Aggiunta e gestione dei node pool

Questa pagina mostra come aggiungere ed eseguire operazioni sui pool di nodi in esecuzione sui tuoi clusters Google Kubernetes Engine (GKE) Standard. Per scoprire come funzionano i node pool, consulta Informazioni sui node pool.

I cluster possono eseguire operazioni, come il provisioning automatico dei nodi, su più node pool in parallelo. Puoi creare, aggiornare o eliminare manualmente un pool di nodi mentre è già in corso la creazione, l'aggiornamento o l'eliminazione di un altro pool di nodi.

Queste istruzioni non si applicano ai cluster Autopilot, in cui GKE gestisce i nodi e non sono presenti pool di nodi da gestire. Per scoprire di più, consulta la panoramica di Autopilot.

Prima di iniziare

Prima di iniziare, assicurati di aver eseguito le seguenti operazioni:

• Attiva l'API Google Kubernetes Engine.
Attiva l'API Google Kubernetes Engine
• Se vuoi utilizzare Google Cloud CLI per questa attività, installa e poi inizializza gcloud CLI. Se hai già installato gcloud CLI, ottieni la versione più recente eseguendo gcloud components update.

Configurare gli account di servizio IAM per GKE

GKE utilizza service account IAM collegati ai tuoi nodi per eseguire attività di sistema come il logging e il monitoraggio. Come minimo, questi account di servizio dei nodi devono avere il ruolo Account di servizio dei nodi predefinito di Kubernetes Engine (roles/container.defaultNodeServiceAccount) nel progetto. Per impostazione predefinita, GKE utilizza l'account di servizio predefinito di Compute Engine, creato automaticamente nel progetto, come account di servizio del nodo.

Per concedere il ruolo roles/container.defaultNodeServiceAccount all'account di servizio predefinito di Compute Engine, completa i seguenti passaggi:

Aggiungi un node pool a un cluster standard

Puoi aggiungere un nuovo pool di nodi a un cluster GKE Standard utilizzando gcloud CLI, la console Google Cloud o Terraform. GKE supporta anche il provisioning automatico dei nodi, che gestisce automaticamente i pool di nodi nel cluster in base ai requisiti di scalabilità.

gcloud container node-pools create POOL_NAME \
    --cluster CLUSTER_NAME \
    --service-account SERVICE_ACCOUNT

Creating node pool POOL_NAME...done.
Created [https://container.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/zones/us-central1/clusters/CLUSTER_NAME/nodePools/POOL_NAME].
NAME: POOL_NAME
MACHINE_TYPE: e2-medium
DISK_SIZE_GB: 100
NODE_VERSION: 1.21.5-gke.1302

gcloud container node-pools list --cluster CLUSTER_NAME

resource "google_container_node_pool" "default" {
  name    = "gke-standard-regional-node-pool"
  cluster = google_container_cluster.default.name

  node_config {
    service_account = google_service_account.default.email
  }
}

Visualizzare i pool di nodi in un cluster standard

gcloud container node-pools list --cluster CLUSTER_NAME

gcloud container node-pools describe POOL_NAME \
    --cluster CLUSTER_NAME

Eseguire lo scaling di un pool di nodi

Puoi scalare i pool di nodi verso l'alto o verso il basso per ottimizzare le prestazioni e i costi. Con i pool di nodi GKE Standard, puoi scalare un pool di nodi in orizzontale modificando il numero di nodi nel pool di nodi oppure scalare un pool di nodi in verticale modificando la configurazione dell'attributo della macchina dei nodi.

Eseguire la scalabilità orizzontale modificando il numero di nodi

gcloud container clusters resize CLUSTER_NAME \
    --node-pool POOL_NAME \
    --num-nodes NUM_NODES

Esegui la scalabilità verticale modificando gli attributi della macchina del nodo

Puoi modificare il tipo di macchina, il tipo di disco e la dimensione del disco configurati del pool di nodi.

Quando modifichi uno o più di questi attributi della macchina, GKE aggiorna i nodi alla nuova configurazione utilizzando la strategia di upgrade configurata per il pool di nodi. Se configuri la strategia di upgrade blue-green, puoi eseguire la migrazione dei carichi di lavoro dai nodi originali ai nuovi nodi, avendo al contempo la possibilità di eseguire il rollback dei nodi originali in caso di fallimento della migrazione. Esamina le impostazioni di upgrade del pool di nodi per assicurarti che la strategia configurata sia quella in base alla quale vuoi aggiornare i nodi.

Aggiorna almeno uno degli attributi della macchina evidenziati nel seguente comando:

gcloud container node-pools update POOL_NAME \
    --cluster CLUSTER_NAME \
    --machine-type MACHINE_TYPE \
    --disk-type DISK_TYPE \
    --disk-size DISK_SIZE

Ometti gli indicatori per gli attributi della macchina che non vuoi modificare. Tuttavia, devi utilizzare almeno un flag dell'attributo macchina, altrimenti il comando non andrà a buon fine.

Sostituisci quanto segue:

• POOL_NAME: il nome del pool di nodi da ridimensionare.
• CLUSTER_NAME: il nome del cluster di cui modificare le dimensioni.
• MACHINE_TYPE: il tipo di macchina da utilizzare per i nodi. Per scoprire di più, consulta gcloud container node-pools update.
• DISK_TYPE: il tipo di disco di avvio della VM del nodo, deve essere uno dei valori pd-standard, pd-ssd, pd-balanced.
• DISK_SIZE: le dimensioni dei dischi di avvio delle VM del nodo in GB. Il valore predefinito è 100 GB.

Questa modifica richiede la ricreazione dei nodi, il che può causare interruzioni dei carichi di lavoro in esecuzione. Per informazioni dettagliate su questa modifica specifica, individua la riga corrispondente nella tabella Modifiche manuali che ricreano i nodi utilizzando una strategia di upgrade dei nodi senza rispettare i criteri di manutenzione. Per scoprire di più sugli aggiornamenti dei nodi, consulta Pianificare le interruzioni per gli aggiornamenti dei nodi.

Eseguire l'upgrade di un pool di nodi

Per impostazione predefinita, i nodi di un cluster hanno attivato l'upgrade automatico. Gli upgrade automatici dei nodi assicurano che la versione del piano di controllo e del nodo del cluster rimangano sincronizzate e in conformità con il regolamento relativo al disallineamento delle versioni di Kubernetes, che garantisce che i piani di controllo siano compatibili con i nodi fino a due versioni secondarie precedenti rispetto al piano di controllo. Ad esempio, i piani di controllo Kubernetes 1.29 sono compatibili con i nodi Kubernetes 1.27.

Con gli upgrade dei pool di nodi GKE, puoi scegliere tra due strategie di upgrade configurabili, ovvero gli upgrade di sovraccarico e gli upgrade blue-green.

Scegli una strategia e utilizza i parametri per ottimizzarla in base alle esigenze del tuo ambiente cluster.

Come funzionano gli upgrade dei nodi

Durante l'upgrade di un nodo, GKE smette di pianificare nuovi pod su di esso e tenta di pianificare i pod in esecuzione su altri nodi. È simile ad altri eventi che ricreano il nodo, ad esempio l'attivazione o la disattivazione di una funzionalità nel pool di nodi.

Durante gli upgrade dei nodi automatici o manuali, PodDisruptionBudget (PDB) e il periodo di tolleranza per l'interruzione dei pod vengono rispettati per un massimo di 1 ora. Se dopo un'ora non è possibile pianificare i pod in esecuzione sul nodo su nuovi nodi, GKE avvia comunque l'upgrade. Questo comportamento si applica anche se configuri i PDB in modo da avere sempre tutte le repliche disponibili impostando il campo maxUnavailable su 0 o 0% oppure impostando il campo minAvailable su 100% o sul numero di repliche. In tutti questi scenari, GKE elimina i pod dopo un'ora in modo che l'eliminazione del nodo possa avvenire.

L'upgrade è completo solo quando tutti i nodi sono stati ricreati e il cluster è nello stato desiderato. Quando un nodo di cui è stato eseguito l'upgrade si registra con il piano di controllo, GKE lo contrassegna come pianificabile.

Le nuove istanze di nodi eseguono la versione di Kubernetes desiderata, nonché:

• L'immagine del nodo
• kubelet
• kube-proxy

Upgrade manuale di un node pool

Puoi eseguire manualmente l'upgrade di una versione del pool di nodi in modo che corrisponda alla versione del piano di controllo o a una versione precedente ancora disponibile e compatibile con il piano di controllo. Puoi eseguire l'upgrade manuale di più pool di nodi in parallelo, mentre GKE esegue l'upgrade automatico di un solo pool di nodi alla volta.

Quando esegui l'upgrade manuale di un pool di nodi, GKE rimuove le etichette aggiunte ai singoli nodi utilizzando kubectl. Per evitare questo problema, applica le etichette ai pool di nodi.

Prima di eseguire l'upgrade manuale del pool di nodi, tieni presenti le seguenti condizioni:

• L'upgrade di un pool di nodi potrebbe interrompere i workload in esecuzione in quel pool di nodi. Per evitarlo, puoi creare un nuovo pool di nodi con la versione desiderata ed eseguire la migrazione del carico di lavoro. Dopo la migrazione, puoi eliminare il vecchio pool di nodi.
• Se esegui l'upgrade di un pool di nodi con un Ingress in uno stato di errore, il gruppo di istanze non si sincronizza. Per risolvere il problema, controlla innanzitutto lo stato utilizzando il comando kubectl get ing. Se il gruppo di istanze non è sincronizzato, puoi risolvere il problema riapplicando il manifest utilizzato per creare il Ingress.

Puoi eseguire manualmente l'upgrade dei pool di nodi a una versione compatibile con il piano di controllo utilizzando la console Google Cloud o Google Cloud CLI.

gcloud container clusters upgrade CLUSTER_NAME \
  --node-pool=NODE_POOL_NAME

gcloud container clusters upgrade CLUSTER_NAME \
  --node-pool=NODE_POOL_NAME \
  --cluster-version VERSION

Esegui il deployment di un pod in un pool di nodi specifico

Puoi eseguire il deployment esplicito di un pod in un pool di nodi specifico utilizzando un nodeSelector nel manifest del pod. nodeSelector pianifica i pod sui nodi con un'etichetta corrispondente.

Tutti i pool di nodi GKE hanno etichette con il seguente formato: cloud.google.com/gke-nodepool: POOL_NAME. Aggiungi questa etichetta al campo nodeSelector nel pod come mostrato nell'esempio seguente:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  labels:
    env: test
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
  nodeSelector:
    cloud.google.com/gke-nodepool: POOL_NAME

Per ulteriori informazioni, consulta Assegnazione dei pod ai nodi.

In alternativa al selettore di nodi, puoi utilizzare l'affinità dei nodi. Utilizza l'affinità dei nodi se vuoi una regola"soft" in cui il pod tenta di soddisfare il vincolo, ma viene comunque pianificato anche se il vincolo non può essere soddisfatto. Per ulteriori informazioni, consulta la sezione Affinità dei nodi. Puoi anche specificare le richieste di risorse per i contenitori.

Esegui il downgrade di un pool di nodi

Puoi eseguire il downgrade di un pool di nodi, ad esempio per attenuare un upgrade pool di nodi non riuscito. Esamina le limitazioni prima di eseguire il downgrade di un pool di nodi.

1. Imposta un'esclusione di manutenzione per il cluster per impedire a GKE di eseguire l'upgrade automatico del pool di nodi dopo il downgrade.
2. Per eseguire il downgrade di un pool di nodi, specifica una versione precedente seguendo le istruzioni per eseguire l'upgrade manuale di un pool di nodi.

Elimina un node pool

L'eliminazione di un pool di nodi comporta l'eliminazione dei nodi e di tutti i workload in esecuzione, senza rispettare PodDisruptionBudget le impostazioni. Per scoprire di più su come questo influisce sui tuoi carichi di lavoro, incluse le interazioni con i selettori di nodi, consulta l'articolo Eliminare i pool di nodi.

gcloud container node-pools delete POOL_NAME \
    --cluster CLUSTER_NAME

Eseguire la migrazione dei nodi a un altro tipo di macchina

Per scoprire i diversi approcci per spostare i workload tra tipi di macchine, ad esempio per eseguire la migrazione a un tipo di macchina più recente, consulta Eseguire la migrazione dei nodi a un tipo di macchina diverso.

Esegui la migrazione dei carichi di lavoro tra i pool di nodi

Per eseguire la migrazione dei workload da un pool di nodi a un altro, consulta Eseguire la migrazione dei workload tra i pool di nodi. Ad esempio, puoi utilizzare queste istruzioni se stai sostituendo un pool di nodi esistente con un nuovo pool di nodi e vuoi assicurarti che i carichi di lavoro vengano spostati dai nodi esistenti ai nuovi nodi.

Risoluzione dei problemi

Per informazioni sulla risoluzione dei problemi, consulta Risolvere i problemi relativi ai pool di nodi standard e Risolvere i problemi di registrazione dei nodi.

Passaggi successivi

• Scopri come funzionano i pool di nodi.
• Scopri di più sui pool di nodi con provisioning automatico.
• Scopri come GKE può riparare automaticamente i nodi non integri.
• Scopri come configurare kubelet e sysctl utilizzando la configurazione del sistema di nodi.