5 способов автоматизировать управление кластером Kubernetes

Kubernetes сложен, с этим не поспоришь. Хорошей новостью, однако, является то, что небольшие знания и руководство могут иметь большое значение, особенно если вы уже разбираетесь в Linux и сценариях оболочки, таких как Bash. Прежде чем мы перейдем к различным способам автоматизации управления кластером Kubernetes, давайте посмотрим, что именно это должно охватывать. Согласно официальной документации, это включает в себя автоматизацию создания и настройки кластера, обновление основных и рабочих узлов, обслуживание и обновления.

Для этого мы можем использовать несколько инструментов и готовых решений. В частности, для создания и настройки кластера нет недостатка в решениях. Есть Kubeadm, Kubespray, Kops, Conjure-up, Kubo, Kube-AWS и многие другие. Однако, поскольку то, что мы ищем здесь, — это автоматизация, стоит также обратить внимание на такие платформы, как Ansible, которые помимо возможности автоматизировать управление кластером Kubernetes могут использоваться на протяжении всего жизненного цикла разработки, а также для создания пользовательских инструментов. Ansible обычно используется вместе с Terraform, декларативным инструментом «инфраструктура как код», используемым для автоматизации процесса развертывания инфраструктуры.

1. Операции Kubernetes

Хотя большинство списков, вероятно, начинаются с Kubeadm, поскольку это довольно мощный инструмент для развертывания, настройки и управления, он в основном связан с ручной настройкой. Вот почему мы пропустим его и перейдем к более «автоматизированным» опциям, таким как Kops. Рекламируемый как «самый простой способ запустить и запустить кластер производственного уровня», Kops предлагает автоматическое создание и настройку кластера, а также поддержку облачных функций, автоматических обновлений и апгрейдов. Kops также поддерживает гетерогенные кластеры, общедоступные и частные топологии, одиночные или множественные главные кластеры и скользящие обновления кластера.

Одним из больших преимуществ Kops является то, что, если вы уже знакомы с kubectl, довольно легко автоматизировать большинство операционных задач, таких как масштабирование узлов или масштабирование кластера. Хотя на данный момент его можно использовать только для автоматизации развертываний на AWS и GCE, OpenStack и VMware vSphere, возможность автоматизировать весь жизненный цикл кластера от подготовки инфраструктуры до удаления кластера делает его интересным предложением. Это и тот факт, что он отлично работает с AWS. Другие полезные функции включают возможность создания конфигураций Terraform, а также поддержку восьми различных сетевых поставщиков CNI, таких как Weave Net, Calico, Canal и Flannel.

2. Автоматизация с помощью Playbook

Еще одно популярное решение для автоматизации управления кластером Kubernetes — Kubespray, построенное на основе возможностей Ansible по подготовке и развертыванию. Это настраиваемая композиция сценариев Ansible, которая абстрагирует и автоматизирует такие задачи, как создание кластеров, составление файлов инвентаризации и планирование развертывания кластера. Он также предоставляет дополнительные сценарии для автоматического масштабирования, обновления и модернизации кластеров. Kubespray поставляется с библиотекой ресурсов для нескольких различных облачных платформ и может использоваться в облаке или локально. Он также позволяет запускать один и тот же кластер в нескольких центрах обработки данных, что делает его идеальным для гибридных сред, которые часто состоят из более чем одного общедоступного облака в дополнение к локальным объектам.

Хотя одним из основных недостатков Kubespray является невозможность самостоятельной подготовки или оркестрации, как в Kops, тот факт, что он предлагает поддержку Terraform в большинстве общедоступных облаков, в некоторой степени решает эту проблему. Как мы упоминали ранее, Terraform — это платформа декларативного развертывания инфраструктуры, которая автоматизирует развертывание на нескольких платформах, поэтому, хотя некоторые могут рассматривать это как недостаток, другие просто видят еще большую гибкость. Kubespray также предоставляет способ проверки развертываний с помощью инструмента под названием NetChecker. Kubespray доступен на AWS, GCE, Azure, OpenStack, Oracle Cloud Infrastructure и на «голом железе» и поддерживает почти все дистрибутивы Linux, а также шесть различных поставщиков сетевых услуг CNI.

3. Автоматизация с помощью книги заклинаний

Следующее предложение от издателей Ubuntu, призванное привнести немного волшебства в автоматизацию управления кластером Kubernetes. Conjure-up основан на фреймворке Canonical Juju и позволяет пользователям «вызывать» большой программный стек в форме «заклинания». Juju — это инструмент моделирования приложений и услуг с открытым исходным кодом, который работает, объединяя вашу инфраструктуру в единую сущность или модель. Модели могут включать в себя несколько компонентов, включая приложения, объемы хранения, сетевые пространства и т. д. Затем он использует «чармы», представляющие собой набор сценариев, содержащих всю информацию, необходимую для развертывания, настройки, изменения размера, обновления и обслуживания кластеров. Charms обычно состоят из файлов YAML и «ловушек», которые являются соглашениями об именах.

Точно так же Conjure-up может запускаться автоматически с помощью «conjurefile», который позволяет вам предварительно определить все конкретные требования конкретного программного стека или заклинания до его развертывания или вызова. Файлы сотворения также полезны, когда заклинание включает в себя шаги, которые необходимо выполнить после развертывания, и в этом случае эти шаги можно определить в файле сотворения. Идея здесь состоит в том, чтобы автоматически устанавливать сложные части программного обеспечения, чтобы сразу приступить к их использованию, вместо того, чтобы возиться с настройками и конфигурациями. Conjure-up также имеет встроенную интеграцию с AWS и длинный список готовых и доступных для использования заклинаний.

4. Автоматизация с помощью AWS

Очевидно, что лучший способ автоматизировать управление кластером — поручить это кому-то другому, и AWS действительно хорошо с этим справляется. Kube-AWS — это проект-инкубатор Kubernetes, который, как и Conjure-up, определяет все конкретные требования конкретного кластера с помощью файла cluster.YAML. Это обеспечивает исключительную гибкость, поскольку почти все аспекты кластера можно настроить в одном файле. Хотя очевидным недостатком является то, что он предназначен только для клиентов AWS, преимущество заключается в том, что он легко интегрируется с несколькими сервисами AWS и работает на их основе. К ним относятся CloudFormation, EC2, KMS, S3, Auto Scaling, Spot Fleet и другие.

Помимо предоставления «готовых к работе» кластеров Kubernetes ключевой особенностью Kube-AWS является возможность настраивать практически все возможные функции вашего стека, узел за узлом. Там, где у вас были заклинания и магия с Canonical, AWS — это все для бизнеса, и эти функции выражаются в форме шаблонов стека cloud-config и CloudFormation. Преимуществом здесь является то, что вы можете использовать существующие предварительно настроенные ресурсы, такие как подсети, VPC, роли IAM, группы безопасности и т. д., без необходимости все настраивать. Kube-AWS также поддерживает кластеры etcd с несколькими зонами доступности, которые ссылаются на несколько зон доступности, где резервная база данных синхронно реплицируется.

5. Автоматизация с Ansible

Мы упомянули, что не могли упустить этот конкретный вариант из нашего списка, и хотя мы как бы покрыли его Kubespray, мы чувствовали, что он заслуживает отдельного внимания. Это связано с тем, что Ansible делает все возможное и в дополнение к автоматизации подготовки и настройки позволяет ИТ-администраторам автоматизировать любые повторяющиеся задачи от начала до конца. Это ставит его в совершенно другую категорию платформ, предлагающих сквозную автоматизацию. Самое приятное в Ansible, безусловно, то, что вам не нужно знать точные команды, необходимые для выполнения конкретной задачи, вам просто нужно получить в свои руки необходимые playbooks, а остальное — волшебство.

Автоматизация управления кластером Kubernetes: узнайте, прежде чем идти

Хотя существует несколько инструментов и платформ, которые вы можете использовать для автоматизации управления кластером в Kubernetes, важно знать, как глубоко вы можете зайти, прежде чем утонете. Как мы упоминали ранее, Kubernetes не прост, и если вы не готовы потратить некоторое время на исследования методом проб и ошибок, управляемая служба, вероятно, будет лучшим способом автоматизации.