KubeOperator - 從這里開啟您的 Kubernetes 之旅

項目地址 https://github.com/KubeOperator/KubeOperator

KubeOperator簡介

什么是 KubeOperator？

KubeOperator 是一個開源項目，在離線網絡環境下，通過可視化 Web UI 在 VMware、Openstack 或者物理機上規劃、部署和運營生產級別的 Kubernetes 集群。KubeOperator 是 Jumpserver 明星開源團隊在 Kubernetes 領域的的又一全新力作。

注： KubeOperator 已通過云原生基金會（CNCF）的 Kubernetes 軟件一致性認證。

KubeOperator 的整體架構

KubeOperator 使用 Terraform 在 IaaS 平臺上自動創建主機（用戶也可以自行準備主機，比如物理機或者虛機），通過 Ansible 完成自動化部署和變更操作，支持 Kubernetes 集群 從 Day 0 規劃，到 Day 1 部署，到 Day 2 運營的全生命周期管理。

KubeOperator 的技術優勢

• 簡單易用：提供可視化的 Web UI，極大降低部署和管理門檻；
• 離線部署：持續更新包括 Kubernetes 及常用組件（即內置應用）的離線包；
• 按需創建：調用云平臺 API，一鍵快速創建和部署 Kubernetes 集群；
• 按需伸縮：快速伸縮 Kubernetes 集群，優化資源使用效率；
• 按需修補：快速升級和修補 Kubernetes 集群，并與社區最新版本同步，保證安全性；
• 自我修復：通過重建故障節點確保集群可用性；
• 全棧監控：提供從Pod、Node到集群的事件、監控、告警、和日志方案；
• Multi-AZ 支持：通過把 Kubernetes 集群 Master 節點分布在不同的故障域上確保的高可用；

KubeOperator 的功能列表

具體版本路線圖請參考：Roadmap

KubeOperator 的主要概念

部署模型

KubeOperator 支持兩種類型的 K8s 集群部署，一種是一主多節點類型，另外一種是多主多節點類型。

• 一主多節點類型：K8s 集群由一個 master 節點、一個及以上 worker 節點組成。
• 多主多節點類型：K8s 集群由三個 master 節點、三個及以上 worker 節點組成。

一主多節點類型適用于開發和測試環境，生產環境請使用多主多節點類型。

部署模式

KubeOperator 支持兩種部署模式，一種是手動部署，一種是自動部署。

• 手動模式：用戶需要自己準備物理機或虛擬機及 NFS 持久化存儲。
• 自動模式：用戶只需要綁定云平臺（比如 VMware）賬號信息，KubeOperator 會根據預先定義的部署計劃來自動創建主機實現一鍵自動化部署。

部署計劃(Deploy Plan)

在自動部署模式下，部署計劃定義了 K8s 集群的部署細節，包括其部署模型、集群所在的區域、可用區、節點大小類型等。

區域(Region)和可用區(AZ)

區域(Region)和可用區(AZ)這兩個術語來自公有云。每個區域完全獨立。每個可用區完全隔離，但同一個區域內的可用區之間使用低時延鏈路相連。區域和可用區之間的關系如下圖所示。

對于公有云廠商提供的K8s 服務，master 節點由公有云廠商管理并維護，其 3 個master 節點會分布在同個區域下面的 3 個不同可用區上面，實現真正的高可用。

KubeOperator 借鑒公有云廠商的思路和概念，并應用到 VMware 和 Openstack 等私有云平臺上面。例如，在 VMware 云平臺下，區域對應為 Datacenter，可用區對應于 cluster，或者 cluster 下面的 resource pool。

• 如果用戶只有一個 vSphere 集群，那么可以在集群下面建立三個 resource pool，每個resource pool 對應于一個可用區。
• 如果用戶有三個 vSphere 集群，那么每個集群對應于一個可用區。

注：vSAN 集群不能被多個 vSphere 集群共享，所以 3 個 vSphere 集群，持久化存儲僅支持集中存儲。 具體請參考：https://docs.vmware.com/en/VMware-Enterprise-PKS/1.5/vmware-enterprise-pks-15/GUID-vsphere-persistent-storage.html

Kubernetes 離線安裝包

KubeOperator 提供完整的離線 Kubernetes 安裝包，每個安裝包會被構建成一個獨立容器鏡像供 KubeOperator 使用，離線安裝包中包括以下三種內容：

• Kubenetes 核心組件：包括 Kubenetes、Docker 及 etcd；
• Kubenetes 附屬組件（鏡像）：包括網絡、存儲、監控、Dashboard 及常用工具；
• 操作系統 RPM 包：除 CentOS 7.6 Minimal 外的其他必備 RPM。安裝包容器運行后是一個標準的 Yum 源服務器。

Kubernetes 離線安裝包具體信息請參考工程：K8s-package。以 Kubernetes 離線包 v1.15.4 為例，其包括的內容如下：

Kubenetes 核心組件

Kubenetes 附屬組件（鏡像）

RPM 包（基于 CentOS 7.6 Minimal 及以上）