Crea un clúster compartido para ejecutar cargas de trabajo de contenedores

En este documento, se explica cómo crear un clúster de Kubernetes compartido en una zona aislada de Google Distributed Cloud (GDC). Un clúster compartido abarca varios proyectos e incluye servicios integrales administrados por GDC que ofrecen una configuración de clúster de Kubernetes muy definida que es menos configurable que el clúster estándar. Para obtener más información sobre los clústeres estándar, consulta Parámetros de configuración de clústeres de Kubernetes.

Los clústeres compartidos son un recurso zonal y no pueden abarcar varias zonas. Para operar clústeres en un universo multizona, debes crearlos de forma manual en cada zona.

Este documento está dirigido a públicos como desarrolladores de aplicaciones dentro del grupo de operadores de aplicaciones, que son responsables de administrar las cargas de trabajo de contenedores dentro de su organización. Para obtener más información, consulta Públicos de la documentación de GDC aislado.

Antes de comenzar

  • Para obtener los permisos que necesitas para crear un clúster compartido, pídele a tu administrador de la organización de IAM que te otorgue el rol de administrador de clústeres de usuario (user-cluster-admin). Este rol no está vinculado a un espacio de nombres.

  • Para usar la API o Terraform con el objetivo de crear un clúster compartido, genera el archivo kubeconfig del servidor de la API zonal para alojar tu clúster. Establece la variable de entorno MANAGEMENT_API_SERVER en la ruta de acceso de kubeconfig. Para obtener más información, consulta Recursos del servidor de la API de administración zonal.

  • Revisa los límites del clúster para conocer las consideraciones de recursos.

Planifica el bloque CIDR del Pod

Para asignar el bloque CIDR de Pods del tamaño adecuado para tus cargas de trabajo, debes calcular la cantidad de direcciones IP que se requieren para tu clúster de Kubernetes antes de crearlo. La mayoría de los parámetros de red no se pueden cambiar después de crear el clúster.

Un clúster de Kubernetes sigue la lógica que se indica a continuación cuando asigna direcciones IP:

  • Kubernetes asigna un bloque CIDR /24 que consta de 256 direcciones a cada uno de los nodos. Esta cantidad se ajusta al máximo predeterminado de 110 Pods por nodo para los clústeres de Kubernetes.
  • El tamaño del bloque CIDR asignado a un nodo depende de la cantidad máxima de Pods por valor de nodo.
  • El bloque siempre contiene al menos el doble de direcciones que el número máximo de Pods por nodo.

Consulta el siguiente ejemplo para comprender cómo se calculó el valor predeterminado de Tamaño de la máscara por nodo= /24 para alojar 110 Pods:

Maximum pods per node = 110
Total number of IP addresses required = 2 * 110 = 220

Per node mask size = /24
Number of IP addresses in a /24 = 2(32 - 24) = 256

Determina la máscara de CIDR de Pods necesaria para configurar el clúster de Kubernetes en función de la cantidad de nodos requerida. Planifica las adiciones futuras de nodos al clúster mientras configuras el rango de CIDR:

  Total number of nodes supported = 2(Per node mask size - pod CIDR mask)

Dado que hay un tamaño de máscara por nodo predeterminado= /24 , consulta la siguiente tabla que asigna la máscara de CIDR del Pod a la cantidad de nodos admitidos.

Máscara de CIDR de Pod Cálculo: 2(Tamaño de la máscara por nodo - Máscara CIDR) Cantidad máxima de nodos admitidos, incluidos los nodos del plano de control
/21 2(24 - 21) 8
/20 2(24-20) 16
/19 2(24 - 19) 32
/18 2(24 - 18) 64

Después de calcular el bloque CIDR de Pods para tu clúster de Kubernetes, configúralo como parte del flujo de trabajo de creación del clúster en la siguiente sección.

Crea un clúster compartido

Completa los siguientes pasos para crear un clúster de Kubernetes compartido:

Console

  1. En el selector de proyectos, elige tu organización.

    Los clústeres compartidos son recursos con alcance de organización. Si seleccionas un proyecto, crearás un clúster estándar, que tiene alcance de proyecto. Para obtener más información, consulta la jerarquía de recursos.

  2. En el menú de navegación, selecciona Kubernetes Engine > Clústeres.

  3. Haz clic en Crear clúster.

  4. En el campo Nombre, especifica un nombre para el clúster.

  5. Selecciona la versión de Kubernetes para el clúster.

  6. Selecciona la zona en la que deseas crear el clúster.

  7. Haz clic en Adjuntar proyecto y selecciona un proyecto existente para adjuntarlo a tu clúster. Luego, haz clic en Guardar. Puedes adjuntar o desconectar proyectos después de crear el clúster desde la página de detalles del proyecto. Debes tener un proyecto adjunto a tu clúster antes de implementar cargas de trabajo de contenedores en él.

    Crear un clúster con la consola

  8. Haz clic en Siguiente.

  9. Establece la configuración de red de tu clúster. No puedes cambiar esta configuración de red después de crear el clúster. El protocolo de Internet predeterminado y único admitido para los clústeres de Kubernetes es el protocolo de Internet versión 4 (IPv4).

    1. Si deseas crear nodos de balanceador de cargas dedicados, ingresa la cantidad de nodos que se crearán. De forma predeterminada, recibes cero nodos y el tráfico del balanceador de cargas se ejecuta a través de los nodos de control.

    2. Selecciona el CIDR de Service (enrutamiento entre dominios sin clases) que usarás. A tus servicios implementados, como los balanceadores de cargas, se les asignan direcciones IP de este rango.

    3. Selecciona el CIDR del Pod que deseas usar. El clúster asigna direcciones IP de este rango a tus Pods y VMs.

    4. Haz clic en Siguiente.

  10. Revisa los detalles del grupo de nodos predeterminado generado de forma automática para el clúster. Haz clic en Editar para modificar el grupo de nodos predeterminado.

  11. Para crear grupos de nodos adicionales, selecciona Agregar grupo de nodos. Cuando editas el grupo de nodos predeterminado o agregas uno nuevo, lo personalizas con las siguientes opciones:

    1. Asigna un nombre para el grupo de nodos. No puedes modificar el nombre después de crear el grupo de nodos.
    2. Especifica la cantidad de nodos trabajadores que se crearán en el grupo de nodos.

    3. Selecciona la clase de máquina que mejor se adapte a los requisitos de tu carga de trabajo. Consulta la lista de los siguientes parámetros de configuración:

      • Tipo de máquina
      • CPU
      • Memoria

    4. Haz clic en Guardar.

  12. Haz clic en Crear para generar el clúster.

La creación del clúster compartido puede tardar hasta 90 minutos en completarse.

API

  1. Crea el recurso personalizado Cluster:

    kubectl --kubeconfig MANAGEMENT_API_SERVER apply -f - <<EOF
apiVersion: cluster.gdc.goog/v1
kind: Cluster
metadata:
  name: CLUSTER_NAME
  namespace: platform
spec:
  clusterNetwork:
    podCIDRSize: POD_CIDR
    serviceCIDRSize: SERVICE_CIDR
  initialVersion:
    kubernetesVersion: KUBERNETES_VERSION
  nodePools:
  - machineTypeName: MACHINE_TYPE
    name: NODE_POOL_NAME
    nodeCount: NUMBER_OF_WORKER_NODES
    taints: TAINTS
    labels: LABELS
    acceleratorOptions:
      gpuPartitionScheme: GPU_PARTITION_SCHEME
  releaseChannel:
    channel: UNSPECIFIED
EOF

    Reemplaza lo siguiente:

    • MANAGEMENT_API_SERVER: Es la ruta de acceso de kubeconfig del servidor de la API zonal.
    • CLUSTER_NAME: el nombre del clúster El nombre del clúster no debe terminar con -system. El sufijo -system está reservado para los clústeres creados por GDC.
    • POD_CIDR: Es el tamaño de los rangos de red desde los que se asignan las direcciones IP virtuales de los Pods. Si no se establece, se usa un valor predeterminado 21.
    • SERVICE_CIDR: el tamaño de los rangos de red desde los que se asignan las direcciones IP virtuales de servicio. Si no se establece, se usa un valor predeterminado 23.
    • KUBERNETES_VERSION: Es la versión de Kubernetes del clúster, como 1.26.5-gke.2100. Para enumerar las versiones de Kubernetes disponibles que se pueden configurar, consulta Enumera las versiones de Kubernetes disponibles para un clúster.
    • MACHINE_TYPE: Es el tipo de máquina para los nodos trabajadores del grupo de nodos. Consulta los tipos de máquinas disponibles para ver qué se puede configurar.
    • NODE_POOL_NAME: el nombre del grupo de nodos
    • NUMBER_OF_WORKER_NODES: Es la cantidad de nodos trabajadores que se aprovisionarán en el grupo de nodos.
    • TAINTS: Son los taints que se aplicarán a los nodos de este grupo de nodos. Este paso es opcional.
    • LABELS: Son las etiquetas que se aplicarán a los nodos de este grupo de nodos. Contiene una lista de pares clave-valor. Este campo es opcional.
    • GPU_PARTITION_SCHEME: Es el esquema de partición de GPU, si ejecutas cargas de trabajo de GPU. Este paso es opcional. Por ejemplo, mixed-2 La GPU no se particiona si no se configura este campo. Para obtener más información sobre los perfiles de GPU de instancias múltiples (MIG) disponibles, consulta Perfiles de MIG compatibles.

    La creación del clúster compartido puede tardar hasta 90 minutos en completarse.

  2. Crea el recurso personalizado ProjectBinding:

    kubectl --kubeconfig MANAGEMENT_API_SERVER apply -f - <<EOF
apiVersion: resourcemanager.gdc.goog/v1
kind: ProjectBinding
metadata:
  name: CLUSTER_NAME-PROJECT_NAME
  namespace: platform
  labels:
    resourcemanager.gdc.goog/projectbinding-for-user-project: "true"
spec:
  clusterRef:
    name: CLUSTER_NAME
  selector:
    nameSelector:
      matchNames:
      - PROJECT_NAME
EOF

    Reemplaza lo siguiente:

    • MANAGEMENT_API_SERVER: Es la ruta de acceso de kubeconfig del servidor de la API zonal.
    • CLUSTER_NAME: el nombre del clúster
    • PROJECT_NAME: Es el nombre del proyecto al que se vinculará. Cada recurso ProjectBinding solo se puede asignar a un clúster. Si un proyecto requiere acceso a varios clústeres, se debe crear un ProjectBinding único para cada clúster.

    Debes adjuntar un proyecto a tu clúster antes de que un desarrollador pueda implementar cargas de trabajo de contenedores en el clúster.

Terraform

  1. En un archivo de configuración de Terraform, inserta el siguiente fragmento de código para crear el recurso personalizado Cluster:

    provider "kubernetes" {
  config_path = "MANAGEMENT_API_SERVER"
}

resource "kubernetes_manifest" "CLUSTER_RESOURCE_NAME" {
  manifest = {
    "apiVersion" = "cluster.gdc.goog/v1"
    "kind" = "Cluster"
    "metadata" = {
      "name" = "CLUSTER_NAME"
      "namespace" = "platform"
    }
    "spec" = {
      "clusterNetwork" = {
        "podCIDRSize" = "POD_CIDR"
        "serviceCIDRSize" = "SERVICE_CIDR"
      }
      "initialVersion" = {
        "kubernetesVersion" = "KUBERNETES_VERSION"
      }
      "nodePools" = [{
        "machineTypeName" = "MACHINE_TYPE"
        "name" = "NODE_POOL_NAME"
        "nodeCount" = "NUMBER_OF_WORKER_NODES"
        "taints" = "TAINTS"
        "labels" = "LABELS"
        "acceleratorOptions" = {
          "gpuPartitionScheme" = "GPU_PARTITION_SCHEME"
        }
      }]
      "releaseChannel" = {
        "channel" = "UNSPECIFIED"
      }
    }
  }
}

    Reemplaza lo siguiente:

    • MANAGEMENT_API_SERVER: Es la ruta de acceso de kubeconfig del servidor de la API zonal.
    • CLUSTER_RESOURCE_NAME: Es el nombre único del recurso de Terraform del clúster, como cluster-1. Terraform usa este nombre para identificar tu clúster, y GDC no lo usa.
    • CLUSTER_NAME: el nombre del clúster El nombre del clúster no debe terminar con -system. El sufijo -system está reservado para los clústeres creados por GDC.
    • POD_CIDR: Es el tamaño de los rangos de red desde los que se asignan las direcciones IP virtuales de los Pods. Si no se establece, se usa un valor predeterminado 21.
    • SERVICE_CIDR: el tamaño de los rangos de red desde los que se asignan las direcciones IP virtuales de servicio. Si no se establece, se usa un valor predeterminado 23.
    • KUBERNETES_VERSION: Es la versión de Kubernetes del clúster, como 1.26.5-gke.2100. Para enumerar las versiones de Kubernetes disponibles que se pueden configurar, consulta Enumera las versiones de Kubernetes disponibles para un clúster.
    • MACHINE_TYPE: Es el tipo de máquina para los nodos trabajadores del grupo de nodos. Consulta los tipos de máquinas disponibles para ver qué se puede configurar.
    • NODE_POOL_NAME: el nombre del grupo de nodos
    • NUMBER_OF_WORKER_NODES: Es la cantidad de nodos trabajadores que se aprovisionarán en el grupo de nodos.
    • TAINTS: Son los taints que se aplicarán a los nodos de este grupo de nodos. Este paso es opcional.
    • LABELS: Son las etiquetas que se aplicarán a los nodos de este grupo de nodos. Contiene una lista de pares clave-valor. Este campo es opcional.
    • GPU_PARTITION_SCHEME: Es el esquema de partición de GPU, si ejecutas cargas de trabajo de GPU. Este paso es opcional. Por ejemplo, mixed-2 La GPU no se particiona si no se configura este campo. Para obtener más información sobre los perfiles de GPU de instancias múltiples (MIG) disponibles, consulta Perfiles de MIG compatibles.

  2. En un archivo de configuración de Terraform, inserta el siguiente fragmento de código para crear el recurso personalizado ProjectBinding:

    provider "kubernetes" {
  config_path = "MANAGEMENT_API_SERVER"
}

resource "kubernetes_manifest" "PROJECT_BINDING_RESOURCE_NAME" {
  manifest = {
    "apiVersion" = "resourcemanager.gdc.goog/v1"
    "kind" = "ProjectBinding"
    "metadata" = {
      "name" = "CLUSTER_NAME-PROJECT_NAME"
      "namespace" = "platform"
      "labels" = {
        "resourcemanager.gdc.goog/projectbinding-for-user-project" = "true"
      }
    }
    "spec" = {
      "clusterRef" = {
        "name" = "CLUSTER_NAME"
      }
      "selector" = {
        "nameSelector" = {
          "matchNames" = [
            "PROJECT_NAME",
          ]
        }
      }
    }
  }
}

    Reemplaza lo siguiente:

    • MANAGEMENT_API_SERVER: Es la ruta de acceso de kubeconfig del servidor de la API zonal.
    • PROJECT_BINDING_RESOURCE_NAME: Es el nombre del recurso de Terraform de la vinculación del proyecto, como project-binding-1. Terraform usa este nombre para identificar la vinculación de tu proyecto, y GDC no lo usa.
    • CLUSTER_NAME: el nombre del clúster
    • PROJECT_NAME: Es el nombre del proyecto al que se vinculará. Cada recurso ProjectBinding solo se puede asignar a un clúster. Si un proyecto requiere acceso a varios clústeres, se debe crear un ProjectBinding único para cada clúster.

    Debes adjuntar un proyecto a tu clúster antes de que un desarrollador pueda implementar cargas de trabajo de contenedores en el clúster.

  3. Aplica los nuevos recursos personalizados con Terraform:

    terraform apply

La creación del clúster compartido puede tardar hasta 90 minutos en completarse.

¿Qué sigue?