Configurare i pod di Google Kubernetes Engine utilizzando l'inserimento manuale di Envoy

Questa guida illustra come configurare gli host dei pod di Google Kubernetes Engine o Kubernetes e i componenti di bilanciamento del carico richiesti da Cloud Service Mesh.

Prima di seguire le istruzioni in questa guida, consulta Preparazione per la configurazione di Cloud Service Mesh e assicurati di aver completato i prerequisiti.

Puoi configurare Cloud Service Mesh utilizzando l'SDK di bilanciamento del carico di Compute Engine o le API REST. Consulta i riferimenti dell'API di bilanciamento del carico e di gcloud.

Configurazione dei cluster GKE/Kubernetes per Cloud Service Mesh

Questa sezione descrive i passaggi necessari per consentire il funzionamento dei cluster GKE/Kubernetes con Cloud Service Mesh.

Creazione del cluster GKE

I cluster GKE devono soddisfare i seguenti requisiti:

L'esempio seguente mostra come creare un cluster GKE denominato traffic-director-cluster nella zona us-central1-a.

Console

Per creare un cluster utilizzando la console Google Cloud, segui questi passaggi:

  1. Vai al menu Kubernetes Engine nella console Google Cloud.

    Vai al menu di Google Kubernetes Engine

  2. Fai clic su Crea cluster.

  3. Completa i seguenti campi:

    • Nome:inserisci traffic-director-cluster.
    • Tipo di località: Zonal.
    • Zona: us-central1-a.

  4. Nel riquadro di navigazione, in Pool di nodi, fai clic su default-pool.

  5. Il campo Dimensioni indica il numero di nodi da creare nel cluster. Devi disporre di una quota per i nodi e le relative risorse (come le route firewall).

  6. Nel riquadro di navigazione, in default-pool, fai clic su Nodi.

  7. Il campo Tipo di macchina indica il tipo di macchina di Compute Engine da utilizzare per le istanze. Ogni tipo di macchina viene fatturato in modo diverso. Per informazioni sui prezzi dei tipo di macchina, consulta la pagina dei prezzi di Compute Engine.

  8. Nel riquadro di navigazione, in default-pool, fai clic su Security (Sicurezza).

  9. In Ambiti di accesso, fai clic su Consenti l'accesso completo a tutte le API Cloud.

  10. Personalizza il cluster in base alle esigenze.

  11. Fai clic su Crea.

Dopo aver creato un cluster nella console Google Cloud, devi configurare kubectl per interagire con il cluster. Per scoprire di più, consulta la sezione Generare una voce kubeconfig.

gcloud

gcloud container clusters create traffic-director-cluster \
  --zone us-central1-a \
  --scopes=https://www.googleapis.com/auth/cloud-platform \
  --enable-ip-alias

Ottenere i privilegi per il cluster GKE richiesti

Per GKE, passa al cluster(2) appena creato inviando il comando seguente. Questo indirizza kubectl al cluster corretto.

gcloud container clusters get-credentials traffic-director-cluster \
    --zone us-central1-a

Configurazione dei servizi GKE/Kubernetes

Questa sezione mostra come preparare le specifiche di deployment di Kubernetes per l'utilizzo con Cloud Service Mesh. Ciò prevede la configurazione di servizi con NEG e l'inserimento di proxy collaterali nei pod che richiedono l'accesso ai servizi gestiti da Cloud Service Mesh.

Configura la regola firewall

Per verificare che i pod di backend siano in esecuzione, devi configurare una regola firewall che consenta gli intervalli di indirizzi IP per il controllo di integrità.

Console

  1. Vai alla pagina Criteri firewall nella console Google Cloud.
    Vai alla pagina Criteri firewall
  2. Fai clic su Crea regole firewall.
  3. Nella pagina Crea una regola firewall, fornisci le seguenti informazioni:
    • Nome: specifica un nome per la regola. Per questo esempio, utilizza fw-allow-health-checks.
    • Rete: scegli una rete VPC.
    • Priority (Priorità): inserisci un numero per la priorità. Numeri più bassi hanno priorità più elevate. Assicurati che la regola firewall abbia una priorità più elevata rispetto ad altre regole che potrebbero negare il traffico in entrata.
    • Direzione del traffico: scegli In entrata.
    • Azione in caso di corrispondenza: scegli consenti.
    • Destinazioni: scegli Tutte le istanze nella rete.
    • Filtro di origine: scegli il tipo di intervallo IP corretto.
    • Intervalli IP di origine: 35.191.0.0/16,130.211.0.0/22
    • Filtro di destinazione: seleziona il tipo di IP.
    • Protocolli e porte: fai clic su Porte e protocolli specificati, quindi seleziona tcp. TCP è il protocollo sottostante per tutti i protocolli per il controllo di integrità.
    • Fai clic su Crea.

gcloud

  1. Usa il seguente comando gcloud per creare una regola firewall denominata fw-allow-health-checks che consenta le connessioni in entrata alle istanze nella tua rete con il tag allow-health-checks. Sostituisci NETWORK_NAME con il nome della tua rete.

    gcloud compute firewall-rules create fw-allow-health-checks \
    --network NETWORK_NAME \
    --action ALLOW \
    --direction INGRESS \
    --source-ranges 35.191.0.0/16,130.211.0.0/22 \
    --rules tcp

Per maggiori informazioni, consulta Configurare la regola Firewal per i controlli di integrità.

Configurazione dei servizi GKE / Kubernetes con NEG

I servizi GKE devono essere esposti tramite gruppi di endpoint di rete (NEG) in modo da poterli configurare come backend di un servizio di backend Cloud Service Mesh. Aggiungi l'annotazione NEG alla specifica del servizio Kubernetes e scegli un nome (sostituendo NEG-NAME nell'esempio riportato di seguito) in modo da poterla trovare facilmente in seguito. Il nome è necessario quando colleghi il NEG al servizio di backend Cloud Service Mesh. Per ulteriori informazioni sull'annotazione dei NEG, consulta Assegnazione di nomi ai NEG.

...
metadata:
  annotations:
    cloud.google.com/neg: '{"exposed_ports": {"80":{"name": "NEG-NAME"}}}'
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: service-test
    protocol: TCP
    targetPort: 8000

Per ogni servizio, viene creato un NEG autonomo contenente gli endpoint che sono gli indirizzi IP e le porte del pod. Per ulteriori informazioni ed esempi, consulta la sezione Gruppi di endpoint di rete autonomi.

A scopo dimostrativo, puoi eseguire il deployment di un servizio di esempio che gestisce il proprio host tramite HTTP sulla porta 80:

wget -q -O - \
https://storage.googleapis.com/traffic-director/demo/trafficdirector_service_sample.yaml \
| kubectl apply -f -

Verifica che il nuovo nome host del servizio sia stato creato e che il pod dell'applicazione sia in esecuzione:

kubectl get svc

Questa operazione restituisce: 

NAME             TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
service-test     ClusterIP   10.71.9.71   none          80/TCP    41m
[..skip..]


kubectl get pods

Questa operazione restituisce: 

NAME                        READY     STATUS    RESTARTS   AGE
app1-6db459dcb9-zvfg2       1/1       Running   0          6m
[..skip..]

Salvataggio del nome del NEG in corso...

Trova il NEG creato nell'esempio precedente e registra il nome del NEG.

Console

Per visualizzare un elenco dei gruppi di endpoint di rete, vai alla pagina Gruppi di endpoint di rete nella console Google Cloud.
Vai alla pagina Gruppi di endpoint di rete

gcloud

gcloud compute network-endpoint-groups list

Questa operazione restituisce quanto segue:

NAME                 LOCATION          ENDPOINT_TYPE      SIZE
NEG-NAME           us-central1-a     GCE_VM_IP_PORT      1

Salva il nome NEG nella variabile NEG_NAME, ad esempio:

NEG_NAME=$(gcloud compute network-endpoint-groups list \
| grep service-test | awk '{print $1}')

Configurazione dei componenti di bilanciamento del carico di Google Cloud per Cloud Service Mesh

Le istruzioni in questa sezione assicurano che i servizi GKE siano accessibili sul carico VIP del servizio con bilanciamento del carico da Cloud Service Mesh, utilizzando una configurazione di bilanciamento del carico simile ad altri prodotti Google Cloud Load Balancing.

Devi configurare i seguenti componenti:

L'esempio di configurazione di Cloud Service Mesh che segue prevede le seguenti ipotesi:

  1. I NEG e tutte le altre risorse vengono creati nella rete default, in modalità automatica, nella zona us-central1-a.
  2. Il nome NEG del cluster è archiviato nella variabile ${NEG_NAME}.

Creazione del controllo di integrità in corso...

Crea il controllo di integrità.

Console

  1. Vai alla pagina Controlli di integrità nella console Google Cloud.
    Vai alla pagina Controlli di integrità
  2. Fai clic su Crea controllo di integrità.
  3. Come nome, inserisci td-gke-health-check.
  4. Come protocollo, seleziona HTTP.
  5. Fai clic su Crea.

gcloud 

gcloud compute health-checks create http td-gke-health-check \
  --use-serving-port

Creazione del servizio di backend

Crea un servizio di backend globale con uno schema di bilanciamento del carico di INTERNAL_SELF_MANAGED. Nella console Google Cloud, lo schema di bilanciamento del carico è impostato implicitamente. Aggiungi il controllo di integrità al servizio di backend.

Console

  1. Vai alla pagina Cloud Service Mesh nella console Google Cloud.

    Vai alla pagina Cloud Service Mesh

  2. Nella scheda Servizi, fai clic su Crea servizio.

  3. Fai clic su Continua.

  4. Come nome del servizio, inserisci td-gke-service.

  5. In Tipo di backend, seleziona Gruppi di endpoint di rete.

  6. Seleziona il gruppo di endpoint di rete che hai creato.

  7. Imposta il Numero massimo di RPS su 5.

  8. Fai clic su Fine.

  9. In Controllo di integrità, seleziona td-gke-health-check, che è il controllo di integrità che hai creato.

  10. Fai clic su Continua.

gcloud

  1. Crea il servizio di backend e associa il controllo di integrità al servizio di backend.

    gcloud compute backend-services create td-gke-service \
 --global \
 --health-checks td-gke-health-check \
 --load-balancing-scheme INTERNAL_SELF_MANAGED

  2. Aggiungi i NEG di backend al servizio di backend.

    gcloud compute backend-services add-backend td-gke-service \
 --global \
 --network-endpoint-group ${NEG_NAME} \
 --network-endpoint-group-zone us-central1-a \
 --balancing-mode RATE \
 --max-rate-per-endpoint 5

Creazione della mappa di regole di routing

Utilizza queste istruzioni per creare la regola di route, la regola di forwarding e l'indirizzo IP interno per la configurazione del mesh di servizi Cloud.

Il traffico inviato all'indirizzo IP interno viene intercettato dal proxy Envoy e inviato al servizio appropriato in base alle regole host e percorso.

La regola di forwarding viene creata come regola di forwarding globale con load-balancing-scheme impostato su INTERNAL_SELF_MANAGED.

Puoi impostare l'indirizzo della regola di forwarding su 0.0.0.0. In questo caso, il traffico viene instradato in base al nome host HTTP e alle informazioni sul percorso configurate nella mappa URL, a prescindere dall'indirizzo IP effettivo in cui corrisponde il nome host. In questo caso, gli URL (nome host più percorso URL) dei servizi, come configurati nelle regole dell'host, devono essere univoci all'interno della configurazione del mesh di servizi. Ciò significa che non puoi avere due servizi diversi, con un set di backend diverso, che utilizzano entrambi la stessa combinazione di nome host e percorso.

In alternativa, puoi abilitare il routing in base al VIP di destinazione effettivo del servizio. Se configuri il VIP del tuo servizio come parametro address della regola di forwarding, solo le richieste destinate a questo indirizzo IP vengono instradate in base ai parametri HTTP specificati nella mappa URL.

Console

Nella console, il proxy di destinazione viene combinato con la regola di forwarding. Quando crei la regola di forwarding, Google Cloud crea automaticamente un proxy HTTP di destinazione e lo associa alla mappa URL.

La regola di route è composta dalla regola di forwarding e dalle regole host e percorso (note anche come mappa URL).

  1. Vai alla pagina Cloud Service Mesh nella console Google Cloud.

    Vai alla pagina Cloud Service Mesh

  2. Fai clic su Mappe di regole di routing.

  3. Fai clic su Crea regola di routing.

  4. Inserisci td-gke-url-map come nome della mappa URL.

  5. Fai clic su Aggiungi regola di forwarding.

  6. Come nome della regola di forwarding, inserisci td-gke-forwarding-rule.

  7. Seleziona la tua rete.

  8. Seleziona il tuo IP interno.

  9. Fai clic su Salva.

  10. Se vuoi, aggiungi regole host e percorso personalizzate o lascia le regole percorso come predefinite.

  11. Imposta l'host su service-test.

  12. Fai clic su Salva.

gcloud

  1. Crea una mappa URL che utilizza il servizio di backend.

    gcloud compute url-maps create td-gke-url-map \
   --default-service td-gke-service

  2. Crea un matcher del percorso della mappa URL e una regola dell'host per instradare il traffico per il tuo servizio in base al nome host e a un percorso. Questo esempio utilizza service-test come nome del servizio e un matcher percorso predefinito che corrisponde a tutte le richieste di percorso per questo host (/*). service-test è anche il nome configurato del servizio Kubernetes utilizzato nella configurazione di esempio precedente.

    gcloud compute url-maps add-path-matcher td-gke-url-map \
   --default-service td-gke-service \
   --path-matcher-name td-gke-path-matcher

    gcloud compute url-maps add-host-rule td-gke-url-map \
   --hosts service-test \
   --path-matcher-name td-gke-path-matcher

  3. Crea il proxy HTTP di destinazione.

    gcloud compute target-http-proxies create td-gke-proxy \
   --url-map td-gke-url-map

  4. Crea la regola di forwarding.

    gcloud compute forwarding-rules create td-gke-forwarding-rule \
  --global \
  --load-balancing-scheme=INTERNAL_SELF_MANAGED \
  --address=0.0.0.0 \
  --target-http-proxy=td-gke-proxy \
  --ports 80 --network default

A questo punto, Cloud Service Mesh è configurato per bilanciare il carico del traffico per i servizi specificati nella mappa URL nei backend del gruppo di endpoint di rete.

A seconda di come i microservizi sono distribuiti sulla rete, potrebbe essere necessario aggiungere altre regole di forwarding o più regole host e percorso alla mappa URL.

Verifica della configurazione eseguendo il deployment di un client di esempio per i test

Questa sezione mostra come raggiungere i backend Cloud Service Mesh da un'applicazione client.

Per dimostrare la funzionalità, puoi eseguire il deployment di un pod di esempio che esegue Busybox. Il pod ha accesso all'elemento service-test, che è stato creato nella sezione precedente e riceve traffico con bilanciamento del carico da Cloud Service Mesh.

inserimento di un proxy sidecar nei pod GKE / Kubernetes

Per accedere a un servizio gestito da Cloud Service Mesh, in un pod deve essere installato un proxy sidecar compatibile con l'API xDS.

In questo esempio, eseguirai il deployment di un client Busybox con un sidecar proxy Istio e dei container di inizializzazione aggiunti al deployment utilizzando la specifica di riferimento.

Se utilizzi le API precedenti, sostituisci le variabili PROJECT_NUMBER e NETWORK_NAME con il numero di progetto e il nome di rete:

wget -q -O - https://storage.googleapis.com/traffic-director/demo/trafficdirector_client_sample_xdsv3.yaml
sed -i "s/PROJECT_NUMBER/PROJECT_NUMBER/g" trafficdirector_client_sample_xdsv3.yaml
sed -i "s/NETWORK_NAME/NETWORK_NAME/g" trafficdirector_client_sample_xdsv3.yaml
kubectl apply -f trafficdirector_client_sample_xdsv3.yaml

Se utilizzi le nuove API di routing dei servizi, attualmente in anteprima, sostituisci le variabili PROJECT_NUMBER e MESH_NAME con il numero del progetto e il nome Mesh:

wget -q -O - https://storage.googleapis.com/traffic-director/demo/trafficdirector_client_new_api_sample_xdsv3.yaml
sed -i "s/PROJECT_NUMBER/PROJECT_NUMBER/g" trafficdirector_client_new_api_sample_xdsv3.yaml
sed -i "s/MESH_NAME/MESH_NAME/g" trafficdirector_client_new_api_sample_xdsv3.yaml
kubectl apply -f trafficdirector_client_new_api_sample_xdsv3.yaml

Il pod Busybox ha due container in esecuzione. Il primo container è il client basato sull'immagine Busybox, mentre il secondo è il proxy Envoy inserito come file collaterale. Per ottenere ulteriori informazioni sul pod, esegui questo comando:

kubectl describe pods -l run=client

Connessione al servizio di backend in corso...

Una volta configurate, le applicazioni sui pod in cui è stato inserito un proxy sidecar possono accedere ai servizi gestiti dai servizi Cloud Service Mesh. Per verificare la configurazione, puoi accedere a una shell su uno dei container.

Se hai utilizzato la configurazione demo fornita in questa guida, puoi eseguire il seguente comando di verifica per assicurarti che venga restituito il nome host del pod di pubblicazione.

# Get name of the Pod  with busybox.
BUSYBOX_POD=$(kubectl get po -l run=client -o=jsonpath='{.items[0].metadata.name}')

# Command to execute that tests connectivity to the service service-test.
TEST_CMD="wget -q -O - service-test; echo"

# Execute the test command on the Pod .
kubectl exec -it $BUSYBOX_POD -c busybox -- /bin/sh -c "$TEST_CMD"

Informazioni sull'intercettazione del traffico da parte del proxy sidecar

Tieni presente che, in questo esempio, quando il client Busybox invia richieste al servizio di backend, ogni richiesta viene inviata tramite proxy dal proxy sidecar.

Questa applicazione dimostrativa utilizza il proxy Envoy. Per questo motivo, il client vede "server: envoy" nell'intestazione delle risposte del server.

Per verificarlo, utilizza i seguenti comandi:

# Get the name of the Pod  with Busybox.
BUSYBOX_POD=$(kubectl get po -l run=client -o=jsonpath='{.items[0].metadata.name}')

# Command to send a request to service-test and output server response headers.
TEST_CMD="wget -S --spider service-test; echo"

# Execute the test command on the Pod .
kubectl exec -it $BUSYBOX_POD -c busybox -- /bin/sh -c "$TEST_CMD"

In questo esempio, è stata creata una regola di forwarding utilizzando l'indirizzo VIP 0.0.0.0. Ciò significa che Cloud Service Mesh inoltra le richieste al backend solo in base all'intestazione Host. In questo caso, l'indirizzo IP di destinazione può essere qualsiasi indirizzo purché l'intestazione dell'host della richiesta corrisponda all'host definito nella mappa URL service-test.

Per verificarlo, esegui questi comandi di test:

# Get name of the Pod  with Busybox.
BUSYBOX_POD=$(kubectl get po -l run=client -o=jsonpath='{.items[0].metadata.name}')

# Command to send a request to service-test setting the Host header and using a random IP address.
TEST_CMD="wget -q --header 'Host: service-test' -O - 1.2.3.4; echo"

# Execute the test command on the Pod .
kubectl exec -it $BUSYBOX_POD -c busybox -- /bin/sh -c "$TEST_CMD"

Passaggi successivi