Kubernetes1.3新特性：集群联盟 快速部署和管理应用

Kubernetes v1.3在2016年7月份发布了，里面介绍了对“集群联盟”的支持。这个功能使企业能够快速有效的、低成本的部署和管理跨公有云和数据中心的应用。这个功能会按照地理位置创建一个复制机制，将多个kubernetes集群进行复制，即使遇到某个区域连接中断或某个数据中心故障，也会保持最关键的服务运行。让我们来看看“集群联盟”控制平面架构，并使用一些用例来分析。

集群联盟：管理多个kubernetes集群的集群

为了追求高可用性和更高的性能，要将应用部署到多个数据中心或多个公有云中。通过引入“集群联盟”控制平面，Kubernetes v1.3迈出了第一步，使自己成为了一个多区域业务编排框架。

“集群联盟”在架构上同kubernetes集群很相似。有一个“集群联盟”的API server提供一个标准的Kubernetes API，并且通过etcd来存储状态。然而，一个通常的Kubernetes只是管理节点计算，而“集群联盟”管理所有的kubernetes集群。

从图中可以看出来，kubernetes通过一组node来协调工作负载，而“集群联盟”通过一组Kubernetes集群协调工作负载。

联合服务

Kubernetes有一个标准的插件：kube-dns，这个插件可以在集群内部提供DNS服务，通过DNS可以通过名字来访问kubernetes服务。Kubernetes服务是由一组kubernetesPOD组成的，这些POD是一些已经容器化了的应用，这些POD前面使用到了负载均衡器。假如我们有一个kubernetes集群，这个集群里面有一个服务叫做mysql，这个服务是由一组mysql POD组成的。在这个kubernetes集群中，其他应用可以通过DNS来访问这个mysql服务。

例如：

mysql://user:pass@mysql:3306

对于kubernetes v1.3来说，新的federation/v1beta1 API将扩展基于DNS服务发现的功能。“集群联盟”利用DNS，让POD可以跨集群、透明的解析服务。

从图中可以看出来，这种架构可以兼容其他公共路由器，还可以兼容一些私有广域网，这些私有广域网通过各种联合集群的外部服务接口互联互通。

当前支持联盟DNS功能的有AWS的Route53、Google Cloud DNS。需要注意的是，这个联盟DNS提供接口是“插件式”的，可以针对不同的环境进行扩展。

展望未来：通过kubernetes提供的“集群联盟”功能，在全球范围内部署应用

在kubernetes v1.3中，“集群联盟”是一个新特性，当前处于beta阶段，这意味着这个功能目前可以用来做测试，还不能在生产环境中使用。我们现在正在kubernetes社区中稳定和扩展“集群联盟”这个功能，在以后的发布版本中，希望企业可以使用到这个功能，实现在全球范围内部署应用。

可以预见到，kubernetes的“集群联盟”功能就会很快发布了。

全局调度

“集群联盟”的控制平面能够把POD指定给其他Kubernetes集群。在即将发布的版本中，“集群联盟”调度器将决定如何在不同kubernetes集群中分配工作负载。为了追求高可用性和更高的性能，将应用部署到全球多个数据中心或多个公有云中，“集群联盟”成为了实现方式。

通过全局调度，我们可以：

•       跨kubernetes集群均匀的调度任务负载

•       将一个最便宜的kubernetes集群的工作负载进行最大化，如果超出了这个kubernetes集群的承受能力，那么将额外的工作负载路由到一个更昂贵的kubernetes集群中

•       根据应用地理区域需求，调度工作负载到不同的kubernetes集群中，对于不同的终端用户，提供更高的带宽和更低的延迟。

从区域故障或者数据中心故障中自动恢复

Kubernetes本身可以自动处理集群中单节点故障的问题，而“集群联盟”的核心动机之一是自动从一个kubernetes集群的故障中进行恢复。

“集群联盟”控制平面可以跨集群冗余部署，当某个集群所在区域出现故障时，并不影响整个服务。该联盟的控制平面还可以检测集群是否为不可用状态，如果发现某个集群为不可用状态时，可以将失败的任务重新分配给“集群联盟”中其他可用状态的集群上。

避免厂商锁定

通过使用特定公有云的功能和服务，才可以协调复杂云应用的资源和负载。这样导致大量应用被锁定到一个特定的云服务提供商。

Kubernetes是一个开源的编排框架，提供一套统一的接口，通过这套统一接口可以实现应用的弹性部署，而不用依赖于特定的云服务提供商。通过“集群联盟”有助于实现这一目标，通过一套统一的接口，可以根据价格，服务水平或个人偏好的变化，在不同云服务提供商之间动态迁移工作负载。

通过“集群联盟”这样的功能，企业将能够有效地将他们的应用部署在全球各地，同时通过动态优化部署来节省运营成本。这是为了实现Google’s Infrastructure for Everyone Else（GIFEE）必不可少的一步。