Configurare un mesh multi-cluster su Cloud Service Mesh gestito

Per ulteriori informazioni, consulta la panoramica di Cloud Service Mesh.

Questa guida spiega come unire due cluster in un unico Cloud Service Mesh utilizzando Mesh CA o Certificate Authority Service e attivare il bilanciamento del carico tra cluster. Puoi estendere facilmente questa procedura per incorporare un numero qualsiasi di cluster nella tua mesh.

Una configurazione di Cloud Service Mesh multi-cluster può risolvere diversi scenari aziendali fondamentali, come scalabilità, posizione e isolamento. Per ulteriori informazioni, consulta Casi d'uso multi-cluster.

Prerequisiti

Questa guida presuppone che tu abbia almeno due cluster GKE di Google Cloud che soddisfano i seguenti requisiti:

• Cloud Service Mesh installato sui cluster. Devi avere asmcli, lo strumento istioctl e i sample che asmcli scarica nella directory specificata in --output_dir.
• Prima di configurare Cloud Service Mesh, i cluster nel tuo mesh devono avere connettività tra tutti i pod. Inoltre, se unisci cluster che non fanno parte dello stesso progetto, questi devono essere registrati nello stesso progetto host del parco risorse e devono essere configurati in un VPC condiviso insieme sulla stessa rete. Ti consigliamo inoltre di avere un progetto per ospitare il VPC condiviso e due progetti di servizio per creare i cluster. Per maggiori informazioni, consulta Configurare i cluster con VPC condiviso.
• Se utilizzi Certificate Authority Service, tutti i cluster devono avere i rispettivi pool di CA subordinate collegati allo stesso pool di CA radice. In caso contrario, tutti dovranno utilizzare lo stesso pool di CA.

Impostazione di variabili di progetto e cluster

1. Crea le seguenti variabili di ambiente per l'ID progetto, la zona o la regione del cluster, il nome del cluster e il contesto.

   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. Se si tratta di cluster appena creati, assicurati di recuperare le credenziali per ogni cluster con i seguenti comandi gcloud, altrimenti il relativo context non sarà disponibile per l'utilizzo nei passaggi successivi di questa guida.

   I comandi dipendono dal tipo di cluster, regionale o zonale:

   Regionale

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

   A livello di zona

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

Crea regola firewall

In alcuni casi, devi creare una regola firewall per consentire il traffico tra i cluster. Ad esempio, devi creare una regola firewall se:

• Utilizzi sottoreti diverse per i cluster nella tua mesh.
• I pod aprono porte diverse da 443 e 15002.

GKE aggiunge automaticamente regole firewall a ciascun nodo per consentire il traffico all'interno della stessa sottorete. Se la tua rete mesh contiene più subnet, devi configurare esplicitamente le regole firewall per consentire il traffico tra subnet. Devi aggiungere una nuova regola firewall per ogni subnet per consentire i blocchi CIDR IP di origine e le porte di destinazione di tutto il trafico in entrata.

Le seguenti istruzioni consentono la comunicazione tra tutti i cluster del progetto o solo tra $CLUSTER_1 e $CLUSTER_2.

1. Raccogli informazioni sulla rete dei tuoi cluster.

   Tutti i cluster del progetto

   Se i cluster si trovano nello stesso progetto, puoi utilizzare il seguente comando per consentire la comunicazione tra tutti i cluster del progetto. Se nel progetto sono presenti cluster che non vuoi esporre, utilizza il comando nella scheda Cluster specifici.

   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 specifici

   Il seguente comando consente la comunicazione tra $CLUSTER_1 e $CLUSTER_2 e non espone altri cluster nel progetto.

   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. Crea la regola 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
   

Configura il rilevamento degli endpoint

Nota: per ulteriori informazioni sul rilevamento degli endpoint, consulta Rilevamento degli endpoint con più control plane.

Avviso: se il rilevamento degli endpoint è abilitato tra i cluster, i servizi intercluster non sono in grado di comunicare tra loro senza una configurazione DNS corretta. Questo perché i servizi GKE dipendono dal nome di dominio completo (FQDN) di ciascun servizio per il routing del traffico. Puoi attivare il proxy DNS per consentire il rilevamento tra cluster. Il proxy DNS acquisisce tutte le richieste DNS e le risolve utilizzando le informazioni del Control Plane.

Attivare il rilevamento degli endpoint tra cluster pubblici o privati con l'API dichiarativa

L'abilitazione di Cloud Service Mesh gestito con l'API Fleet attiverà il rilevamento degli endpoint per questo cluster. Se hai eseguito il provisioning di Cloud Service Mesh gestito con uno strumento diverso, puoi attivare manualmente il rilevamento degli endpoint nei cluster pubblici o privati di un parco applicando la configurazione "multicluster_mode":"connected" nel configmap asm-options. I cluster con questa configurazione abilitata nello stesso parco risorse avranno Service Discovery tra cluster abilitato automaticamente tra di loro.

Avviso: non utilizzare questo metodo se i tuoi cluster utilizzano secret remoti in-cluster esistenti.

Questo è l'unico modo per configurare il rilevamento degli endpoint multi-cluster se hai l'implementazione del control plane gestito (TD) e il modo consigliato per configurarlo se hai l'implementazione gestita (Istiod).

Prima di procedere, devi aver creato una regola firewall.

Attiva

Se il configmap asm-options esiste già nel cluster, abilita il rilevamento degli endpoint per il cluster:

      kubectl patch configmap/asm-options -n istio-system --type merge -p '{"data":{"multicluster_mode":"connected"}}'

Se la configmap asm-options non esiste ancora nel tuo cluster, creala con i dati associati e abilita il rilevamento degli endpoint per il cluster:

      kubectl --context ${CTX_1} create configmap asm-options -n istio-system --from-file <(echo '{"data":{"multicluster_mode":"connected"}}')

Disattiva

Disabilita il rilevamento degli endpoint per un cluster:

      kubectl patch configmap/asm-options -n istio-system --type merge -p '{"data":{"multicluster_mode":"manual"}}'

Se annulli la registrazione di un cluster dal parco risorse senza disattivare il rilevamento degli endpoint, i secret potrebbero rimanere nel cluster. Devi eliminare manualmente eventuali secret rimanenti.

1. Esegui il seguente comando per trovare i secret che richiedono la pulizia:

   kubectl get secrets -n istio-system -l istio.io/owned-by=mesh.googleapis.com,istio/multiCluster=true
   

2. Elimina ogni secret:

   kubectl delete secret SECRET_NAME
   

   Ripeti questo passaggio per ogni segreto rimanente.

Verificare la connettività multi-cluster

Questa sezione spiega come eseguire il deployment dei servizi HelloWorld e Sleep di esempio nel tuo ambiente multi-cluster per verificare il funzionamento del bilanciamento del carico tra i cluster.

Nota: questi servizi di esempio si trovano nella directory samples di Istio inclusa nel file tar istioctl (nella directory OUTPUT_DIR/istio-${ASM_VERSION%+*}/samples) e non nella directory samples scaricata da asmcli (nella directory OUTPUT_DIR/samples).

Imposta la variabile per la directory dei sample

1. Vai alla posizione in cui è stato scaricato asmcli ed esegui il seguente comando per impostare ASM_VERSION

   export ASM_VERSION="$(./asmcli --version)"
   

2. Imposta una cartella di lavoro per i sample che utilizzi per verificare il funzionamento del bilanciamento del carico tra cluster. I sample si trovano in una sottodirectory della directory --output_dir specificata nel comando asmcli install. Nel seguente comando, sostituisci OUTPUT_DIR con la directory specificata in --output_dir.

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

Attiva l'iniezione di sidecar

1. Crea lo spazio dei nomi di esempio in ogni cluster.

   for CTX in ${CTX_1} ${CTX_2}
   do
       kubectl create --context=${CTX} namespace sample
   done
   

2. Attiva lo spazio dei nomi per l'iniezione. I passaggi dipendono dall'implementazione del piano di controllo.

   Gestito (TD)

   1. Applica l'etichetta di inserimento predefinita allo spazio dei nomi:

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

   Gestito (Istiod)

   Consigliato:esegui il seguente comando per applicare l'etichetta di inserimento predefinita allo spazio dei nomi:

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

   Se sei già un utente con il piano di controllo Istiod gestito: consigliamo di utilizzare l'iniezione predefinita, ma è supportata anche l'iniezione basata su revisione. Segui le istruzioni riportate di seguito:

   1. Esegui il comando seguente per individuare i canali di rilascio disponibili:

      kubectl -n istio-system get controlplanerevision
      

      L'output è simile al seguente:

      NAME                AGE
      asm-managed-rapid   6d7h
      

      Nota: se nell'elenco precedente sono presenti due revisioni del piano di controllo, rimuovine una. La presenza di più canali del control plane nel cluster non è supportata.

      Nell'output, il valore nella colonna NAME è l'etichetta di revisione corrispondente al canale di rilascio disponibile per la versione di Cloud Service Mesh.

   2. Applica l'etichetta di revisione allo spazio dei nomi:

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

Installa il servizio HelloWorld

Nota: l'esempio del servizio HelloWorld utilizza Docker Hub. In un cluster privato, il runtime del container può estrarre le immagini container da Artifact Registry per impostazione predefinita. Il runtime del container non può estrarre immagini da nessun altro registry di immagini container su internet. Puoi scaricare l'immagine ed eseguirne il push in Artifact Registry o utilizzare Cloud NAT per fornire l'accesso a internet in uscita per determinati nodi privati. Per maggiori informazioni, consulta Eseguire la migrazione dei contenitori esterni e Creare un cluster privato.

• Crea il servizio HelloWorld in entrambi i 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
  

Esegui il deployment di HelloWorld v1 e v2 in ogni cluster

1. Esegui il deployment di HelloWorld v1 in CLUSTER_1 e di v2 in CLUSTER_2, il che ti aiuterà in un secondo momento a verificare il bilanciamento del carico tra 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. Verifica che HelloWorld v1 e v2 siano in esecuzione utilizzando i seguenti comandi. Verifica che l'output sia simile a quello mostrato.

   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

Esegui il deployment del servizio Sleep

1. Esegui il deployment del servizio Sleep in entrambi i cluster. Questo pod genera traffico di rete artificiale a scopo dimostrativo:

   for CTX in ${CTX_1} ${CTX_2}
   do
       kubectl apply --context=${CTX} \
           -f ${SAMPLES_DIR}/samples/sleep/sleep.yaml -n sample
   done
   

2. Attendi l'avvio del servizio Sleep in ogni cluster. Verifica che l'output sia simile a quello mostrato:

   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

Verificare il bilanciamento del carico tra cluster

Chiama il servizio HelloWorld più volte e controlla l'output per verificare la presenza di risposte alternate della versione 1 e della versione 2:

1. Chiama il servizio 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'
   

   L'output è simile a quello mostrato:

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

2. Chiama di nuovo il servizio HelloWorld:

   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'
   

   L'output è simile a quello mostrato:

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

Congratulazioni, hai verificato il tuo Cloud Service Mesh multi-cluster bilanciato in base al carico.

Eliminazione del servizio HelloWorld

Al termine della verifica del bilanciamento del carico, rimuovi il servizio HelloWorld e Sleep dal cluster.

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