL_CLUSTER_NETTAGS}" --quiet \
        --network=YOUR_NETWORK
    

    Autopilot

    TAGS=""
    for CLUSTER in ${CLUSTER_1} ${CLUSTER_2}
    do
        TAGS+=$(gcloud compute firewall-rules list --filter="Name:$CLUSTER*" --format="value(targetTags)" | uniq) && TAGS+=","
    done
    TAGS=${TAGS::-1}
    echo "Network tags for pod ranges are $TAGS"
    
    gcloud compute firewall-rules create asm-multicluster-pods \
        --allow=tcp,udp,icmp,esp,ah,sctp \
        --network=gke-cluster-vpc \
        --direction=INGRESS \
        --priority=900 --network=VPC_NAME \
        --source-ranges="${ALL_CLUSTER_CIDRS}" \
        --target-tags=$TAGS
    

Mengonfigurasi penemuan endpoint

Langkah-langkah yang diperlukan untuk mengonfigurasi penemuan endpoint bergantung pada apakah Anda lebih suka menggunakan API deklaratif di seluruh cluster dalam fleet, atau mengaktifkannya secara manual di cluster publik atau cluster pribadi.

Mengonfigurasi penemuan endpoint antar-cluster publik

Untuk mengonfigurasi penemuan endpoint di antara cluster GKE, Anda menjalankan asmcli create-mesh. Perintah ini:

  • Mendaftarkan semua cluster ke fleet yang sama.
  • Mengonfigurasi mesh agar memercayai workload identity fleet.
  • Membuat secret jarak jauh.

Anda dapat menentukan URI untuk setiap cluster atau jalur file kubeconfig.

URI Cluster

Dalam perintah berikut, ganti FLEET_PROJECT_ID dengan project ID project host fleet dan URI cluster dengan nama cluster, zona, atau region, dan project ID untuk setiap cluster. Contoh ini hanya menampilkan dua cluster, tetapi Anda dapat menjalankan perintah untuk mengaktifkan penemuan endpoint di cluster tambahan, sesuai dengan jumlah maksimum cluster yang diizinkan yang dapat Anda tambahkan ke fleet.

./asmcli create-mesh \
    FLEET_PROJECT_ID \
    ${PROJECT_1}/${LOCATION_1}/${CLUSTER_1} \
    ${PROJECT_2}/${LOCATION_2}/${CLUSTER_2}

file kubeconfig

Dalam perintah berikut, ganti FLEET_PROJECT_ID dengan project ID project host fleet dan PATH_TO_KUBECONFIG dengan jalur ke setiap file kubeconfig. Contoh ini hanya menampilkan dua cluster, tetapi Anda dapat menjalankan perintah untuk mengaktifkan penemuan endpoint di cluster tambahan, sesuai dengan jumlah maksimum cluster yang diizinkan yang dapat Anda tambahkan ke fleet.

./asmcli create-mesh \
    FLEET_PROJECT_ID \
    PATH_TO_KUBECONFIG_1 \
    PATH_TO_KUBECONFIG_2

Mengonfigurasi penemuan endpoint antar-cluster pribadi

  1. Konfigurasikan secret jarak jauh untuk mengizinkan akses server API ke cluster ke control plane Cloud Service Mesh cluster lain. Perintah ini bergantung pada jenis Cloud Service Mesh Anda (dalam cluster atau terkelola):

    A. Untuk Cloud Service Mesh dalam cluster, Anda harus mengonfigurasi IP pribadi, bukan IP publik, karena IP publik tidak dapat diakses:

    PRIV_IP=`gcloud container clusters describe "${CLUSTER_1}" --project "${PROJECT_1}" \
     --zone "${LOCATION_1}" --format "value(privateClusterConfig.privateEndpoint)"`
    
    ./istioctl x create-remote-secret --context=${CTX_1} --name=${CLUSTER_1} --server=https://${PRIV_IP} > ${CTX_1}.secret
    
    PRIV_IP=`gcloud container clusters describe "${CLUSTER_2}" --project "${PROJECT_2}" \
     --zone "${LOCATION_2}" --format "value(privateClusterConfig.privateEndpoint)"`
    
    ./istioctl x create-remote-secret --context=${CTX_2} --name=${CLUSTER_2} --server=https://${PRIV_IP} > ${CTX_2}.secret
    

    B. Untuk Cloud Service Mesh Terkelola:

    PUBLIC_IP=`gcloud container clusters describe "${CLUSTER_1}" --project "${PROJECT_1}" \
     --zone "${LOCATION_1}" --format "value(privateClusterConfig.publicEndpoint)"`
    
    ./istioctl x create-remote-secret --context=${CTX_1} --name=${CLUSTER_1} --server=https://${PUBLIC_IP} > ${CTX_1}.secret
    
    PUBLIC_IP=`gcloud container clusters describe "${CLUSTER_2}" --project "${PROJECT_2}" \
     --zone "${LOCATION_2}" --format "value(privateClusterConfig.publicEndpoint)"`
    
    ./istioctl x create-remote-secret --context=${CTX_2} --name=${CLUSTER_2} --server=https://${PUBLIC_IP} > ${CTX_2}.secret
    
  2. Terapkan secret baru ke cluster:

    kubectl apply -f ${CTX_1}.secret --context=${CTX_2}
    
    kubectl apply -f ${CTX_2}.secret --context=${CTX_1}
    

Mengonfigurasi jaringan yang diizinkan untuk cluster pribadi

Ikuti bagian ini hanya jika semua kondisi berikut berlaku untuk mesh Anda:

Saat men-deploy beberapa cluster pribadi, bidang kontrol Cloud Service Mesh di setiap cluster perlu memanggil bidang kontrol GKE dari cluster jarak jauh. Untuk mengizinkan traffic, Anda harus menambahkan rentang alamat Pod di cluster panggilan ke jaringan yang diizinkan dari cluster jarak jauh.

  1. Dapatkan blok CIDR IP Pod untuk setiap cluster:

    POD_IP_CIDR_1=`gcloud container clusters describe ${CLUSTER_1} --project ${PROJECT_1} --zone ${LOCATION_1} \
      --format "value(ipAllocationPolicy.clusterIpv4CidrBlock)"`
    
    POD_IP_CIDR_2=`gcloud container clusters describe ${CLUSTER_2} --project ${PROJECT_2} --zone ${LOCATION_2} \
      --format "value(ipAllocationPolicy.clusterIpv4CidrBlock)"`
    
  2. Tambahkan blok CIDR IP Pod cluster Kubernetes ke cluster jarak jauh:

    EXISTING_CIDR_1=`gcloud container clusters describe ${CLUSTER_1} --project ${PROJECT_1} --zone ${LOCATION_1} \
     --format "value(masterAuthorizedNetworksConfig.cidrBlocks.cidrBlock)"`
    gcloud container clusters update ${CLUSTER_1} --project ${PROJECT_1} --zone ${LOCATION_1} \
    --enable-master-authorized-networks \
    --master-authorized-networks ${POD_IP_CIDR_2},${EXISTING_CIDR_1//;/,}
    
    EXISTING_CIDR_2=`gcloud container clusters describe ${CLUSTER_2} --project ${PROJECT_2} --zone ${LOCATION_2} \
     --format "value(masterAuthorizedNetworksConfig.cidrBlocks.cidrBlock)"`
    gcloud container clusters update ${CLUSTER_2} --project ${PROJECT_2} --zone ${LOCATION_2} \
    --enable-master-authorized-networks \
    --master-authorized-networks ${POD_IP_CIDR_1},${EXISTING_CIDR_2//;/,}
    

    Untuk mengetahui informasi selengkapnya, lihat Membuat cluster dengan jaringan yang diotorisasi.

  3. Pastikan jaringan yang diizinkan telah diperbarui:

    gcloud container clusters describe ${CLUSTER_1} --project ${PROJECT_1} --zone ${LOCATION_1} \
     --format "value(masterAuthorizedNetworksConfig.cidrBlocks.cidrBlock)"
    
    gcloud container clusters describe ${CLUSTER_2} --project ${PROJECT_2} --zone ${LOCATION_2} \
     --format "value(masterAuthorizedNetworksConfig.cidrBlocks.cidrBlock)"
    

Mengaktifkan akses global bidang kontrol

Ikuti bagian ini hanya jika semua kondisi berikut berlaku untuk mesh Anda:

  • Anda menggunakan cluster pribadi.
  • Anda menggunakan region yang berbeda untuk cluster di mesh.

Anda harus mengaktifkan akses global bidang kontrol untuk mengizinkan bidang kontrol Cloud Service Mesh di setiap cluster memanggil bidang kontrol GKE dari cluster jarak jauh.

  1. Aktifkan akses global bidang kontrol:

    gcloud container clusters update ${CLUSTER_1} --project ${PROJECT_1} --zone ${LOCATION_1} \
     --enable-master-global-access
    
    gcloud container clusters update ${CLUSTER_2} --project ${PROJECT_2} --zone ${LOCATION_2} \
     --enable-master-global-access
    
  2. Pastikan akses global bidang kontrol diaktifkan:

    gcloud container clusters describe ${CLUSTER_1} --project ${PROJECT_1} --zone ${LOCATION_1}
    
    gcloud container clusters describe ${CLUSTER_2} --project ${PROJECT_2} --zone ${LOCATION_2}
    

    Bagian privateClusterConfig dalam output menampilkan status masterGlobalAccessConfig.

Memverifikasi konektivitas multicluster

Bagian ini menjelaskan cara men-deploy contoh layanan HelloWorld dan Sleep ke lingkungan multi-cluster untuk memverifikasi bahwa load balancing lintas cluster berfungsi.

Menetapkan variabel untuk direktori contoh

  1. Buka tempat asmcli didownload, lalu jalankan perintah berikut untuk menetapkan ASM_VERSION

    export ASM_VERSION="$(./asmcli --version)"
    
  2. Tetapkan folder kerja ke sampel yang Anda gunakan untuk memverifikasi bahwa load balancing lintas cluster berfungsi. Contoh tersebut terletak di subdirektori dalam direktori --output_dir yang Anda tentukan dalam perintah asmcli install. Dalam perintah berikut, ubah OUTPUT_DIR ke direktori yang Anda tentukan di --output_dir.

    export SAMPLES_DIR=OUTPUT_DIR/istio-${ASM_VERSION%+*}
    

Mengaktifkan injeksi sidecar

  1. Buat contoh namespace di setiap cluster.

    for CTX in ${CTX_1} ${CTX_2}
    do
        kubectl create --context=${CTX} namespace sample
    done
    
  2. Aktifkan injeksi sidecar di namespace yang dibuat.

    Direkomendasikan: Jalankan perintah berikut untuk menerapkan label injeksi default ke namespace:

    for CTX in ${CTX_1} ${CTX_2}
    do
        kubectl label --context=${CTX} namespace sample \
            istio.io/rev- istio-injection=enabled --overwrite
    done
    

    Sebaiknya gunakan injeksi default, tetapi injeksi berbasis revisi didukung: Gunakan petunjuk berikut:

    1. Gunakan perintah berikut untuk menemukan label revisi di istiod:

      kubectl get deploy -n istio-system -l app=istiod -o \
          jsonpath={.items[*].metadata.labels.'istio\.io\/rev'}'{"\n"}'
      
    2. Terapkan label revisi ke namespace. Dalam perintah berikut, REVISION_LABEL adalah nilai label revisi istiod yang Anda catat di langkah sebelumnya.

      for CTX in ${CTX_1} ${CTX_2}
      do
          kubectl label --context=${CTX} namespace sample \
              istio-injection- istio.io/rev=REVISION_LABEL --overwrite
      done
      

Menginstal layanan HelloWorld

  • Buat layanan HelloWorld di kedua cluster:

    kubectl create --context=${CTX_1} \
        -f ${SAMPLES_DIR}/samples/helloworld/helloworld.yaml \
        -l service=helloworld -n sample
    
    kubectl create --context=${CTX_2} \
        -f ${SAMPLES_DIR}/samples/helloworld/helloworld.yaml \
        -l service=helloworld -n sample
    

Men-deploy HelloWorld v1 dan v2 ke setiap cluster

  1. Deploy HelloWorld v1 ke CLUSTER_1 dan v2 ke CLUSTER_2, yang nantinya akan membantu memverifikasi load balancing lintas cluster:

    kubectl create --context=${CTX_1} \
      -f ${SAMPLES_DIR}/samples/helloworld/helloworld.yaml \
      -l version=v1 -n sample
    kubectl create --context=${CTX_2} \
      -f ${SAMPLES_DIR}/samples/helloworld/helloworld.yaml \
      -l version=v2 -n sample
  2. Pastikan HelloWorld v1 dan v2 berjalan menggunakan perintah berikut. Pastikan output-nya mirip dengan yang ditampilkan.:

    kubectl get pod --context=${CTX_1} -n sample
    NAME                            READY     STATUS    RESTARTS   AGE
    helloworld-v1-86f77cd7bd-cpxhv  2/2       Running   0          40s
    kubectl get pod --context=${CTX_2} -n sample
    NAME                            READY     STATUS    RESTARTS   AGE
    helloworld-v2-758dd55874-6x4t8  2/2       Running   0          40s

Men-deploy layanan Tidur

  1. Deploy layanan Sleep ke kedua cluster. Pod ini menghasilkan traffic jaringan buatan untuk tujuan demonstrasi:

    for CTX in ${CTX_1} ${CTX_2}
    do
        kubectl apply --context=${CTX} \
            -f ${SAMPLES_DIR}/samples/sleep/sleep.yaml -n sample
    done
    
  2. Tunggu hingga layanan Sleep dimulai di setiap cluster. Pastikan output-nya mirip dengan yang ditampilkan:

    kubectl get pod --context=${CTX_1} -n sample -l app=sleep
    NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
    sleep-754684654f-n6bzf           2/2     Running   0          5s
    kubectl get pod --context=${CTX_2} -n sample -l app=sleep
    NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
    sleep-754684654f-dzl9j           2/2     Running   0          5s

Memverifikasi load balancing lintas cluster

Panggil layanan HelloWorld beberapa kali dan periksa output untuk memverifikasi respons alternatif dari v1 dan v2:

  1. Panggil layanan HelloWorld:

    kubectl exec --context="${CTX_1}" -n sample -c sleep \
        "$(kubectl get pod --context="${CTX_1}" -n sample -l \
        app=sleep -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')" \
        -- /bin/sh -c 'for i in $(seq 1 20); do curl -sS helloworld.sample:5000/hello; done'
    

    Outputnya mirip dengan yang ditampilkan:

    Hello version: v2, instance: helloworld-v2-758dd55874-6x4t8
    Hello version: v1, instance: helloworld-v1-86f77cd7bd-cpxhv
    ...
  2. Panggil layanan HelloWorld lagi:

    kubectl exec --context="${CTX_2}" -n sample -c sleep \
        "$(kubectl get pod --context="${CTX_2}" -n sample -l \
        app=sleep -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')" \
        -- /bin/sh -c 'for i in $(seq 1 20); do curl -sS helloworld.sample:5000/hello; done'
    

    Outputnya mirip dengan yang ditampilkan:

    Hello version: v2, instance: helloworld-v2-758dd55874-6x4t8
    Hello version: v1, instance: helloworld-v1-86f77cd7bd-cpxhv
    ...

Selamat, Anda telah memverifikasi Cloud Service Mesh multi-cluster yang di-load balance.

Membersihkan layanan HelloWorld

Setelah Anda selesai memverifikasi load balancing, hapus layanan HelloWorld dan Sleep dari cluster.

kubectl delete ns sample --context ${CTX_1}
kubectl delete ns sample --context ${CTX_2}