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第18章 シングルノード OpenShift のネットワーク再設定

18.1. シングルノードの OpenShift ネットワーク再設定を理解する
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Lifecycle Agent を使用すると、完全な再デプロイを実行せずに、シングルノードの OpenShift クラスターのネットワーク設定を変更できます。これは、障害復旧やネットワークのリホーミングなど、多くのエッジコンピューティングのユースケースにとって非常に重要です。

18.1.1. シングルノード OpenShift ネットワーク再設定のユースケースとワークフロー
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シングルノードの OpenShift クラスターのコアネットワーク設定 (ノード IP アドレス、マシンネットワーク CIDR、デフォルトゲートウェイ、VLAN、DNS 設定など) を変更することは、ホストネットワークとクラスター設定の両方に影響を与えるため、リスクの高い操作です。Lifecycle Agent は、IPConfig カスタムリソース (CR) を使用してこれらの変更を安全に実行するための、宣言型でステージ駆動型のワークフローを提供します。

ネットワーク再設定は、クラスター全体の再配置を行わずにネットワーク特性を変更することが不可欠な、重要なエッジコンピューティングシナリオに対応します。

障害復旧
サイトの障害や大規模な接続変更の後、シングルノードの OpenShift クラスターは、別のアップリンクネットワークに移行する必要が生じる場合があります。たとえば、IPv6 を使用する主要な 5G ネットワークが自然災害によってダウンした場合、クラスターを再設定して IPv4 衛星接続をバックアップとして使用するようにすることで、主要ネットワークが復旧するまで運用を継続できます。
ネットワークの再配置とサイト移行
ネットワーク統合や機器のアップグレードの際に、シングルノードの OpenShift クラスターを、決定論的で可逆的なプロセスと最小限のダウンタイムで、新しい L2 または L3 環境に移行できます。これは、イベント会場での携帯電話カバレッジ向上を目的とした移動式基地局、ネットワークを切り替えるモバイル衛星通信機器、ネットワーク間を移行する IoT デバイス、物理的なネットワーク設置が完了するまで衛星接続を利用する新規基地局のデプロイメントといったシナリオをサポートします。

Lifecycle Agent は、IPConfig CR の spec.stage フィールドによって制御されるステージ駆動型ワークフローを使用します。ワークフローは 3 つの段階で設定されています。

Idle ステージ
初期段階と最終段階。この段階では、Lifecycle Agent がヘルスチェックを実行し、クリーンアップ操作を行い、設定変更のためにクラスターを準備します。設定が正常に完了した後、アイドル状態に移行することが最終段階であり、これによりロールバック機能が削除されます。
設定段階
ネットワーク再設定を 2 段階で実行します。プレピボットフェーズでは、更新されたネットワーク設定を含む起動可能なシステム状態である新しいステートルートを準備し、その状態に再起動します。ピボット後のフェーズでは、ネットワークの変更を適用し、証明書を再生成し、クラスターが安定するまで待機します。
Rollback ステージ

以前のステートルートに再起動します。ロールバックは手動で実行することも、障害発生時に自動的にロールバックするように設定することもできます。

ネットワーク再設定フローでは、新しいステートルートに新しい設定を準備する間、現在起動中のステートルートをロールバックターゲットとして保持します。このアプローチでは、変更を確定するまで元の設定をロールバック用に保持でき、IP アドレスの変更に必要な再起動は 1 回だけで済み、以前の状態ルートがすでに準備されているためロールバック処理が高速になります。

18.1.2. サポートされているネットワークプロパティーの変更
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IPConfig CR は、以下のネットワークプロパティーの変更をサポートしています。

  • シングルスタックまたはデュアルスタッククラスターにおける IPv4 および IPv6 アドレスの変更
  • マシンネットワークの CIDR 変更
  • デフォルトゲートウェイの変更
  • DNS サーバーリストの更新
  • br-ex アップリンクパス上のオプションの VLAN ID 変更
  • デュアルスタッククラスターにおけるオプションの DNS 応答フィルタリング変更により、IPv4 または IPv6 をフィルタリングできます。

18.1.3. ネットワーク再設定に関する要件と制限
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IPConfig CR を使用したネットワーク再設定には、以下の要件があります。

  • クラスターは、シングルノードの OpenShift クラスターである必要があります。
  • Lifecycle Agent をインストールする必要があります。
  • ベースラインとなる dnsmasq MachineConfig リソースが存在する必要があります。これは、Agent-based Installer (ABI)、マルチクラスターエンジン (MCE)、Red Hat Advanced Cluster Management (RHACM) など、Assisted Installer によって直接または間接的にインストールされたシングルノード OpenShift によって自動的にインストールされます。
  • ネットワーク再設定を開始する前に、すべてのクラスター Operator ーが利用可能である必要があります。

IPConfig CR を使用したネットワーク再設定には、以下の制限があります。

  • デュアルスタッククラスターの場合、ノードごとに正確に 1 つの IPv4 アドレスと 1 つの IPv6 アドレスがサポートされます。
  • NIC は 1 つのみサポートされます。結合やリンク集約は行われません。
  • br-ex アップリンクパスでは、最大 1 つの VLAN ID を設定できます。
  • ホストネットワーク上で静的ネットワーク設定を行う必要があります。DHCP はサポートされていません。
  • VLAN 設定がすでに存在しないクラスターには、VLAN を追加することはできません。
  • アドレスを変更せずにゲートウェイまたはマシンネットワークを変更することはサポートされていません。
  • IP アドレスを少なくとも 1 つ変更せずに DNS サーバーを変更することはサポートされていません。
  • IPv6 専用クラスターに spec.ipv4 を 設定することも、IPv4 専用クラスターに spec.ipv6 を 設定することもできません。
  • 作成されるルーティングテーブルには、設定されたゲートウェイを経由するデフォルトルートと重複または競合するルートが含まれていてはならない。
  • クラスターにはプロキシーネットワーク設定があってはなりません。
  • イメージベースのアップグレードとネットワーク再設定を同時に実行することはできません。
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