Kubernetes titkos recept: cluster ízlés szerint elkészítve

Ahogy korábban már olvashattál róla, a Kubernetes telepítésének első lépése a megfelelő architektúra kiválasztása. A céljainktól, a környezet méretétől és a rendelkezésre állásra (HA) vonatkozó elvárásainktól függően több fürt-kialakítási lehetőség is elérhető.

Emellett lehetőség van arra is, hogy a Kubernetes összes fő komponensét egyetlen futtatható programként fordítsuk le saját gépünkön, ha testre szabott vagy fejlesztői környezetet szeretnénk kialakítani. Vannak, akiknek ez a hobbija, mert szeretné minden percét élvezni a programkód fordításának.

A négy fő Kubernetes fürt konfiguráció

A Kubernetes telepítésének négy gyakori módja létezik, különböző célokra és fejlettségi szintekre szabva. Ezeket már részben érintettük, most összefoglalásképp megmutatom egyben:

1. Egyszerű egy node-os telepítés

Ebben az esetben minden komponens (pl. API szerver, scheduler, controller-manager, kubelet, stb.) egyetlen gépen fut. Ez ideális választás:

• oktatási célra
• fejlesztői környezetekhez
• kísérletezéshez
• otthoni projektekhez

Ugyanakkor nem alkalmas élő (live, production) környezetre, mivel nem nyújt magas rendelkezésre állást.

2. Egy vezérlőcsomópont (head node), több munkavégző (worker)

Ebben a konfigurációban egyetlen vezérlőcsomópont vezérli a rendszer működését, és több munkavégző kapszula-futtató gép csatlakozik hozzá. A vezérlőcsomóponton jellemzően az alábbi elemek futnak:

• API szerver
• scheduler (ütemező)
• controller-manager
• stb. (etcd egybinárisos változatban)

Ez már egy skálázhatóbb modell, de továbbra is sérülékeny lehet, ha a head node elérhetetlenné válik.

3. Több vezérlőcsomópont, HA nélkül vagy részleges HA-val

Itt már több vezérlőcsomópont fut, ami javítja a rendelkezésre állást. A scheduler és a controller-manager vezetőt választanak maguk közül (leader election mechanizmus), és az API szerverek egy terheléselosztó mögött érhetők el. Az etcd még mindig lehet egycsomópontos.

Ez már alkalmas kisebb termelési környezetekre, de a teljes HA (High Availability) eléréséhez az etcd szintjén is replikációra van szükség.

4. Teljesen HA: HA vezérlőcsomópontok és HA etcd

A legmegbízhatóbb és legkomplexebb megoldás, amely:

• több vezérlőcsomópontot tartalmaz
• több etcd példányból álló fürtöt használ
• terheléselosztót alkalmaz az API szerverek előtt

Ebben a felállásban az etcd nem a vezérlőcsomópontokon fut, hanem külön gépeken, ezzel csökkentve az egy ponton történő hibák kockázatát. Nagyvállalati és kritikus rendszerek esetén ez az ajánlott megközelítés.

Fürtök közötti együttműködés: Kubernetes Federation

A Kubernetes Federation lehetőséget nyújt arra, hogy több teljes Kubernetes fürt közös vezérlő panel (control plane) alatt működjön. Ez lehetővé teszi az erőforrások migrálását az egyik klaszterből a másikba akár manuálisan, akár hibakezelés céljából. Bár az első verziónak voltak korlátai, a Federation v2 fejlesztései javítottak a stabilitáson és rugalmasságon. A Federation ls annak felhasználási esetei egy külön cikket is megérdemelne.

Kubernetes fordítása forráskódból

A Kubernetes számos binárisa (pl. kubelet, kubeadm, kubectl) elérhető előre lefordított formában a GitHub-on.

• kubelet
• kubeadm
• kubectl

Azonban haladó felhasználók és fejlesztők számára hasznos lehet a forráskódból történő saját fordítás.

Szükséges eszközök

• Telepített Golang környezet
• Git
• Megfelelő rendszerkövetelmények és jogosultságok

Lépések

1. A Kubernetes forráskód klónozása:

cd $GOPATH
git clone https://github.com/kubernetes/kubernetes
cd kubernetes

2. Fordítás futtatása:

make

3. Az új binárisok az _output/bin mappában találhatók.

Figyelem: egyes rendszereken további csomagokra lehet szükség a make sikeres lefutásához. A hibaüzenetek alapján ellenőrizni és pótolni kell a hiányzó függőségeket.

Összegzés

A Kubernetes telepítési lehetőségei a tanulási céloktól a magas rendelkezésre állást biztosító éles környezetekig terjednek. A fürt struktúrájának megválasztása előtt mindig tisztázni kell a célokat és az elvárt megbízhatóságot. Aki pedig mélyebben szeretné megérteni a Kubernetes működését, vagy testre szabott binárisokat szeretne létrehozni, annak érdemes a forráskódból történő fordítással is megismerkednie.

Te fordítottál már forráskódból alkalmazásokat, csak azért, hogy mélyebben megértsd annak működését?