华为开源多云容器编排项目 Karmada,加速云原生2.0时代的到来

思否编辑部

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SegmentFault 思否消息,4 月 25 日,在华为开发者大会 2021 上,华为云 CTO 张宇昕宣布云原生多云容器编排项目 Karmada 正式开源,未来还计划将该项目捐赠给云原生计算基金会 CNCF,CNCF英文全称为 Cloud Native Computing Foundation,中文译为“云原生计算基金会”,是Linux基金会旗下的非盈利基金会。

华为云作为云原生计算基金会(CNCF)在亚洲唯一的初创成员,一直致力于推动云原生社区和产业的繁荣和发展,此次 Karmada 的开源印证了华为云“拥抱开源,回馈开源”的精神,同时通过更大力度的开源开放,Karmada 的开源也可以更好地帮助企业迎接云原生 2.0 时代的到来。


Karmada(Kubernetes Armada)是一个 Kubernetes 管理系统,基于 Kubernetes Federation v1 和 v2 开发,它可以跨多个 Kubernetes 集群和云运行云原生应用程序,而无需对应用程序进行更改。通过直接使用 Kubernetes 原生 API 并提供高级调度功能,Karmada 可以实现真正的开放式多云 Kubernetes。

Karmada 旨在为多云和混合云场景下的多集群应用程序管理提供 turnkey 自动化,其关键功能包括集中式多云管理、高可用性、故障恢复和流量调度。

一、Karmada 的优势

  • 兼容 K8s 原生 API

    • 零修改实现从单集群到多集群的升级
    • 无缝集成现有 K8s 工具链
  • 开箱即用

    • 内置针对不同场景的策略集,包括:Active-Active、远程灾难恢复、地理冗余等
    • 支持跨集群应用程序在多集群上的自动扩展、故障转移和负载均衡
  • 避免供应商锁定

    • 支持与主流云厂商集成
    • 支持自动分配和跨集群迁移
    • 不依赖于某家专有供应商编排
  • 集中管理

    • 支持位置不可知集群管理
    • 支持公有云、本地端(on-prem)或边缘端集群管理
  • 高效的多集群调度策略

    • 支持集群亲和性调度,多集群拆分和重新平衡
    • 多维 HA:区域/可用区/集群/提供商
  • 开放中立

    • 由多家互联网、金融、制造业、电信、云服务厂商共同发起
    • 以捐赠给 CNCF 进行开放治理为目标

二、Karmada 的架构设计

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Karmada 的控制面板包含 API 服务器(API Server)、控制器管理器(Controller Manager )和调度器三大组件。

ETCD 存储 karmada API 对象,API 服务器作为 REST 端点,可以与所有其他组件通信,而 Karmada 控制器管理器将根据用户创建的 API 对象执行操作。

Karmada 控制器管理器运行各种控制器,这些控制器监视 karmada 的对象,然后与基础集群的 API 服务器对话以创建常规的 Kubernetes 资源。

  1. 集群控制器:将 Kubernetes 集群添加到 Karmada,通过创建集群对象来管理集群的生命周期;
  2. 策略控制器:监控 PropagationPolicy 对象,当有新增 PropagationPolicy 对象时,它将选择与 resourceSelector 匹配的一组资源,并为每个资源对象创建 ResourceBinding;
  3. 绑定控制器:监控 ResourceBinding 对象,并使用单个资源清单创建与每个集群相对应的 Work 对象;
  4. 执行控制器:监控 Work 对象,当出现新创建的 Work 对象时,它负责将资源分配给成员集群。

三、Karmada 概念

资源模板:Karmada 使用 Kubernetes 本机 API 定义的联合资源模板,以使其易于与 Kubernetes 上已采用的现有工具集成

传播策略:Karmada 提供独立的传播(放置)策略 API,以定义多集群调度和传播需求。

  • 支持策略 1:n 映射:工作负载,用户无需在每次创建联合应用程序时都指出调度约束。
  • 使用默认策略,用户可以仅与 K8s API 进行交互

覆盖策略:Karmada 提供独立的覆盖策略 API,用于专门针对与群集相关的配置自动化。例如:

  • 根据成员群集区域覆盖图像前缀
  • 根据云提供商覆盖 StorageClass

下图显示了将资源传播到成员集群时如何使用 Karmada 资源。

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值得一提的是本次大会上,华为云还回应华为云业务是否会剥离出来独立运作的问题,华为云 BU 总裁张平安表示,云业务的投资和发展速度正在加速,如何能让华为云得到更好的发展,内部还在探讨,暂时没有定论。

Karmada 开源项目链接: https://github.com/karmada-io...

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