怎么使用kubefed建立KubernetesFederation
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使用kubefed建立Kubernetes Federation
Kubernetes Federation(聯邦) 是實現跨地區與跨服務商多個 Kubernetes 叢集的管理機制。Kubernetes Federation 的架構非常類似純 Kubenretes 叢集,Federation 會擁有自己的 API Server 與 Controller Manager 來提供一個標準的 Kubernetes API,以及管理聯邦叢集,並利用 Etcd 來儲存所有狀態,不過差異在於 Kubenretes 只管理多個節點,而 Federation 是管理所有被註冊的 Kubernetes 叢集。
Federation 使管理多個叢集更為簡單,這主要是透過兩個模型來實現:
跨叢集的資源同步(Sync resources across clusters):提供在多個叢集中保持資源同步的功能,如確保一個 Deployment 可以存在於多個叢集中。
跨叢集的服務發現(Cross cluster discovery:):提供自動配置 DNS 服務以及在所有叢集後端上進行負載平衡功能,如提供全域 VIP 或 DNS record,並透過此存取多個叢集後端。
Federation 有以下幾個好處:
跨叢集的資源排程,能讓 Pod 分配至不同叢集的不同節點上執行,如果當前叢集超出負荷,能夠將額外附載分配到空閒叢集上。
叢集的高可靠,能夠做到 Pod 故障自動遷移。
可管理多個 Kubernetes 叢集。
跨叢集的服務發現。
雖然 Federation 能夠降低管理多叢集門檻,但是目前依據不建議放到生產環境。以下幾個原因:
成熟度問題,目前還處與 Alpha 階段,故很多功能都還處於實現性質,或者不太穩定。
提升網路頻寬與成本,由於 Federation 需要監控所有叢集以確保當前狀態符合預期,因是會增加額外效能開銷。
跨叢集隔離差,Federation 的子叢集git有可能因為 Bug 的引發而影響其他叢集運行狀況。
個人用起來不是很穩定,例如建立的 Deployment 刪除很常會 Timeout。
支援的物件資源有限,如不支援 StatefulSets。可參考 API resources。
Federation 主要包含三個元件:
federation-apiserver:主要提供跨叢集的 REST API 伺服器,類似 kube-apiserver。
federation-controller-manager:提供多個叢集之間的狀態同步,類似 kube-controller-manager。
kubefed:Federation CLI 工具,用來初始化 Federation 元件與加入子叢集。
節點資訊
本次安裝作業系統採用Ubuntu 16.04 Server
,測試環境為實體機器,共有三組叢集:
Federation 控制平面叢集(簡稱 F):
IP Address | Host | vCPU | RAM |
---|---|---|---|
172.22.132.31 | k8s-f-m1 | 4 | 16G |
172.22.132.32 | k8s-f-n1 | 4 | 16G |
叢集 A:
IP Address | Host | vCPU | RAM |
---|---|---|---|
172.22.132.41 | k8s-a-m1 | 8 | 16G |
172.22.132.42 | k8s-a-n1 | 8 | 16G |
叢集 B:
IP Address | Host | vCPU | RAM |
---|---|---|---|
172.22.132.51 | k8s-b-m1 | 8 | 16G |
172.22.132.52 | k8s-b-n1 | 8 | 16G |
事前準備
安裝與進行 Federation 之前,需要確保以下條件達成:
所有叢集的節點各自部署成一個 Kubernetes 叢集,請參考 用 kubeadm 部署 Kubernetes 叢集。
修改 F、A 與 B 叢集的 Kubernetes config,並將 A 與 B 複製到 F 節點,如修改成以下:
... ... name: k8s-a-cluster contexts: - context: cluster: k8s-a-cluster user: a-cluster-admin name: a-cluster-context current-context: a-cluster-context kind: Config preferences: {} users: - name: a-cluster-admin user: ...
這邊需要修改每個叢集 config。
接著在 F 叢集合併 F、A 與 B 三個 config,透過以下方式進行:
$ ls a-cluster.conf b-cluster.conf f-cluster.conf $ KUBECONFIG=f-cluster.conf:a-cluster.conf:b-cluster.conf kubectl config view --flatten > ~/.kube/config $ kubectl config get-contexts CURRENT NAME CLUSTER AUTHINFO NAMESPACE a-cluster-context k8s-a-cluster a-cluster-admin b-cluster-context k8s-b-cluster b-cluster-admin * f-cluster-context k8s-f-cluster f-cluster-admin
在 F 叢集安裝 kubefed 工具:
$ wget https://storage.googleapis.com/kubernetes-federation-release/release/v1.9.0-alpha.3/federation-client-linux-amd64.tar.gz $ tar xvf federation-client-linux-amd64.tar.gz $ cp federation/client/bin/kubefed /usr/local/bin/ $ kubefed version Client Version: version.Info{Major:"1", Minor:"9+", GitVersion:"v1.9.0-alpha.3", GitCommit:"85c06145286da663755b140efa2b65f793cce9ec", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2018-02-14T12:54:40Z", GoVersion:"go1.9.1", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"} Server Version: version.Info{Major:"1", Minor:"9", GitVersion:"v1.9.6", GitCommit:"9f8ebd171479bec0ada837d7ee641dec2f8c6dd1", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2018-03-21T15:13:31Z", GoVersion:"go1.9.3", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}
在 F 叢集安裝 Helm 工具,並進行初始化:
$ wget -qO- https://kubernetes-helm.storage.googleapis.com/helm-v2.8.1-linux-amd64.tar.gz | tar -zxf $ sudo mv linux-amd64/helm /usr/local/bin/ $ kubectl -n kube-system create sa tiller $ kubectl create clusterrolebinding tiller --clusterrole cluster-admin --serviceaccount=kube-system:tiller $ helm init --service-account tiller # wait for a few minutes $ helm version Client: &version.Version{SemVer:"v2.8.1", GitCommit:"6af75a8fd72e2aa18a2b278cfe5c7a1c5feca7f2", GitTreeState:"clean"} Server: &version.Version{SemVer:"v2.8.1", GitCommit:"6af75a8fd72e2aa18a2b278cfe5c7a1c5feca7f2", GitTreeState:"clean"}
部署 Kubernetes Federation
由於本篇是使用實體機器部署 Kubernetes 叢集,因此無法像是 GCP 可以提供 DNS 服務來給 Federation 使用,故這邊要用 CoreDNS 建立自定義 DNS 服務。
CoreDNS 安裝
首先透過 Helm 來安裝 CoreDNS 使用到的 Etcd:
$ helm install --namespace federation --name etcd-operator stable/etcd-operator $ helm upgrade --namespace federation --set cluster.enabled=true etcd-operator stable/etcd-operator $ kubectl -n federation get po NAME READY STATUS RESTARTS AGE etcd-operator-etcd-operator-etcd-backup-operator-577d56449zqkj2 1/1 Running 0 1m etcd-operator-etcd-operator-etcd-operator-56679fb56-fpgmm 1/1 Running 0 1m etcd-operator-etcd-operator-etcd-restore-operator-65b6cbccl7kzr 1/1 Running 0 1m
完成後就可以安裝 CoreDNS 來提供自定義 DNS 服務了:
$ cat <Values.yaml isClusterService: false serviceType: NodePort middleware: kubernetes: enabled: false etcd: enabled: true zones: - "kairen.com." endpoint: "http://etcd-cluster.federation:2379" EOF $ kubectl create clusterrolebinding federation-admin --clusterrole=cluster-admin --user=system:serviceaccount:federation:default $ helm install --namespace federation --name coredns -f Values.yaml stable/coredns # 測試 CoreDNS 可以查詢 Domain Name $ kubectl run -it --rm --restart=Never --image=infoblox/dnstools:latest dnstools dnstools# host kubernetes kubernetes.default.svc.cluster.local has address 10.96.0.1
安裝與初始化 Federation 控制平面元件
完成 CoreDNS 後,接著透過 kubefed 安裝控制平面元件,由於使用到 CoreDNS,因此這邊要傳入相關 conf 檔,首先建立coredns-provider.conf
檔案,加入以下內容:
$ cat <coredns-provider.conf [Global] etcd-endpoints = http://etcd-cluster.federation:2379 zones = kairen.com. EOF
請自行修改
etcd-endpoints
與zones
。
檔案建立並確認沒問題後,透過 kubefed 工具來初始化主叢集:
$ kubefed init federation \ --host-cluster-context=f-cluster-context \ --dns-provider="coredns">
這邊可以改變
--etcd-persistent-storage
來選擇使用或不使用 PV,若使用請先建立一個 PV 來提供給 Federation Pod 的 PVC 索取使用,可以參考 Persistent Volumes。
加入 Federation 的 Kubernetes 子叢集
$ kubectl config use-context federation # 加入 k8s-a-cluster $ kubefed join f-a-cluster \ --cluster-context=a-cluster-context \ --host-cluster-context=f-cluster-context # 加入 k8s-b-cluster $ kubefed join f-b-cluster \ --cluster-context=b-cluster-context \ --host-cluster-context=f-cluster-context $ kubectl get cluster NAME AGE f-a-cluster 57s f-b-cluster 53s
測試 Federation 叢集
這邊利用 Nginx Deployment 來進行測試,先簡單建立一個副本為 4 的 Nginx:
$ kubectl config use-context federation $ kubectl create ns default $ kubectl run nginx --image nginx --port 80 --replicas=4
查看 Cluster A:
$ kubectl --context=a-cluster-context get po NAME READY STATUS RESTARTS AGE nginx-7587c6fdb6-dpjv5 1/1 Running 0 25s nginx-7587c6fdb6-sjv8v 1/1 Running 0 25s
查看 Cluster B:
$ kubectl --context=b-cluster-context get po NAME READY STATUS RESTARTS AGE nginx-7587c6fdb6-dv45v 1/1 Running 0 1m nginx-7587c6fdb6-wxsmq 1/1 Running 0 1m
上述就是小编为大家分享的怎么使用kubefed建立Kubernetes Federation了,如果刚好有类似的疑惑,不妨参照上述分析进行理解。如果想知道更多相关知识,欢迎关注创新互联行业资讯频道。
文章标题:怎么使用kubefed建立KubernetesFederation
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