Rede do AKS Edge Essentials

Este artigo descreve como configurar a rede entre o sistema operacional host do Windows e as máquinas virtuais dos nós Linux e Windows. Para obter mais informações sobre a arquitetura do AKS Edge Essentials, consulte a visão geral do AKS Edge Essentials.

Dica

O guia a seguir descreve diferentes conceitos e configurações de rede disponíveis no AKS Edge Essentials. Se você usar um cluster de computador único, o instalador e o mecanismo de implantação manipularão toda a configuração de rede necessária. Nenhuma etapa ou configuração extra é necessária para implantar seu cluster.

Rede

Este guia pressupõe que você tenha controle sobre sua rede e roteador (ou seja, em um ambiente doméstico). Se você estiver em um ambiente corporativo, recomendamos que peça ao administrador da rede um intervalo de endereços IP gratuitos (da mesma sub-rede) que possam ser acessados na Internet.

Para estabelecer um canal de comunicação entre o sistema operacional de host do Windows e as máquinas virtuais do Linux e do Windows, usamos uma pilha de rede Hyper-V. Para saber mais sobre a rede Hyper-V, confira Noções básicas de rede do Hyper-V.

Os seguintes conceitos de rede principais para o AKS Edge Essentials se alinham aos conceitos do Kubernetes:

  • Comutador virtual: componente do Hyper-V que permite que máquinas virtuais criadas em hosts Hyper-V se comuniquem com outros computadores. Para obter mais informações, consulte Criar e configurar um comutador virtual com o Hyper-V. O AKS Edge Essentials dá suporte a dois tipos de comutadores virtuais:
    • Interno: conecta-se a uma rede que pode ser usada somente pelas máquinas virtuais em execução no sistema operacional host Windows que tem o comutador virtual e entre o sistema operacional host e as máquinas virtuais.
    • Externo: Conecta-se a uma rede física com fio vinculando-se a um adaptador de rede físico. Ele fornece às máquinas virtuais acesso a uma rede física para se comunicar com dispositivos de uma rede externa. Além disso, ele permite que máquinas virtuais no mesmo servidor Hyper-V se comuniquem entre si.
  • Endereço IP do ponto de extremidade do plano de controle: o plano de controle do Kubernetes pode ser acessado a partir desse endereço IP. Você deve fornecer um único IP que seja livre durante todo o tempo de vida do cluster para o plano de controle do Kubernetes.
  • Intervalo de endereços IP de serviço: o intervalo de IP de serviço é um pool de endereços IP reservados usados para alocar endereços IP aos serviços do Kubernetes (seus serviços/cargas de trabalho do Kubernetes), para que seus aplicativos sejam acessíveis.
  • Endereço IP da máquina virtual: no AKS Edge Essentials, os nós do Kubernetes são implantados como máquinas virtuais especializadas, que precisam de endereços IP. Você deve atribuir IPs livres a essas VMs.

Rede por tipo de implantação

Se o AKS Edge Essentials for implantado usando um cluster de computador único ou um cluster escalonável, daremos suporte a diferentes tipos de comutadores, atribuição de endereço IP e configurações, conforme mostrado na tabela a seguir.

Cluster de um computador único Cluster escalonável
Tipo de switch virtual Internos Externos
Criação de switch virtual Automático Manualmente por usuário ou automaticamente com base no nome do adaptador de rede físico.
Atribuição de endereço IP Automático – Endereços definidos Endereços IP estáticos configurados pelo usuário.
Conexões de saída Usando o switch virtual Diretamente usando o adaptador de rede física.
Conexões de entrada Inacessível Usando o endereço IP da máquina virtual.
DNS Configurável usando o DnsServers parâmetro – se não for fornecido, use servidores DNS do host do Windows. Configurável usando parâmetro DnsServers – se não for fornecido, use servidores DNS do host Windows.
Proxy Configurável usando os parâmetros e https_proxy no_proxy .http_proxy Configurável usando http_proxyparâmetros e https_proxy no_proxy .
Implantação offline Com suporte usando o InternetDisabled parâmetro. Com suporte usando o InternetDisabled parâmetro.
Intervalo de IP de serviço Se o ServiceIPRangeSize parâmetro for definido, começa em 192.168.0.4. Ambos os ServiceIPRangeStart parâmetros e ServiceIPRangeSize podem ser definidos.
Endereço MAC estático Com suporte usando o MacAddress parâmetro. Com suporte usando o MacAddress parâmetro.
Unidade máxima de transmissão (MTU) Com suporte usando o MTU parâmetro. Com suporte usando o MTU parâmetro.

Importante

O Kubernetes pod cidr é 10.42.0.0/16 para K3s e 10.244.0.0/24 para K8s. O Kubernetes service cidr é 10.43.0.0/16 para K3s e 10.96.0.0/12 para K8s.

Cluster de um computador único

As implantações de computador único usam um comutador virtual interno para gerenciar a rede. Esse tipo de implantação deve ter um nó Linux; um nó Windows é opcional. O diagrama a seguir mostra uma arquitetura de implantação de computador único usando um comutador virtual interno:

Diagrama mostrando a arquitetura de rede usando o comutador virtual interno.

Durante a implantação de um único computador, o AKS Edge Essentials cria um comutador virtual interno chamado aksedgesw-int, bem como os adaptadores de rede virtual apropriados para conectar as máquinas virtuais e o sistema operacional host do Windows. A configuração também lida com a atribuição de endereço IP e a conversão de endereços para as NICs. Por exemplo, os endereços IP das NICs virtuais podem ser definidos da seguinte maneira:

  • Sistema operacional host Windows: 192.168.0.1
  • Máquina virtual do nó Linux: 192.168.0.2
  • Máquina virtual do nó do Windows: 192.168.0.3
  • Os endereços IP do serviço começam: 192.168.0.4

A família de endereços 192.168.0.0/24 pode mudar dependendo do comutador virtual interno; no entanto, os nós e o sistema operacional do host sempre terão o mesmo sufixo: sistema operacional do host (.1), VM do Linux (.2), VM do Windows (.3) e início do ServiceIP (.4).

Por fim, usando a conversão de endereços, o tráfego pode acessar a rede externa usando o adaptador de rede física. O diagrama anterior mostra uma rede externa usando a família de endereços IP 10.0.0.0/24 , mas isso depende do ambiente de rede no qual o dispositivo está instalado.

Cluster escalonável

Em implantações de cluster escalonáveis, os nós em execução dentro dos diferentes dispositivos devem se comunicar entre si. Portanto, todos os nós devem estar conectados à mesma rede. Para obter essa comunicação de nó a nó entre dispositivos, as implantações de cluster escalonáveis do AKS Edge Essentials usam comutadores virtuais externos. O diagrama a seguir mostra uma arquitetura de implantação de várias máquinas usando um comutador virtual externo:

Diagrama mostrando a arquitetura de rede usando comutador virtual externo.

Para iniciar esse tipo de implantação, você deve fornecer os seguintes parâmetros de rede durante a implantação:

  • AdapterName: nome do adaptador físico conectado à rede externa. Você pode executar o comando do PowerShell Get-NetAdapter -Physical para exibir a Name coluna do adaptador de sua escolha.
  • Ip4Address: especifique o endereço IP que sua VM usa. Cada nó precisa de seu próprio endereço IP exclusivo.

Depois que a implantação for concluída, todos os nós e o sistema operacional host do Windows serão conectados à rede externa usando o mesmo comutador virtual externo. Como os nós estão conectados diretamente à rede, não há necessidade de conversão de endereço. O diagrama anterior mostra uma arquitetura de rede usando a família de endereços IP 192.168.0.0/24 ; no entanto, isso depende do ambiente de rede no qual os dispositivos estão instalados.

Para obter mais informações sobre a configuração de cluster escalonável, consulte Implantações completas do Kubernetes no AKS Edge Essentials e Escalar horizontalmente em vários computadores.

Outros conceitos de rede

DNS

O DNS (Sistema de Nomes de Domínio) converte nomes de domínio legíveis por humanos (por exemplo, www.microsoft.com) em endereços IP legíveis por máquina (por exemplo, 192.0.2.44). A máquina virtual Linux do AKS Edge Essentials usa systemd (gerenciador de sistemas e serviços), portanto, os serviços DNS ou de resolução de nomes são fornecidos a aplicativos e serviços locais por meio do serviço resolvido pelo systemd. O nó do Windows usa o serviço DNS de rede padrão do Windows.

Por padrão, durante a implantação do AKS Edge Essentials, você pode fornecer a lista de servidores DNS usando o DnsServers parâmetro. Se nenhum endereço for fornecido, o mecanismo de implantação procurará os servidores DNS do sistema operacional host do Windows (verifique usando ipconfing /all) e usará esses endereços de servidor.

É possível verificar os servidores DNS que estão sendo usados para nós Linux e Windows. Para fazer isso, usando uma sessão do PowerShell com privilégios elevados, execute o seguinte cmdlet:

  • Para nós de VM do Linux:

    Invoke-AksEdgeNodeCommand -NodeType Linux -command "resolvectl status"
    

    A saída do comando mostra uma lista dos servidores DNS configurados para cada interface de VM do Linux. Em particular, é importante verificar o status da interface eth0 , que é a interface padrão para a comunicação da VM do AKS EE. Além disso, certifique-se de verificar os endereços IP dos campos Servidor DNS atual e Servidores DNS da lista. Quando não há endereço IP ou ele não é um endereço IP válido do servidor DNS, o serviço DNS não funciona.

  • Para nós de VM do Windows:

    Invoke-AksEdgeNodeCommand -NodeType Windows -command "ipconfig /all"
    

    A saída do comando mostra uma lista dos adaptadores de rede de VM do Windows configurados. Em particular, é importante verificar o status da interface vEthernet (Ethernet) do adaptador Ethernet, que é a interface padrão para a comunicação VM do AKS Edge Essentials. Além disso, certifique-se de verificar os endereços IP do campo Servidores DNS da lista. Quando não há endereço IP ou ele não é um endereço IP válido do servidor DNS, o serviço DNS não funciona.

Proxy

Um servidor proxy é um software dedicado que atua como um gateway entre um cliente e a Internet. Ele processa solicitações de rede como intermediário: quando você se conecta a um servidor proxy, seu computador envia solicitações ao servidor em vez de diretamente ao destinatário. O AKS Edge Essentials dá suporte à configuração de servidores proxy para as máquinas virtuais Linux e Windows.

Por padrão, durante a implantação do AKS Edge Essentials, você pode fornecer a configuração de proxy usando os Proxy.Httpparâmetros , Proxy.Httpse .Proxy.No Se nenhum parâmetro for fornecido, o mecanismo de implantação configurará o no_proxy sinalizador com a rede interna do Kubernetes necessária.

  • Para nós de VM do Linux:

    Invoke-AksEdgeNodeCommand -NodeType Linux -command 'env | grep proxy'
    
  • Para nós de VM do Windows:

    Invoke-AksEdgeNodeCommand -NodeType Windows -command 'netsh winhttps show proxy'
    

Endereço MAC estático

O Hyper-V permite que você crie máquinas virtuais com um endereço MAC estático ou dinâmico. Durante a criação da máquina virtual do AKS Edge Essentials, você pode fornecer o endereço MAC da VM usando o MacAddress parâmetro. Se nenhum valor for fornecido, o endereço MAC será gerado aleatoriamente e armazenado localmente para manter o mesmo endereço entre máquinas virtuais ou reinicializações do host do Windows. Para consultar o endereço MAC da máquina virtual do AKS Edge Essentials, você pode usar o seguinte comando:

  • Para nós de VM do Linux:

    Get-AksEdgeNodeAddr -NodeType Linux
    
  • Para nós de VM do Windows:

    Get-AksEdgeNodeAddr -NodeType Windows
    

Próximas etapas