KubeSphere多集群管理

news2024/10/5 23:28:05

多集群管理

各种组织跨不同的云厂商或者在不同的基础设施上运行和管理多个 Kubernetes 集群的做法非常普遍。由于每个 Kubernetes 集群都是一个相对独立的单元，因此在多集群的场景下，需要多集群管理解决方案。

KubeSphere 的多集群管理为用户提供统一的控制平面，将应用程序及其副本分发到位于公有云或本地环境的多个集群。KubeSphere 还拥有跨多个集群的集中监控、日志系统、事件和审计日志等。

多集群架构

使用 KubeSphere 的中央控制平面管理多个集群之前，需要创建一个主集群。主集群是安装了 KubeSphere 设置角色为 Host 的集群，可以使用它提供的控制平面统一管理，只能有一个主集群存在。而多个成员集群可以同时存在，成员集群是安装了 KubeSphere 设置角色为 Member 的集群。主集群和成员集群之间的网络可以直接连接，或者通过代理连接。

启用多集群

设置主集群

可以在安装 KubeSphere 之前或者之后将一个集群指定为主集群

  1. 安装 KubeSphere 之前
# 设置安装配置文件 cluster-configuration.yaml 中的如下信息
multicluster:
  clusterRole: host     # 设置为主集群
  1. 安装 KubeSphere 之后
# 修改配置文件
kubectl edit cc ks-installer -n kubesphere-system
# 修改配置文件 cluster-configuration.yaml 中的如下信息
multicluster:
  clusterRole: host      # 设置为主集群

无论是安装前还是安装后，都可以通过下面的命令来检查，如果主集群准备就绪，将看到成功的日志返回。

kubectl logs -n kubesphere-system $(kubectl get pod -n kubesphere-system -l 'app in (ks-install, ks-installer)' -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}') -f

设置成员集群

为了通过主集群管理，您需要使成员集群和主集群的 ​​jwtSecret​​​ 相同，先在主集群节点通过下面的命令查询主集群的 ​​jwtSecret​​

kubectl -n kubesphere-system get cm kubesphere-config -o yaml | grep -v "apiVersion" | grep jwtSecret

类似主集群，也可以在安装 KubeSphere 之前或者之后将一个集群指定为成员集群

  1. 安装 KubeSphere 之前
# 设置安装配置文件 cluster-configuration.yaml 中的如下信息
# 设置 jwtSecret，从主集群中查询得来
authentication:
  jwtSecret: gfIwilcc0WjNGKJ5DLeksf2JKfcLgTZU
……
multicluster:
  clusterRole: menber     # 设置为成员集群
  1. 安装 KubeSphere 之后
#  修改配置文件
kubectl edit cc ks-installer -n kubesphere-system
#  修改配置文件 cluster-configuration.yaml 中的如下信息
## 设置 jwtSecret，从主集群中查询得来
authentication:
  jwtSecret: gfIwilcc0WjNGKJ5DLeksf2JKfcLgTZU
…… 
multicluster:
  clusterRole: menber     # 设置为成员集群

无论是安装前还是安装后，都可以通过下面的命令来检查，如果成员集群准备就绪，将看到成功的日志返回。

kubectl logs -n kubesphere-system $(kubectl get pod -n kubesphere-system -l 'app in (ks-install, ks-installer)' -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}') -f

导入成员集群

直接连接

当成员集群的 kube-apiserver 地址可以被主集群直接访问，或者与主集群在同一私有网络或子网中时，此方法适用

  • 以 ​​admin​​ 身份登录主集群 KubeSphere 控制台，转到集群管理页面点击添加集群。
  • 在导入集群页面，输入要导入的集群的基本信息。可以点击右上角的编辑模式以 YAML 格式查看并编辑基本信息。编辑完成后，点击下一步。
  • 在连接方式，选择直接连接 Kubernetes 集群，复制成员集群 kubeconfig 内容并粘贴至文本框。
  • 使用命令 cat $HOME/.kube/config 查看成员集群 kubeconfig 文件
  • 确保主集群的任何节点都能访问成员集群 kubeconfig 中的 ​​server​​ 地址。

  1. 点击创建，然后等待集群初始化完成。
代理连接

当成员集群部署在私有环境下，kube-apiserver 地址无法被直接访问，但主集群可以暴露代理服务并由成员集群访问，适用此连接方法

  1. 设置代理服务地址
  1. 执行以下命令来检查服务。
kubectl -n kubesphere-system get svc
  1. 命令输出结果可能如下所示。在此示例中，可以看出 ​​NodePort​​​ 为 ​​30092​​：
NAME       TYPE            CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP     PORT(S)                   AGE
tower      LoadBalancer    10.233.63.191   <pending>       8080:30092/TCP            16h
  1. 由于 ​​EXTERNAL-IP​​​ 处于 ​​pending​​​ 状态，需要手动设置代理地址。例如，如果公有 IP 地址为 ​​139.198.120.120​​​，则需要将公网 IP 的端口，如​​30092​​​ 转发到 ​​NodeIP​​​:​​NodePort​​​。由于我们的环境没有公网的 LoadBalancer，因此就默认把这个地址设置为 ​​NodeIP​​​:​​NodePort​​
  2. 修改配置文件中代理地址（直接用 ​​NodeIP​​​:​​NodePort​​ 代替）
#  修改配置文件
kubectl edit cc ks-installer -n kubesphere-system
#  修改配置文件 cluster-configuration.yaml 中的如下信息
multicluster:
    clusterRole: host
    # 设置代理地址，本来应该是设置公网地址转发  现在直接设置 NodeIP:NodePort
    proxyPublishAddress: http://172.172.30.131:30092
  1. 保存配置并稍等片刻，或者可以运行以下命令手动重启 ​​ks-apiserver​​ 使修改立即生效
kubectl -n kubesphere-system rollout restart deployment ks-apiserver
  1. 以 ​​admin​​ 身份登录 KubeSphere 控制台，转到集群管理页面点击添加集群。
  2. 在导入集群页面输入要导入的集群的基本信息。也可以点击右上角的编辑模式以 YAML 格式查看并编辑基本信息。编辑完成后，点击下一步。
  3. 在连接方式，选择集群连接代理，然后点击创建。主集群会为后面需要部署在成员集群上的代理组件生成相应Deployment 的 YAML 文件
  4. 根据上一步生成的文件内容，在成员集群中创建一个 ​​agent.yaml​​​ 文件，然后将内容复制并粘贴到该文件中。在该节点上执行 ​​kubectl create -f agent.yaml​​ 然后等待代理启动并运行。确保成员集群可以访问代理地址。
  5. 待集群代理启动并运行，会看到成员集群已经导入主集群。

移除成员集群

  1. 点击左上角的平台管理，选择集群管理。
  2. 在成员集群区域，点击要从中央控制平面移除的集群右侧的三个点图标，点击解绑集群。
  3. 在弹出的移除集群对话框，请仔细阅读风险提示信息。如果您仍然想移除成员集群，输入集群名称，点击确定以移除成员集群。

启用多集群下创建项目和工作负载

创建项目

在启用多集群的情况下，当创建项目时，可以选择创建项目或多集群项目

  1. 项目
  1.   需要指定某个集群，只在该集群下创建项目，非多集群模式下相同管理

  1. 多集群项目

  1.   多集群项目只是逻辑上的项目，实际上是在多个集群下创建相同名称的 namespace，从主集群控制台可以进行统一管理

  3. Host 集群中

  6. Menber 集群中

创建工作负载

单集群项目下的负载创建没有变化，此处不再赘述，多集群项目下的负载创建如下：

  1. 需要指定副本在不同集群的分配情况，以副本数量或权重的方式分配
  2. 新增集群差异化设置，可以为不同集群上设置不同的容器设置、端口设置和环境变量设置
  3. 点击创建，会在不同集群下的同名 namespace 下分别创建副本

多集群项目配置管理

首先由企业空间目录进入项目，路径：http://hostIP:30880/workspaces/system-workspace/projects，查看多集群项目

在多集群项目下创建配置字典（configmap）

分别进入两个集群的终端中查看：

可以看到，在两个集群中，同名的 namespace，下都有刚刚创建的配置字典

在主集群控制台，编辑配置字典

编辑后分别在两个集群终端查看字典内容，可以看到两个集群中的配置同步更新。

创建多集群配置文件后，单独更新任何一个集群中的配置都是不生效的，因此此时的配置本质上是多集群配置资源 FederatedConfigmap 类型的资源管理的，规定了创建的 configmap 需要应用到哪几个集群中，以及配置的值

多集群管理注意事项

  • 主集群和成员集群必须都安装 KubeSphere
  • 主集群和成员集群必须完成时间同步，最好由同一 NTP 服务管理
  • 主集群和成员集群必须设置正确的集群角色，并且在主集群和成员集群上的 ​​jwtSecret​​ 也相同。
  • 建议成员集群在导入主集群之前是干净环境，即没有创建任何资源。
  • 建议在主集群控制台创建资源，不建议登录成员集群控制台去创建资源，因为部分资源（例如：企业空间）将不会同步到主集群进行管理
  • 不建议您将主集群转换为成员集群，或将成员集群转换成主集群，如果一个成员集群曾经被导入进主集群，将该成员集群从先前的主集群解绑后，再导入进新的主集群时必须使用相同的集群名称，否则会导致环境中资源错乱无法使用
  • 只需在主集群上启用应用商店，就可以直接在成员集群上使用与应用商店相关的功能
  • 对于除应用商店外的其他可插拔组件，当在主集群上启用时，仍然需要在成员集群上手动启用相同组件以实现相同的功能

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