Google Cloud Layer 7 负载均衡器(gcp_layer7)

在GCP上为Milvus设置第7层负载均衡器

与第4层负载均衡器相比,第7层负载均衡器提供智能负载均衡和缓存功能,是云原生服务的理想选择。

本指南将带您完成在第4层负载均衡器后面运行的Milvus集群的第7层负载均衡器的设置。

开始之前

  • 您的GCP账户中已经存在一个项目。

要创建项目,请参考创建和管理项目 (opens in a new tab)。本指南中使用的项目名称为milvus-testing-nonprod

调整Milvus配置

本指南假设您已经在GCP上部署了Milvus集群,并且在Layer-4负载均衡器后面进行了部署。

在为此Milvus集群设置Layer-7负载均衡器之前,请运行以下命令以删除Layer-4负载均衡器。

helm upgrade my-release milvus/milvus --set service.type=ClusterIP
 

作为Layer-7负载均衡器的后端服务,Milvus必须满足特定的加密要求 (opens in a new tab),以便它能理解来自负载均衡器的HTTP/2请求。因此,您需要按照以下方式在Milvus集群上启用TLS。

helm upgrade my-release milvus/milvus --set common.security.tlsMode=1
 

设置健康检查端点

为确保服务可用性,GCP上的第7层负载平衡需要探测后端服务的健康状况。因此,我们需要设置一个BackendConfig来包装健康检查端点,并通过注释将BackendConfig与Milvus服务关联。

以下代码段是BackendConfig设置。将其保存为backendconfig.yaml以备后用。

apiVersion: cloud.google.com/v1
kind: BackendConfig
metadata:
  name: my-release-backendconfig
  namespace: default
spec:
  healthCheck:
    port: 9091
    requestPath: /healthz
    type: HTTP
 

然后运行以下命令创建健康检查端点。

kubectl apply -f backendconfig.yaml
 

最后,更新Milvus服务的注释,要求稍后创建的Layer-7负载均衡器使用刚刚创建的端点执行健康检查。

kubectl annotate service my-release-milvus 
    cloud.google.com/app-protocols='{"milvus":"HTTP2"}' 
    cloud.google.com/backend-config='{"default": "my-release-backendconfig"}' 
    cloud.google.com/neg='{"ingress": true}'
 
  • 至于第一个注释,

Milvus是gRPC原生的,而gRPC是建立在HTTP/2之上的。因此,我们可以使用HTTP/2作为Layer-7负载均衡器和Milvus之间的通信协议。

  • 至于第二个注释,

Milvus只在gRPC和HTTP/1上提供健康检查端点。我们需要设置一个BackendConfig来包装健康检查端点,并将其与Milvus服务关联起来,以便Layer-7负载均衡器探查Milvus的健康状况。

  • 至于第三个注释,

它要求在创建Ingress后创建网络端点组(NEG)。当NEGs与GKE Ingress一起使用时,Ingress控制器会促进负载均衡器的所有方面的创建。这包括创建虚拟IP地址、转发规则、健康检查、防火墙规则等。有关详细信息,请参见Google Cloud文档 (opens in a new tab)

准备 TLS 证书

TLS需要证书才能工作。有两种创建证书的方法,即自管理和Google管理。

本指南使用my-release.milvus.io作为访问我们的Milvus服务的域名。

创建自管理证书

运行以下命令创建证书。

# Generates a tls.key.
openssl genrsa -out tls.key 2048
 
# Creates a certificate and signs it with the preceding key.
openssl req -new -key tls.key -out tls.csr 
    -subj "/CN=my-release.milvus.io"
 
openssl x509 -req -days 99999 -in tls.csr -signkey tls.key 
    -out tls.crt
 

然后在您的GKE集群中使用这些文件创建一个secret供以后使用。

kubectl create secret tls my-release-milvus-tls --cert=./tls.crt --key=./tls.key
 

创建Google管理的证书

以下代码片段是ManagedCertificate设置。请将其另存为managed-crt.yaml以备后用。

apiVersion: networking.gke.io/v1
kind: ManagedCertificate
metadata:
  name: my-release-milvus-tls
spec:
  domains:
    - my-release.milvus.io
 

按照以下步骤将该设置应用于您的GKE集群以创建托管证书:

kubectl apply -f ./managed-crt.yaml
 

这可能需要一段时间。您可以通过运行以下命令来检查进度:

kubectl get -f ./managed-crt.yaml -o yaml -w
 

输出结果应类似于以下内容:

status:
  certificateName: mcrt-34446a53-d639-4764-8438-346d7871a76e
  certificateStatus: Provisioning
  domainStatus:
  - domain: my-release.milvus.io
    status: Provisioning
 

一旦certificateStatus变为Active,您就可以准备设置负载均衡器了。

创建Ingress以生成第7层负载均衡器

创建一个包含以下代码片段之一的YAML文件。

  • 使用自管理证书
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: my-release-milvus
namespace: default
spec:
tls:
- hosts:
    - my-release.milvus.io
    secretName: my-release-milvus-tls
rules:
- host: my-release.milvus.io
    http:
    paths:
    - path: /
        pathType: Prefix
        backend:
        service:
            name: my-release-milvus
            port:
            number: 19530
 
  • 使用Google管理证书
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: my-release-milvus
namespace: default
annotations:
    networking.gke.io/managed-certificates: "my-release-milvus-tls"
spec:
rules:
- host: my-release.milvus.io
    http:
    paths:
    - path: /
        pathType: Prefix
        backend:
        service:
            name: my-release-milvus
            port:
            number: 19530
 

然后,您可以通过将文件应用到您的GKE集群来创建Ingress。

kubectl apply -f ingress.yaml
 

现在,等待Google设置第7层负载均衡器。您可以通过运行以下命令来检查进度

kubectl  -f ./config/samples/ingress.yaml get -w
 

输出应类似于以下内容:

NAME                CLASS    HOSTS                  ADDRESS   PORTS   AGE
my-release-milvus   <none>   my-release.milvus.io             80      4s
my-release-milvus   <none>   my-release.milvus.io   34.111.144.65   80, 443   41m
 

一旦IP地址在地址字段中显示,Layer-7负载均衡器就可以使用了。以上输出显示了端口80和端口443。请记住,为了您自己的安全,应始终使用端口443。

通过Layer-7负载均衡器验证连接

此指南使用 PyMilvus 验证我们刚刚创建的 Layer-7 负载均衡器后面的 Milvus 服务的连接。详细步骤请查看此处

请注意,在准备 TLS 证书的方式不同的情况下,连接参数也会有所不同。

from pymilvus import (
    connections,
    utility,
    FieldSchema,
    CollectionSchema,
    DataType,
    Collection,
)
 
# For self-managed certificates, you need to include the certificate in the parameters used to set up the connection.
connections.connect("default", host="34.111.144.65", port="443", server_pem_path="tls.crt", secure=True, server_name="my-release.milvus.io")
 
# For Google-managed certificates, there is not need to do so.
connections.connect("default", host="34.111.144.65", port="443", secure=True, server_name="my-release.milvus.io")
 
  • hostport中的 IP 地址和端口号应与创建 Ingress 以生成 Layer-7 负载均衡器末尾列出的相符。

  • 如果您已经设置了 DNS 记录来将域名映射到主机 IP 地址,请在host中用域名替换 IP 地址,并省略server_name