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天天微头条丨如何使用 K8s 实现跨集群管理,这篇文章告诉你了!

2022-08-29 10:05:35来源:高效运维

一、背景

集群联邦(Federation)的目的是实现单一集群统一管理多个Kubernetes集群的机制,这些集群可能是跨地区(Region),也可能是在不同公有云供应商上,或者是公司内部自行建立的集群。


【资料图】

一但集群进行联邦后,就可以利用 Federation API资源来统一管理多个集群的Kubernetes API资源,如定义Deployment如何部署到不同集群上,其集群所需的副本数等。

通过集群联邦,我们可以:

简化管理多个集群的Kubernetes 组件,如Deployment, Service 等

在多个集群之间分散工作负载,以提升应用的可靠性

跨集群的资源编排,依据编排策略在多个集群进行应用部署

在不同集群中,能更快速更容易地迁移应用

跨集群的服务发现,服务可以实现地理位置感知,以降低延迟(不一定必须用kubefed实现)

实践多云(Multi-cloud)或混合云(Hybird Cloud)的部署

使用场景跨集群同步资源:正如您所料,同步资源是那些部署联合或分布式Kubernetes集群的人面临的核心挑战。Kubernetes中的机制可以自动同步运行在本地或远程系统,云而非云上的多个集群上的部署。跨集群服务发现:这解决了自动配置DNS服务器和负载均衡器的功能。

这篇文章主要记录跨集群资源同步的内容,跨集群服务发现的开新的文章记录。

二、安装

Federation v2 的安装分两个部分,一是 Controller Plan 和 kubefedctl。其中 Controller Plan是基于 helm 安装的,所以我们先安装helm。

helm 安装

可自行查找文档安装。

Controller Plan

Controller Plan 可以使用 Helm 部署(目前 Helm 还是使用 v2 版本),参考官方安装文档:https://github.com/kubernetes-sigs/kubefed/blob/master/charts/kubefed/README.md

添加源

$ helm repo add kubefed-charts https://raw.githubusercontent.com/kubernetes-sigs/kubefed/master/charts

搜索

$ helm search repo kubefed

安装

$ helm --namespace kube-federation-system upgrade -i kubefed kubefed-charts/kubefed --version=0.6.1 --create-namespaceRelease "kubefed" does not exist. Installing it now.NAME: kubefedLAST DEPLOYED: Wed Aug  5 16:03:46 2020NAMESPACE: kube-federation-systemSTATUS: deployedREVISION: 1TEST SUITE: None
kubefedctl

kubefedctl 是一个二进制程序,可以在 Github 的 Release 页面找到最新版本的下载地址:https://github.com/kubernetes-sigs/kubefed/releases

$ wget https://github.com/kubernetes-sigs/kubefed/releases/download/v0.6.1/kubefedctl-0.6.1-linux-amd64.tgz$ tar -zxvf kubefedctl-0.6.1-linux-amd64.tgz$ mv kubefedctl /usr/local/bin/
三、集群操作在主集群上设置从集群context信息

参考我先前的文章 《kubernetes switch context》

kubectl config get-contextskubectl config use-context n1kubectl config use-context context-cluster1-admin
从集群加入主集群

基本使用方式为:

kubefedctl join <集群名称CLUSTER> --cluster-context <要接入集群的 context NAME> --host-cluster-context 

例如:

kubefedctl join n1 --cluster-context n1 --host-cluster-context context-cluster1-admin --v=2kubefedctl join n2 --cluster-context n2 --host-cluster-context context-cluster1-admin --v=2
从集群解绑
kubefedctl unjoin n2 --cluster-context n2 --host-cluster-context context-cluster1-admin --v=2
获得集群信息

Kubefed 是利用 CRD 来存储自己所需要的数据,因此当使用 kubefedctl join 后,可以在 host cluster 查看到集群信息:

$ kubectl -n kube-federation-system get kubefedclusters

kubefedctl join 命令只是将 Kubeconfig 里的配置转化为 KubeFedCluster 自定义资源存储到 kube-federation-system 命名空间中。

kubectl -n kube-federation-system get kubefedclusters -oyaml n1
四、跨集群同步资源启用资源联邦化

对于 KubeFed 来说,资源管理分两类,一是资源的类型管理,另一个是被联邦(federated)的资源管理。

对于资源类型,kubefedctl 提供了 enable 来使新的资源可以被联邦管理:

kubefedctl enable 

其中可以使用以下的描述:

类型,即 Kind (比如 Deployment)复数名词 (比如 deployments)带 api group 的复数资源名词 (比如 deployment.apps)缩写 (比如 deploy)

因为 Kubefed 是通过 CRD 管理资源,因此,当 enable 执行之后可以看到 Host Cluster 中新增了一种名为 federatedvirtualservices 的 CRD:

$ kubectl get crd | grep federated

默认已启用的联邦资源:

也可以对自定义CRD资源启用联邦。kubefedctl enable 完成了资源类型的管理,对于需要被联邦的资源管理编辑基于新创建的 CRD 展开的。

不过要部署资源之前,需要先创建 federatednamespaces ,多集群的资源只会部署到被 kubefed 管理的 namespace 中。

资源操作示例

使用官方的demo,可以快速体验示例:https://github.com/kubernetes-sigs/kubefed/tree/master/example/sample1

创建ns
kubectl apply -f example/sample1/namespace.yaml -f example/sample1/federatednamespace.yaml
创建测试资源
kubectl apply -R -f example/sample1

注意,官方特地留了一个资源让我们手动enable,运行上面命令后会出现如下提示:

unable to recognize "example/sample1/federated.yaml": no matches for kind "Federated" in version "types.kubefed.io/v1beta1",

需要对ClusterRoleBinding 类型启用联邦化。

kubefedctl enable ClusterRoleBinding
kubectl apply -R -f example/sample1

最后在n1 n2集群上运行结果如下:

确认正常运行:

常用命令备忘
helm list --all-namespaces// 安装集群helm --namespace kube-federation-system-666 upgrade -i kubefed kubefed --version=0.3.0 --create-namespacekubefedctl join  --cluster-context  --host-cluster-context  --v=2// contextkubectl config get-contextskubectl config use-context n1kubectl config use-context context-cluster1-admin// get clusterkubectl -n kube-federation-system get kubefedclusters // 获得集群信息kubectl api-resources | grep kubefed // 查看集群得api信息$ helm --namespace kube-federation-system upgrade -i kubefed kubefed-charts/kubefed --version=0.6.1 --create-namespacekubefedctl unjoin n1 --cluster-context n1 --host-cluster-context m1 --v=2kubectl config get-contexts// 卸载集群kubectl -n kube-federation-system delete FederatedTypeConfig --allhelm --namespace kube-federation-system uninstall kubefed

关键词: 资源管理 可以使用 资源类型 命名空间

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