项目地址 https://github.com/KubeOperator/KubeOperator
KubeOperator简介
什么是 KubeOperator?
KubeOperator 是一个开源项目,在离线网络环境下,通过可视化 Web UI 在 VMware、Openstack 或者物理机上规划、部署和运营生产级别的 Kubernetes 集群。KubeOperator 是 Jumpserver 明星开源团队在 Kubernetes 领域的的又一全新力作。
注: KubeOperator 已通过云原生基金会(CNCF)的 Kubernetes 软件一致性认证。
KubeOperator 的整体架构
KubeOperator 使用 Terraform 在 IaaS 平台上自动创建主机(用户也可以自行准备主机,比如物理机或者虚机),通过 Ansible 完成自动化部署和变更操作,支持 Kubernetes 集群 从 Day 0 规划,到 Day 1 部署,到 Day 2 运营的全生命周期管理。
KubeOperator 的技术优势
- 简单易用:提供可视化的 Web UI,极大降低部署和管理门槛;
- 离线部署:持续更新包括 Kubernetes 及常用组件(即内置应用)的离线包;
- 按需创建:调用云平台 API,一键快速创建和部署 Kubernetes 集群;
- 按需伸缩:快速伸缩 Kubernetes 集群,优化资源使用效率;
- 按需修补:快速升级和修补 Kubernetes 集群,并与社区最新版本同步,保证安全性;
- 自我修复:通过重建故障节点确保集群可用性;
- 全栈监控:提供从Pod、Node到集群的事件、监控、告警、和日志方案;
- Multi-AZ 支持:通过把 Kubernetes 集群 Master 节点分布在不同的故障域上确保的高可用;
KubeOperator 的功能列表
具体版本路线图请参考:Roadmap
KubeOperator 的主要概念
部署模型
KubeOperator 支持两种类型的 K8s 集群部署,一种是一主多节点类型,另外一种是多主多节点类型。
- 一主多节点类型:K8s 集群由一个 master 节点、一个及以上 worker 节点组成。
- 多主多节点类型:K8s 集群由三个 master 节点、三个及以上 worker 节点组成。
一主多节点类型适用于开发和测试环境,生产环境请使用多主多节点类型。
部署模式
KubeOperator 支持两种部署模式,一种是手动部署,一种是自动部署。
- 手动模式:用户需要自己准备物理机或虚拟机及 NFS 持久化存储。
- 自动模式:用户只需要绑定云平台(比如 VMware)账号信息,KubeOperator 会根据预先定义的部署计划来自动创建主机实现一键自动化部署。
部署计划(Deploy Plan)
在自动部署模式下,部署计划定义了 K8s 集群的部署细节,包括其部署模型、集群所在的区域、可用区、节点大小类型等。
区域(Region)和可用区(AZ)
区域(Region)和可用区(AZ)这两个术语来自公有云。每个区域完全独立。每个可用区完全隔离,但同一个区域内的可用区之间使用低时延链路相连。区域和可用区之间的关系如下图所示。
对于公有云厂商提供的K8s 服务,master 节点由公有云厂商管理并维护,其 3 个master 节点会分布在同个区域下面的 3 个不同可用区上面,实现真正的高可用。
KubeOperator 借鉴公有云厂商的思路和概念,并应用到 VMware 和 Openstack 等私有云平台上面。例如,在 VMware 云平台下,区域对应为 Datacenter,可用区对应于 cluster,或者 cluster 下面的 resource pool。
- 如果用户只有一个 vSphere 集群,那么可以在集群下面建立三个 resource pool,每个resource pool 对应于一个可用区。
- 如果用户有三个 vSphere 集群,那么每个集群对应于一个可用区。
注:vSAN 集群不能被多个 vSphere 集群共享,所以 3 个 vSphere 集群,持久化存储仅支持集中存储。 具体请参考:https://docs.vmware.com/en/VMware-Enterprise-PKS/1.5/vmware-enterprise-pks-15/GUID-vsphere-persistent-storage.html
Kubernetes 离线安装包
KubeOperator 提供完整的离线 Kubernetes 安装包,每个安装包会被构建成一个独立容器镜像供 KubeOperator 使用,离线安装包中包括以下三种内容:
- Kubenetes 核心组件:包括 Kubenetes、Docker 及 etcd;
- Kubenetes 附属组件(镜像):包括网络、存储、监控、Dashboard 及常用工具;
- 操作系统 RPM 包:除 CentOS 7.6 Minimal 外的其他必备 RPM。安装包容器运行后是一个标准的 Yum 源服务器。
Kubernetes 离线安装包具体信息请参考工程:K8s-package。以 Kubernetes 离线包 v1.15.4 为例,其包括的内容如下:
Kubenetes 核心组件
分类 |
组件名称 |
版本 |
核心 |
kubernetes |
1.15.4 |
核心 |
etcd |
3.3.10 |
核心 |
docker |
docker-ce-18.09.9 |
Kubenetes 附属组件(镜像)
分类 |
组件名称 |
版本 |
网络 |
quay.io/coreos/flannel |
v0.11.0-amd64 |
网络 |
calico/node |
v3.7.3 |
网络 |
calico/cni |
v3.7.3 |
网络 |
calico/kube-controllers |
v3.7.3 |
网络 |
docker.io/coredns/coredns |
1.6.0 |
网络 |
docker.io/traefik |
v1.7.11 |
网络 |
f5networks/K8s-bigip-ctlr |
1.9.2 |
存储 |
quay.io/external_storage/nfs-client-provisioner |
v3.1.0-K8s1.11 |
监控 |
docker.io/grafana/grafana |
v1.7.11 |
监控 |
quay.io/prometheus/alertmanager |
v0.15.2 |
监控 |
quay.io/prometheus/node-exporter |
v1.7.11 |
监控 |
quay.io/prometheus/prometheus |
v2.4.3 |
监控 |
quay.io/prometheus/pushgateway |
v0.5.2 |
监控 |
quay.io/coreos/kube-state-metrics |
v1.4.0 |
Dashboard |
kubernetesui/dashboard |
v2.0.0-beta4 |
Dashboard |
kubernetesui/metrics-scraper |
v1.0.1 |
工具 |
gcr.io/google-containers/pause-amd64 |
3.1 |
工具 |
docker.io/registry |
2 |
工具 |
docker.io/konradkleine/docker-registry-frontend |
v2 |
工具 |
gcr.io/kubernetes-helm/tiller |
v2.15.0 |
工具 |
quay.io/coreos/configmap-reload |
v0.0.1 |
工具 |
docker.io/appropriate/curl |
edge |
工具 |
weaveworks/scope |
1.11.5 |
工具 |
quay.io/comcast/kuberhealthy |
v1.0.2 |
RPM 包(基于 CentOS 7.6 Minimal 及以上)
分类 |
组件名称 |
RPM |
dnsmasq |
RPM |
chrony |
RPM |
ntpdate |
RPM |
nfs-utils |