Kubernetes：用虛擬集群節(jié)省成本
譯文【51CTO.com快譯】運(yùn)行過(guò)有多個(gè)集群的Kubernetes的人都知道成本會(huì)迅速變高。無(wú)論您如何創(chuàng)建集群，添加的每個(gè)集群都會(huì)增加更多成本。一個(gè)明顯的成本是控制平面，但總會(huì)有更多成本，比如每個(gè)集群都需要的額外API服務(wù)器，它本身不使用資源，但耗用現(xiàn)有資源池中的資源?；蛘吣赡苄枰獮槊總€(gè)集群使用單獨(dú)的負(fù)載均衡系統(tǒng)，而不是在應(yīng)用程序之間共享一個(gè)系統(tǒng)。
本文將更深入地探討這個(gè)話題，以及如何通過(guò)使用虛擬集群來(lái)減少或消除多個(gè)集群的額外成本。
虛擬集群是什么?
簡(jiǎn)而言之，虛擬集群之于Kubernetes，如同虛擬機(jī)之于裸機(jī)主機(jī)。在一個(gè)集群中，您可以創(chuàng)建新的虛擬集群。與虛擬機(jī)一樣，您將獲得通過(guò)直接主機(jī)獲得的所有功能，不過(guò)有幾個(gè)限制。
深入探討限制之前，先看看虛擬集群是什么、它們?nèi)绾喂ぷ?。您先要了解為什么要使用虛擬集群。雖然因組織而異，但有幾個(gè)共同的原因。
使用虛擬集群的一大原因是，您已經(jīng)在運(yùn)行多個(gè)小型集群。許多組織在使用集群來(lái)改善開(kāi)發(fā)者體驗(yàn)。許多公司不是將Kubernetes鎖起來(lái)、成為開(kāi)發(fā)者眼里的黑匣子，而是直接讓開(kāi)發(fā)者接觸Kubernetes，這既為了提高開(kāi)發(fā)者對(duì)技術(shù)的熟悉度，也為了提高開(kāi)發(fā)者的速度，因?yàn)樗麄儸F(xiàn)在確切地知道應(yīng)用程序會(huì)如何運(yùn)行。
說(shuō)到開(kāi)發(fā)，集群就像開(kāi)發(fā)者的機(jī)器一樣是個(gè)人的。您永遠(yuǎn)不知道同事在做什么或在測(cè)試什么，所以要確保他們所做的一切并不影響到您。這是使用許多小集群的典例，但也是表明良好的開(kāi)發(fā)者體驗(yàn)如何抬高成本的例子。
虛擬集群是一種在確保成本低的同時(shí)保持開(kāi)發(fā)者體驗(yàn)佳、速度快的方法，下面有詳細(xì)介紹。您已了解了為什么需要它，接下來(lái)得了解其工作原理。下面，您可以看到流行工具 vcluster如何實(shí)現(xiàn)虛擬集群。
圖1
看看圖的底部，您可以看到Host Cluster。這是在EKS、GKE、AKS 或運(yùn)行Kubernetes的其他任何地方運(yùn)行的集群。這是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)集群。除此之外，您擁有kube-system命名空間。同樣，這是完全標(biāo)準(zhǔn)的，到目前為止還沒(méi)有任何虛擬的東西。當(dāng)您向上移動(dòng)一步、看到ns-1和ns-2命名空間，虛擬部分就出現(xiàn)了。這些位于kube-system命名空間內(nèi)。
創(chuàng)建虛擬集群時(shí)，您可以使用現(xiàn)有的命名空間或創(chuàng)建新的命名空間。通常創(chuàng)建新的命名空間。這個(gè)命名空間將含有幾個(gè)pod。然后，這些pod含有一個(gè)您可以連接上去的“新”集群。隨后，這個(gè)“新”集群有自己的API服務(wù)器，這意味著您可以將其作為自己的集群與之交互。
您想要使用虛擬集群時(shí)，就像運(yùn)行vcluster connect命令一樣簡(jiǎn)單，這會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)結(jié)果。它將開(kāi)始端口轉(zhuǎn)發(fā)到虛擬集群內(nèi)API服務(wù)器的端口，并創(chuàng)建kubeconfig.yaml文件。您可以將其與kubectl結(jié)合使用，在現(xiàn)在虛擬的集群中執(zhí)行命令。(您在本文后面將獲得有關(guān)如何為自己設(shè)置vcluster的快速入門(mén)指南，因此現(xiàn)在無(wú)需操心。)
可以在此處閱讀有關(guān)虛擬集群細(xì)節(jié)的更多信息。
節(jié)省成本
使用虛擬集群節(jié)省成本來(lái)自多個(gè)因素，主要來(lái)自虛擬集群提供的早已經(jīng)過(guò)深思熟慮的功能，而不是來(lái)自專門(mén)致力于降低成本。
首先可節(jié)省控制平面的成本。節(jié)省多少取決于運(yùn)行多少個(gè)集群。如果您在GKE上運(yùn)行，每個(gè)所替換的集群每月可節(jié)省73美元。除此之外，您還可以從以前分離但現(xiàn)在共享的資源節(jié)省資金?，F(xiàn)在可以共享負(fù)載均衡系統(tǒng)之類(lèi)的東西，而不是為每個(gè)集群付費(fèi)。
第二個(gè)節(jié)省成本的好處來(lái)自能夠動(dòng)態(tài)擴(kuò)展Kubernetes集群。Kubernetes中的自動(dòng)擴(kuò)展絕非新功能。事實(shí)上，它是使用Kubernetes的最大賣(mài)點(diǎn)之一。然而，自動(dòng)擴(kuò)展實(shí)際使用的集群數(shù)量不是Kubernetes生來(lái)就有的。就虛擬集群而言，您可以在幾秒鐘內(nèi)啟用和停用集群，讓每個(gè)開(kāi)發(fā)者都可以擁有多個(gè)集群或沒(méi)有集群，取決于任何時(shí)間點(diǎn)的需求。
通過(guò)關(guān)閉未使用的集群來(lái)節(jié)省成本可能很有效，但也很難管理。如果旨在具有動(dòng)態(tài)性，難度更大，比如開(kāi)發(fā)者家時(shí)關(guān)閉，第二天回到辦公室時(shí)啟用。這存在幾個(gè)問(wèn)題。首先，它可能很煩人。其次，毫無(wú)疑問(wèn)開(kāi)發(fā)者有時(shí)忘記關(guān)閉未使用的集群。開(kāi)發(fā)者可能因軟件缺陷而分心，或者回家后忘了日常工作中的這一步。
不過(guò)這倒不是說(shuō)不能有效地使用該原則。借助Loft的睡眠模式，可以將集群設(shè)成一段時(shí)間不使用后自動(dòng)進(jìn)入睡眠狀態(tài)。考慮到開(kāi)發(fā)者每周平常工作40個(gè)小時(shí)，這么做最多可以節(jié)省76%的Kubernetes支出。
如果您想進(jìn)一步了解虛擬集群的工作原理、它們帶來(lái)什么好處，可以訪問(wèn)vcluster官網(wǎng)。
創(chuàng)建虛擬集群
您已意識(shí)到虛擬集群很有意義。下一步如何著手?下面是快速入門(mén)指南。如果需要更詳細(xì)的說(shuō)明，可以查看官方文檔。不過(guò)事實(shí)上，創(chuàng)建vclusters 就像這里詳述的一樣簡(jiǎn)單。
要做的第一件事是下載vcluster CLI：
- $ curl -s -L "https://github.com/loft-sh/vcluster/releases/latest" | \
- sed -nE 's!.*"([^"]*vcluster-linux-amd64)".*!https://github.com\1!p' | \
- xargs -n 1 curl -L -o vcluster && chmod +x vcluster && \
- sudo mv vcluster /usr/local/bin
CLI安裝完畢后，您可以使用vcluster create
- $ vcluster create vcluster-1 -n host-namespace-1
您現(xiàn)在有了自己的虛擬集群，可以通過(guò)運(yùn)行vcluster connect vcluster-1 -n host-namespace-1連接到該集群。無(wú)需做另外的任何工作即可開(kāi)始使用，此時(shí)您可以處理新創(chuàng)建的集群了。
結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)在您了解了虛擬集群的大致情況、如何使用vcluster來(lái)實(shí)現(xiàn)虛擬集群，以及虛擬集群如何幫助降低成本。通過(guò)將所有小型集群整合成一個(gè)大型“主機(jī)”集群，您可以節(jié)省每個(gè)控制平面的成本。除此之外，還可以節(jié)省更多的成本，因?yàn)楝F(xiàn)在更多的資源全面共享，而不是分散。
將上述內(nèi)容與Loft的睡眠模式相結(jié)合，有望節(jié)省當(dāng)前Kubernetes成本的三分之二以上。
原文標(biāo)題：Kubernetes: Saving Cost with Virtual Clusters，作者：Kasper Siig
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