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bikequan
6年前发布

k8s in Rancher架构分析

   <p>在Rancher 1.0版本开始,Rancher逐步增加了Kubernetes、Swarm、Mesos等多编排引擎的支持,很多朋友就此产生了疑惑,诸如Cattle引擎和这几个之间到底什么关系?每种引擎是如何支持的?自家的业务环境如何选型?我们将逐步揭开这些神秘面纱,了解基础架构才能在遇到问题时进行有效的分析,进而准确的定位问题并解决问题,因为没有一种生产环境是完全可靠的。基于这个背景下,这次我们首先向大家介绍kubernetes in Rancher的架构。</p>    <p>从现在Rancher的发展节奏来看,Cattle引擎已经被定义成Rancher的基础设施引擎,而Rancher的基础设施服务都包括哪些呢?如下:</p>    <ul>     <li>Networking,Rancher的统一网络服务,由rancher-net组件提供</li>     <li>Load Balancer,Rancher的负载均衡服务,目前来看套路基本上是基于Haproxy来构建</li>     <li>DNS Service,Rancher的DNS服务,主要是为了提供服务发现能力,由Rancher-DNS组件来提供</li>     <li>Metadata Service,Rancher的元数据服务,Metadata是我们通过- compose编排应用时的利器,可以很灵活的像service中注入特定信息</li>     <li>Persistent Storage Service,持久化存储服务目前是由convoy来提供,而对于真正的后端存储的实现Rancher还有longhorn没有完全放出</li>     <li>Audit Logging,审计日志服务是企业场景中比较重要的一个属性,目前是集成在Cattle内部没有被完全分离出来</li>    </ul>    <p>所以Rancher在接入任何一种编排引擎,最终都会把基础设施服务整合到该引擎中,Kubernetes in Rancher的做法正是如此。</p>    <p>Kubernetes各个组件的角色可以归为三类即Master、Minion、Etcd,Master主要是kube-apiserver、kube-scheduler、kube-controller-manager,Minion主要是kubelet和kube-proxy。Rancher为了融合k8s的管控功能,又在Master中添加了kuberctrld、ingress-controller、kubernetes-agent三个服务来打通Rancher和K8s,同时每个node上都会依赖Rancher提供的Rancher-DNS、Rancher-metadata、Rancher-net这些基础设施服务。</p>    <p style="text-align: center;"><img src="https://simg.open-open.com/show/4310ac6123a3c476a24fce7d1513c063.jpg"></p>    <p>由于K8s是基于Cattle引擎来部署,所以在K8s在部署完成之后,我们可以通过Link Graph来很清晰的看到整体的部署情况。</p>    <p style="text-align: center;"><img src="https://simg.open-open.com/show/d4a902b2f44a025efe06aa8db6ebb90d.jpg"></p>    <p>整个服务基于Cattle引擎的Rancher-compose构建,新增节点后自动添加kubelet和kube-proxy服务(此处利用了Global Label的特性),各个组件都添加了health-check机制,保证一定程度的高可用。考虑到etcd最低1个最多3个节点,单台agent host就可以部署K8s,三节点agent host则更合理些。</p>    <p>K8s集群完成部署后,我们就可以在其中添加各种应用服务,目前Rancher支持管理K8s的service、pod、replication-controller等,我们可以用一张图来形象得描述一下应用视图结构。</p>    <p style="text-align: center;"><img src="https://simg.open-open.com/show/4078acdfc4977d7e37fd1c8464d0dad8.jpg"></p>    <p>rancher-net组件会给每个pod分配一个IP,Rancher-DNS则替代了K8s的Skydns来实现服务发现,在pod的容器内部依然可以访问Rancher-metadata服务来获取元数据信息。除了这三个基础服务外,我们之前提到的kuberctrld、ingress-controller、kubernetes-agent也在其中扮演者重要角色。</p>    <p>无论是K8s还是Rancher,其中一些抽象对象(如Rancher的stack/service,或者K8s的serivice/pod)在属性更新时都会有events产生,在任何服务入口来更改这些抽象对象都会有events产生,所以要保证Rancher和k8s能够互相感知各自对象的更新,那么kubernetes-agent就应运而生了。</p>    <p style="text-align: center;"><img src="https://simg.open-open.com/show/e052ab9d9483f4c2540dab7f4be2dacd.png"></p>    <p>诸如K8s的namespaces、services、replicationcontrollers、pods等对象的信息变更会及时通知给Rancher,而Cattle管理的Host资源出现信息变更(诸如host label的变动)也会通知给K8s。</p>    <p>简单得说kubernetes-agent是为了维护Rancher和K8s之间的对象一致性,而真正要通过Rancher来创建K8s中的service或者pod之类的对象,还需要另外一个服务来实现,它就是kubectrld,直观的讲它就是包装了kubectrl,实现了其中kubectl create/apply/get 等功能。</p>    <p style="text-align: center;"><img src="https://simg.open-open.com/show/dd648e9139c92eb8582b5a99d5171d86.jpg"></p>    <p>所有的K8s对象创建请求都会走cattle引擎,cattle会把请求代理到kubectrld启动的一个api服务。除此之外,还会监听Rancher events来辅助实现相关对象的CRUD。</p>    <p>K8s上创建的service如需对外暴露访问,那么必然会用到LoadBalancer Type和Ingress kind,注意K8s概念下的LoadBalancer和Ingress略有不同,LoadBalancer的功能主要关注在L4支持http/tcp,而Ingrees则是要实现L7的负载均衡且只能支持http。K8s 的LoadBalancer需要在K8s中实现一个Cloud Provider,目前只有GCE,而Rancher则维护了自己的K8s版本在其中提供了Rancher Cloud Provider。对于Ingress则是提供了Ingress-controller组件,它实现了K8s的ingress框架,可以获取ingress的创建信息并执行相应的接口。当然最终这两者都会调用Cattle api来创建Rancher的负载均衡,且都是通过Haproxy完成负责均衡功能。</p>    <p style="text-align: center;"><img src="https://simg.open-open.com/show/762cfb334035ddbf3e296c58b767eac3.png"></p>    <p>以目前K8s社区的火热势头,Rancher应该会持续跟进并不断更新功能优化架构,待到Rancher1.2发布之后,CNI的支持会是一个里程碑,到那时Kubernetes in Rancher也会更加成熟,一起向着最好用Kubernetes发行版大踏步的前进。</p>    <p> </p>    <p>来自:http://dockone.io/article/2006</p>    <p> </p>    
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软件架构 负载均衡 Kubernetes