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VM DHCP Controller (Experimentell)

harvester-vm-dhcp-controller ist ein experimentelles Add-on. Es ist nicht im ISO enthalten, aber Sie können es aus dem experimental-addons Repository herunterladen. Für weitere Informationen zu experimentellen Funktionen, siehe Feature Labels.

Sie können IP-Pool-Informationen konfigurieren und IP-Adressen an VMs, die auf SUSE Virtualization Clustern laufen, mit der integrierten Managed DHCP-Funktion bereitstellen. Diese Funktion, die eine Alternative zum eigenständigen DHCP-Server darstellt, nutzt das vm-dhcp-controller Add-on, um die Implementierung von Gastclustern zu vereinfachen.

SUSE Virtualization verwendet das geplante Infrastruktur-Netzwerk, daher müssen Sie sicherstellen, dass die Netzwerkverbindung verfügbar ist und die IP-Pools im Voraus planen.

Einzigartige Funktionen

DHCP-Leases werden in etcd als die einzige Quelle der Wahrheit im gesamten Cluster gespeichert.
Jede der Leases ist von Natur aus statisch und funktioniert gut mit Ihrer aktuellen Netzwerkinfrastruktur.
Die Managed DHCP-Agenten können weiterhin DHCP-Anfragen für bestehende Entitäten bedienen, selbst wenn die Steuerungsebene des Clusters nicht mehr funktioniert, wodurch sichergestellt wird, dass das Netzwerk Ihrer virtuellen Maschinenlast verfügbar bleibt.

Nutzungsbeschränkungen

Die Managed DHCP-Funktion funktioniert nur mit den in den VirtualMachine CRs angegebenen Netzwerkschnittstellen. Netzwerkschnittstellen, die in der virtuellen Maschine erstellt werden, werden nicht unterstützt.
IP-Adressen werden nicht zugewiesen oder freigegeben, wenn Sie Netzwerkschnittstellen nach der Erstellung der virtuellen Maschine hinzufügen oder entfernen. Die tatsächlichen MAC-Adressen werden in den VirtualMachineNetworkConfig CRs aufgezeichnet.
Die DHCP RELEASE-Operation wird derzeit nicht unterstützt.
Aktualisierungen der IP-Pool-Konfiguration treten erst in Kraft, nachdem Sie die relevanten Agenten-Pods manuell neu gestartet haben.

Installation und Aktivierung des Add-ons

Sie können das Add-on installieren, indem Sie den folgenden Befehl ausführen:

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/harvester/experimental-addons/main/harvester-vm-dhcp-controller/harvester-vm-dhcp-controller.yaml

Das Add-on kann die cluster-spezifischen Service-CIDRs nicht dynamisch erkennen und verwendet standardmäßig 10.53.0.0/16.

Wenn Ihr Cluster einen anderen Service-CIDR verwendet, müssen Sie ihn ausdrücklich im valuesContent Abschnitt des Addon CR konfigurieren, um Probleme zu vermeiden. Insbesondere können Versuche, IP-Pool-Ressourcen (IPPools) zu erstellen, fehlschlagen, wenn CIDRs mit dem Standard-10.53.0.0/16 Service-CIDR überlappen.

Beispiel:

apiVersion: harvesterhci.io/v1beta1
kind: Addon
metadata:
  ...
  name: harvester-vm-dhcp-controller
  namespace: harvester-system
spec:
  ...
  valuesContent: |
    serviceCIDR: <your-cluster-service-cidr> # for instance, 10.96.0.0/16

Sie können den Service-CIDR Ihres Clusters mit dem folgenden Befehl überprüfen:

kubectl -n kube-system get pods -l component=kube-apiserver -o yaml | grep "service-cluster-ip-range"

Nach der Installation aktivieren Sie das Add-on auf dem Dashboard Bildschirm der SUSE Virtualization UI oder mit dem Kommandozeilenwerkzeug kubectl.

Verwendung des Add-ons

Auf dem Dashboard Bildschirm der UI erstellen Sie ein VM-Netzwerk.

Erstellen Sie ein IPPool Objekt mit dem Kommandozeilenwerkzeug kubectl.

 cat <<EOF | kubectl apply -f -
 apiVersion: network.harvesterhci.io/v1alpha1
 kind: IPPool
 metadata:
   name: net-48
   namespace: default
 spec:
   ipv4Config:
     serverIP: 192.168.48.77
     cidr: 192.168.48.0/24
     pool:
       start: 192.168.48.81
       end: 192.168.48.90
       exclude:
       - 192.168.48.81
       - 192.168.48.90
     router: 192.168.48.1
     dns:
     - 1.1.1.1
     leaseTime: 300
   networkName: default/net-48
 EOF

Erstellen Sie eine VM, die mit dem zuvor erstellten VM-Netzwerk verbunden ist.
Warten Sie, bis das entsprechende VirtualMachineNetworkConfig Objekt erstellt wurde und die MAC-Adresse der Netzwerkschnittstelle der VM auf das Objekt angewendet wurde.

Überprüfen Sie das .status Feld der IPPool und VirtualMachineNetworkConfig Objekte und vergewissern Sie sich, dass die IP-Adresse zugewiesen und der MAC-Adresse zugeordnet ist.

 $ kubectl get ippools.network net-48 -o yaml
 apiVersion: network.harvesterhci.io/v1alpha1
 kind: IPPool
 metadata:
   creationTimestamp: "2024-02-15T13:17:21Z"
   finalizers:
   - wrangler.cattle.io/vm-dhcp-ippool-controller
   generation: 1
   name: net-48
   namespace: default
   resourceVersion: "826813"
   uid: 5efd44b7-3796-4f02-947e-3949cb4c8e3d
 spec:
   ipv4Config:
     cidr: 192.168.48.0/24
     dns:
     - 1.1.1.1
     leaseTime: 300
     pool:
       end: 192.168.48.90
       exclude:
       - 192.168.48.81
       - 192.168.48.90
       start: 192.168.48.81
     router: 192.168.48.1
     serverIP: 192.168.48.77
   networkName: default/net-48
 status:
   agentPodRef:
     name: default-net-48-agent
     namespace: harvester-system
   conditions:
   - lastUpdateTime: "2024-02-15T13:17:21Z"
     status: "True"
     type: Registered
   - lastUpdateTime: "2024-02-15T13:17:21Z"
     status: "True"
     type: CacheReady
   - lastUpdateTime: "2024-02-15T13:17:30Z"
     status: "True"
     type: AgentReady
   - lastUpdateTime: "2024-02-15T13:17:21Z"
     status: "False"
     type: Stopped
   ipv4:
     allocated:
       192.168.48.81: EXCLUDED
       192.168.48.84: ca:70:82:e6:84:6e
       192.168.48.90: EXCLUDED
     available: 7
     used: 1
   lastUpdate: "2024-02-15T13:48:20Z"

 $ kubectl get virtualmachinenetworkconfigs.network test-vm -o yaml
 apiVersion: network.harvesterhci.io/v1alpha1
 kind: VirtualMachineNetworkConfig
 metadata:
   creationTimestamp: "2024-02-15T13:48:02Z"
   finalizers:
   - wrangler.cattle.io/vm-dhcp-vmnetcfg-controller
   generation: 2
   labels:
     harvesterhci.io/vmName: test-vm
   name: test-vm
   namespace: default
   ownerReferences:
   - apiVersion: kubevirt.io/v1
     kind: VirtualMachine
     name: test-vm
     uid: a9f8ce12-fd6c-4bd2-b266-245d8e77dae3
   resourceVersion: "826809"
   uid: 556440c7-eeeb-4daf-9c98-60ab39688ba8
 spec:
   networkConfig:
   - macAddress: ca:70:82:e6:84:6e
     networkName: default/net-48
   vmName: test-vm
 status:
   conditions:
   - lastUpdateTime: "2024-02-15T13:48:20Z"
     status: "True"
     type: Allocated
   - lastUpdateTime: "2024-02-15T13:48:02Z"
     status: "False"
     type: Disabled
   networkConfig:
   - allocatedIPAddress: 192.168.48.84
     macAddress: ca:70:82:e6:84:6e
     networkName: default/net-48
     state: Allocated

Überprüfen Sie die serielle Konsole der VM und vergewissern Sie sich, dass die IP-Adresse korrekt auf der Netzwerkschnittstelle (über DHCP) konfiguriert ist.

Pods und CRDs

Wenn das Add-on aktiviert ist, laufen die folgenden Arten von Pods:

Controller: Gleicht CRD-Objekte ab, um die Zuweisung und Zuordnung zwischen IP- und MAC-Adressen zu bestimmen. Die Ergebnisse werden in den IPPool Objekten gespeichert.
Webhook: Validiert und verändert CRD-Objekte beim Empfang von Anfragen (Erstellung, Aktualisierung und Löschung)
Agent: Bedient DHCP-Anfragen und stellt sicher, dass der interne DHCP-Leasing-Speicher auf dem neuesten Stand ist. Dies wird erreicht, indem das spezifische IPPool Objekt synchronisiert wird, mit dem der Agent verbunden ist. Agenten werden nach Bedarf erstellt, wann immer Sie neue IPPool Objekte erstellen.

Das Add-on führt die folgenden neuen CRDs ein:

IPPool (ippl)
VirtualMachineNetworkConfig (vmnetcfg)

`IPPool` CRD

Die IPPool CRD ermöglicht es Ihnen, Informationen über IP-Pools zu definieren. Sie müssen jedes IPPool-Objekt einem bestimmten NetworkAttachmentDefinition (NAD) Objekt zuordnen, das zuvor erstellt werden muss.

Mehrere CRDs mit dem Namen IPPool werden im SUSE Virtualization Ökosystem verwendet, einschließlich eines ähnlich benannten CRDs in der loadbalancer.harvesterhci.io API-Gruppe. Um Probleme zu vermeiden, stellen Sie sicher, dass Sie mit der IPPool CRD in der network.harvesterhci.io API-Gruppe arbeiten. Für weitere Informationen zu IPPool CRD-Operationen in Bezug auf Load Balancer, siehe IP Pool.

Beispiel:

apiVersion: network.harvesterhci.io/v1alpha1
kind: IPPool
metadata:
  name: example
  namespace: default
spec:
  ipv4Config:
    serverIP: 192.168.100.2 # The DHCP server's IP address
    cidr: 192.168.100.0/24 # The subnet information, must be in the CIDR form
    pool:
      start: 192.168.100.101
      end: 192.168.100.200
      exclude:
      - 192.168.100.151
      - 192.168.100.187
    router: 192.168.100.1 # The default gateway, if any
    dns:
    - 1.1.1.1
    domainName: example.com
    domainSearch:
    - example.com
    ntp:
    - pool.ntp.org
    leaseTime: 300
  networkName: default/example # The namespaced name of the NAD object

Nachdem das IPPool Objekt erstellt wurde, initialisiert der Controller den Reconciliationsprozess, der das IP-Zuweisungsmodul und den Agenten-Pod für das Netzwerk erstellt.

$ kubectl get ippools.network example
NAME      NETWORK           AVAILABLE   USED   REGISTERED   CACHEREADY   AGENTREADY
example   default/example   98          0      True         True         True

`VirtualMachineNetworkConfig` CRD

Die VirtualMachineNetworkConfig CRD ähnelt einer Anfrage zur Vergabe von IP-Adressen und ist mit NetworkAttachmentDefinition (NAD) Objekten verbunden.

Ein Beispiel für ein VirtualMachineNetworkConfig Objekt sieht wie folgt aus:

apiVersion: network.harvesterhci.io/v1alpha1
kind: VirtualMachineNetworkConfig
metadata:
  name: test-vm
  namespace: default
spec:
  networkConfig:
  - macAddress: 22:37:37:82:93:7d
    networkName: default/example
  vmName: test-vm

Nachdem das VirtualMachineNetworkConfig Objekt erstellt wurde, versucht der Controller, eine Liste ungenutzter IP-Adressen aus dem IP-Zuweisungsmodul für jede aufgezeichnete MAC-Adresse abzurufen. Die IP-MAC-Zuordnung wird dann im VirtualMachineNetworkConfig Objekt und den entsprechenden IPPool Objekten aktualisiert.

Die manuelle Erstellung von VirtualMachineNetworkConfig Objekten für VMs ist in den meisten Fällen nicht erforderlich, da das Add-on diese Aufgabe während des VirtualMachine Reconciliationsprozesses übernimmt. Automatisch erstellte VirtualMachineNetworkConfig Objekte werden gelöscht, wenn VirtualMachine Objekte entfernt werden.