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Kubernetes 多區(qū)域擴(kuò)展輕松搞定：遠(yuǎn)不像你想象的那么難！

企業(yè)動(dòng)態(tài)
一種比較流行的替代方法是在每個(gè)地域部署一個(gè)集群，然后設(shè)法對(duì)多個(gè)集群進(jìn)行必要的編排。

對(duì) Kubernetes 來(lái)說(shuō)，跨越多個(gè)地域（Region）部署工作負(fù)載，這是個(gè)有趣的挑戰(zhàn)。雖然從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，我們可以用分布在多個(gè)地域的節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建集群，但因?yàn)闀?huì)造成額外的延遲，通常并不建議這樣做。

一種比較流行的替代方法是在每個(gè)地域部署一個(gè)集群，然后設(shè)法對(duì)多個(gè)集群進(jìn)行必要的編排。

本文將介紹如何：

  1. 分別在北美、歐洲和東南亞各自創(chuàng)建一個(gè)集群。
  2. 創(chuàng)建第四個(gè)集群，將其作為上述三個(gè)集群的編排器。
  3. 設(shè)置一個(gè)將三個(gè)集群連接在一起的網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)跨集群的無(wú)縫通信。

本文涉及的操作均可通過(guò)腳本實(shí)現(xiàn)，只需最少量人工介入即可適用于 Terraform。相關(guān)代碼請(qǐng)?jiān)L問(wèn) LearnK8s GitHub。

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創(chuàng)建集群管理器

首先創(chuàng)建用于管理其余集群的集群。我們可以通過(guò)下列命令創(chuàng)建該集群并保存 Kubeconfig 文件。

bash
$ linode-cli lke cluster-create \
 --label cluster-manager \
 --region eu-west \
 --k8s_version 1.23
$ linode-cli lke kubeconfig-view "insert cluster id here" --text | tail +2 | base64 -d > kubeconfig-cluster-manager

隨后可通過(guò)下列命令驗(yàn)證安裝過(guò)程已成功完成：

bash
$ kubectl get pods -A --kubecnotallow=kubeconfig-cluster-manager

我們還需要在集群管理器中安裝 Karmada，這個(gè)管理系統(tǒng)可以幫助我們跨越多個(gè) Kubernetes 集群或多個(gè)云平臺(tái)運(yùn)行自己的云原生應(yīng)用程序。Karmada 是一種安裝在集群管理器中的控制平面，其他集群中需要安裝代理程序。

該控制平面包含三個(gè)組件：

  1. 一個(gè) API 服務(wù)器（API Server）
  2. 一個(gè)控制器管理器（Controller Manager）
  3. 一個(gè)調(diào)度器（Scheduler）


是否看起來(lái)覺(jué)得很熟悉？這是因?yàn)樗c Kubernetes 控制平面功能其實(shí)是相同組件，只不過(guò) Karmada 能適用于多種集群。

理論部分說(shuō)的差不多了，接下來(lái)開(kāi)始看看具體要用的代碼。我們可以使用 Helm 安裝 Karmada API 服務(wù)器。為此可使用下列命令添加 Helm 倉(cāng)庫(kù)：

bash
$ helm repo add karmada-charts https://raw.githubusercontent.com/karmada-io/karmada/master/charts
$ helm repo list
NAME URL
karmada-charts https://raw.githubusercontent.com/karmada-io/karmada/master/charts

由于 Karmada API 服務(wù)器必須能被所有其他集群訪問(wèn)，因此我們必須：

  1. 從節(jié)點(diǎn)上將其暴露出來(lái)；并且
  2. 確保連接是可信任的。

因此首先需要通過(guò)下列命令獲取承載了控制平面的節(jié)點(diǎn)的 IP 地址：

bash
kubectl get nodes -o jsnotallow='{.items[0].status.addresses[?(@.type==\"ExternalIP\")].address}' \
 --kubecnotallow=kubeconfig-cluster-manager

隨后即可用下列命令安裝 Karmada 控制平面：

bash
$ helm install karmada karmada-charts/karmada \
 --kubecnotallow=kubeconfig-cluster-manager \
 --create-namespace --namespace karmada-system \
 --versinotallow=1.2.0 \
 --set apiServer.hostNetwork=false \
 --set apiServer.serviceType=NodePort \
 --set apiServer.nodePort=32443 \
 --set certs.auto.hosts[0]="kubernetes.default.svc" \
 --set certs.auto.hosts[1]="*.etcd.karmada-system.svc.cluster.local" \
 --set certs.auto.hosts[2]="*.karmada-system.svc.cluster.local" \
 --set certs.auto.hosts[3]="*.karmada-system.svc" \
 --set certs.auto.hosts[4]="localhost" \
 --set certs.auto.hosts[5]="127.0.0.1" \
 --set certs.auto.hosts[6]="<insert the IP address of the node>"

安裝完成后，即可通過(guò)下列命令獲得 Kubeconfig 并連接到 Karmada API：

bash
kubectl get secret karmada-kubeconfig \
 --kubecnotallow=kubeconfig-cluster-manager \
 -n karmada-system \
 -o jsnotallow={.data.kubeconfig} | base64 -d > karmada-config

不過(guò)為什么這里要用另一個(gè) Kubeconfig 文件？

按照設(shè)計(jì)，Karmada API 是為了取代標(biāo)準(zhǔn)的 Kubernetes API，同時(shí)依然提供了用戶需要的全部功能。換句話說(shuō)，我們可以借助 kubectl 創(chuàng)建橫跨多個(gè)集群的部署。

在測(cè)試 Karmada API 和 kubectl 之前，還需要調(diào)整 Kubeconfig 文件。默認(rèn)情況下生成的 Kubeconfig 只能在集群網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部使用。不過(guò)我們只需調(diào)整這幾行內(nèi)容就可以消除這一限制：

yaml
apiVersion: v1
kind: Config
clusters:
 - cluster:
 certificate-authority-data: LS0tLS1CRUdJTi…
 insecure-skip-tls-verify: false
 server: https://karmada-apiserver.karmada-system.svc.cluster.local:5443 # <- this works only in the cluster
 name: karmada-apiserver
# truncated

請(qǐng)將之前獲取的節(jié)點(diǎn) IP 地址替換進(jìn)去：

yaml
apiVersion: v1
kind: Config
clusters:
 - cluster:
 certificate-authority-data: LS0tLS1CRUdJTi…
 insecure-skip-tls-verify: false
 server: https://<node's IP address>:32443 # <- this works from the public internet
 name: karmada-apiserver
# truncated

接下來(lái)就可以開(kāi)始測(cè)試 Karmada 了。

安裝 Karmada 代理程序

運(yùn)行下列命令檢索所有部署和所有集群：

bash
$ kubectl get clusters,deployments --kubecnotallow=karmada-config
No resources found

可想而知，目前沒(méi)有任何部署，也沒(méi)有任何額外的集群。我們可以添加幾個(gè)集群并將其連接到 Karmada 控制平面。

請(qǐng)重復(fù)執(zhí)行下列命令三次：

bash
linode-cli lke cluster-create \
 --label <insert-cluster-name> \
 --region <insert-region> \
 --k8s_version 1.23
linode-cli lke kubeconfig-view "insert cluster id here" --text | tail +2 | base64 -d > kubeconfig-<insert-cluster-name>

執(zhí)行時(shí)請(qǐng)分別使用如下的值：

  1. Cluster name eu, region eu-west 以及 kubeconfig file kubeconfig-eu
  2. Cluster name ap, region ap-south 以及 kubeconfig file kubeconfig-ap
  3. Cluster name us, region us-west 以及 kubeconfig file kubeconfig-us

隨后通過(guò)下列命令確認(rèn)集群已經(jīng)成功創(chuàng)建：

bash
$ kubectl get pods -A --kubecnotallow=kubeconfig-eu
$ kubectl get pods -A --kubecnotallow=kubeconfig-ap
$ kubectl get pods -A --kubecnotallow=kubeconfig-us

接下來(lái)要將這些集群加入 Karmada 集群。Karmada 需要在其他每個(gè)集群中使用代理程序來(lái)協(xié)調(diào)控制平面的部署。

我們可以使用 Helm 安裝 Karmada 代理程序并將其鏈接至集群管理器：

bash
$ helm install karmada karmada-charts/karmada \
 --kubecnotallow=kubeconfig-<insert-cluster-name> \
 --create-namespace --namespace karmada-system \
 --versinotallow=1.2.0 \
 --set installMode=agent \
 --set agent.clusterName=<insert-cluster-name> \
 --set agent.kubeconfig.caCrt=<karmada kubeconfig certificate authority> \
 --set agent.kubeconfig.crt=<karmada kubeconfig client certificate data> \
 --set agent.kubeconfig.key=<karmada kubeconfig client key data> \
 --set agent.kubeconfig.server=https://<insert node's IP address>:32443 \

上述命令同樣需要重復(fù)三次，每次分別插入下列變量：

  1. 集群名稱：分別為 eu、ap 和 us。
  2. 集群管理器的證書(shū)授權(quán)機(jī)構(gòu)。我們可以在 karmada-config 文件的 clusters [0].cluster ['certificate-authority-data'] 中找到該值，這些值可以通過(guò) base64 進(jìn)行解碼。
  3. 用戶的客戶端證書(shū)數(shù)據(jù)。我們可以在 karmada-config 文件的 users [0].user ['client-certificate-data'] 中找到該值，這些值可以通過(guò) base64 進(jìn)行解碼。
  4. 用戶的客戶端密鑰數(shù)據(jù)。我們可以在 karmada-config 文件的 users [0].user ['client-key-data'] 中找到該值，這些值可以通過(guò) base64 進(jìn)行解碼。
  5. 承載 Karmada 控制平面的節(jié)點(diǎn)的 IP 地址。

隨后可以運(yùn)行下列命令來(lái)驗(yàn)證安裝是否成功完成：

bash
$ kubectl get clusters --kubecnotallow=karmada-config
NAME VERSION MODE READY
eu v1.23.8 Pull True
ap v1.23.8 Pull True
us v1.23.8 Pull True

借助 Karmada Policies 編排多集群部署

只要配置正確無(wú)誤，我們即可將工作負(fù)載提交給 Karmada，由它將任務(wù)分發(fā)給其他集群。

為了進(jìn)行測(cè)試，我們首先需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)部署：

yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
 name: hello
spec:
 replicas: 3
 selector:
 matchLabels:
 app: hello
 template:
 metadata:
 labels:
 app: hello
 spec:
 containers:
 - image: stefanprodan/podinfo
 name: hello
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 name: hello
spec:
 ports:
 - port: 5000
 targetPort: 9898
 selector:
 app: hello

隨后通過(guò)下列命令將該部署提交至 Karmada API 服務(wù)器：

bash
$ kubectl apply -f deployment.yaml --kubecnotallow=karmada-config

該部署包含三個(gè)副本，那么是否可以平均分發(fā)給這三個(gè)集群？一起來(lái)驗(yàn)證一下：

bash
$ kubectl get deployments --kubecnotallow=karmada-config
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE
hello 0/3 0 0

Karmada 為何沒(méi)有創(chuàng)建 Pod？先來(lái)看看這個(gè)部署：

bash
$ kubectl describe deployment hello --kubecnotallow=karmada-config
Name: hello
Namespace: default
Selector: app=hello
Replicas: 3 desired | 0 updated | 0 total | 0 available | 0 unavailable
StrategyType: RollingUpdate
MinReadySeconds: 0
RollingUpdateStrategy: 25% max unavailable, 25% max surge
Events:
 Type Reason From Message
 ---- ------ ---- -------
 Warning ApplyPolicyFailed resource-detector No policy match for resource

Karmada 并不知道該如何處理這個(gè)部署，因?yàn)槲覀兩形粗付ú呗浴?/span>

Karmada 調(diào)度器會(huì)使用策略將工作負(fù)載分配給集群。那么我們就定義一個(gè)簡(jiǎn)單的策略，為每個(gè)集群分配一個(gè)副本：

yaml
apiVersion: policy.karmada.io/v1alpha1
kind: PropagationPolicy
metadata:
 name: hello-propagation
spec:
 resourceSelectors:
 - apiVersion: apps/v1
 kind: Deployment
 name: hello
 - apiVersion: v1
 kind: Service
 name: hello
 placement:
 clusterAffinity:
 clusterNames:
 - eu
 - ap
 - us
 replicaScheduling:
 replicaDivisionPreference: Weighted
 replicaSchedulingType: Divided
 weightPreference:
 staticWeightList:
 - targetCluster:
 clusterNames:
 - us
 weight: 1
 - targetCluster:
 clusterNames:
 - ap
 weight: 1
 - targetCluster:
 clusterNames:
 - eu
 weight: 1

并用下列命令將該策略提交給集群：

bash
$ kubectl apply -f policy.yaml --kubecnotallow=karmada-config

然后再來(lái)看看部署和 Pod：

bash
$ kubectl get deployments --kubecnotallow=karmada-config
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE
hello 3/3 3 3
$ kubectl get pods --kubecnotallow=kubeconfig-eu
NAME READY STATUS RESTARTS
hello-5d857996f-hjfqq 1/1 Running 0
$ kubectl get pods --kubecnotallow=kubeconfig-ap
NAME READY STATUS RESTARTS
hello-5d857996f-xr6hr 1/1 Running 0
$ kubectl get pods --kubecnotallow=kubeconfig-us
NAME READY STATUS RESTARTS
hello-5d857996f-nbz48 1/1 Running 0

Karmada 會(huì)為每個(gè)集群分配一個(gè) Pod，因?yàn)椴呗灾袨槊總€(gè)集群定義了相等的權(quán)重。

我們用下列命令將該部署擴(kuò)展為 10 個(gè)副本：

bash
$ kubectl scale deployment/hello --replicas=10 --kubecnotallow=karmada-config

隨后查看 Pod 會(huì)看到如下的結(jié)果：

bash
$ kubectl get deployments --kubecnotallow=karmada-config
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE
hello 10/10 10 10
$ kubectl get pods --kubecnotallow=kubeconfig-eu
NAME READY STATUS RESTARTS
hello-5d857996f-dzfzm 1/1 Running 0
hello-5d857996f-hjfqq 1/1 Running 0
hello-5d857996f-kw2rt 1/1 Running 0
hello-5d857996f-nz7qz 1/1 Running 0
$ kubectl get pods --kubecnotallow=kubeconfig-ap
NAME READY STATUS RESTARTS
hello-5d857996f-pd9t6 1/1 Running 0
hello-5d857996f-r7bmp 1/1 Running 0
hello-5d857996f-xr6hr 1/1 Running 0
$ kubectl get pods --kubecnotallow=kubeconfig-us
NAME READY STATUS RESTARTS
hello-5d857996f-nbz48 1/1 Running 0
hello-5d857996f-nzgpn 1/1 Running 0
hello-5d857996f-rsp7k 1/1 Running 0

隨后修改策略，讓 EU 和 US 集群各承載 40% 的 Pod，讓 AP 集群只承載 20%。

yaml
apiVersion: policy.karmada.io/v1alpha1
kind: PropagationPolicy
metadata:
 name: hello-propagation
spec:
 resourceSelectors:
 - apiVersion: apps/v1
 kind: Deployment
 name: hello
 - apiVersion: v1
 kind: Service
 name: hello
 placement:
 clusterAffinity:
 clusterNames:
 - eu
 - ap
 - us
 replicaScheduling:
 replicaDivisionPreference: Weighted
 replicaSchedulingType: Divided
 weightPreference:
 staticWeightList:
 - targetCluster:
 clusterNames:
 - us
 weight: 2
 - targetCluster:
 clusterNames:
 - ap
 weight: 1
 - targetCluster:
 clusterNames:
 - eu
 weight: 2

并通過(guò)下列命令提交策略：

bash
$ kubectl apply -f policy.yaml --kubecnotallow=karmada-config

接著可以看到，Pod 的分配情況也酌情產(chǎn)生了變化：

bash
$ kubectl get pods --kubecnotallow=kubeconfig-eu
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
hello-5d857996f-hjfqq 1/1 Running 0 6m5s
hello-5d857996f-kw2rt 1/1 Running 0 2m27s
$ kubectl get pods --kubecnotallow=kubeconfig-ap
hello-5d857996f-k9hsm 1/1 Running 0 51s
hello-5d857996f-pd9t6 1/1 Running 0 2m41s
hello-5d857996f-r7bmp 1/1 Running 0 2m41s
hello-5d857996f-xr6hr 1/1 Running 0 6m19s
$ kubectl get pods --kubecnotallow=kubeconfig-us
hello-5d857996f-nbz48 1/1 Running 0 6m29s
hello-5d857996f-nzgpn 1/1 Running 0 2m51s
hello-5d857996f-rgj9t 1/1 Running 0 61s
hello-5d857996f-rsp7k 1/1 Running 0 2m51s

Karmada 支持通過(guò)多種策略分配工作負(fù)載，更多高級(jí)用例可以參考文檔。

Pod 在三個(gè)集群中運(yùn)行，但我們?cè)撊绾卧L問(wèn)？

先來(lái)看看 Karmada 中的服務(wù)：

bash
$ kubectl describe service hello --kubecnotallow=karmada-config
Name: hello
Namespace: default
Labels: propagationpolicy.karmada.io/name=hello-propagation
 propagationpolicy.karmada.io/namespace=default
Selector: app=hello
Type: ClusterIP
IP Family Policy: SingleStack
IP Families: IPv4
IP: 10.105.24.193
IPs: 10.105.24.193
Port: <unset> 5000/TCP
TargetPort: 9898/TCP
Events:
 Type Reason Message
 ---- ------ -------
 Normal SyncSucceed Successfully applied resource(default/hello) to cluster ap
 Normal SyncSucceed Successfully applied resource(default/hello) to cluster us
 Normal SyncSucceed Successfully applied resource(default/hello) to cluster eu
 Normal AggregateStatusSucceed Update resourceBinding(default/hello-service) with AggregatedStatus successfully.
 Normal ScheduleBindingSucceed Binding has been scheduled
 Normal SyncWorkSucceed Sync work of resourceBinding(default/hello-service) successful.

這些服務(wù)被部署在全部的三個(gè)集群中，但彼此之間并未連接。

盡管 Karmada 可以管理多個(gè)集群，但它并未提供任何網(wǎng)絡(luò)機(jī)制將這三個(gè)集群連接在一起。換句話說(shuō)，Karmada 是一種跨越多個(gè)集群編排部署的好工具，但我們需要通過(guò)其他機(jī)制讓這些集群相互通信。

使用 Istio 連接多個(gè)集群

Istio 通常被用于控制同一個(gè)集群中應(yīng)用程序之間的網(wǎng)絡(luò)流量，它可以檢查所有傳入和傳出的請(qǐng)求，并通過(guò) Envoy 以代理的方式發(fā)送這些請(qǐng)求。

Istio 控制平面負(fù)責(zé)更新并收集來(lái)自這些代理的指標(biāo)，還可以發(fā)出指令借此轉(zhuǎn)移流量。


因此我們可以用 Istio 攔截到特定服務(wù)的所有流量，并將其重定向至三個(gè)集群之一。這就是所謂的 Istio 多集群配置。

理論知識(shí)這就夠了，接下來(lái)親自試試吧。首先需要在三個(gè)集群中安裝 Istio。雖然安裝方法很多，但 Helm 最方便：

bash
$ helm repo add istio https://istio-release.storage.googleapis.com/charts
$ helm repo list
NAME URL
istio https://istio-release.storage.googleapis.com/charts

我們可以用下列命令將 Istio 安裝給三個(gè)集群：

bash
$ helm install istio-base istio/base \
 --kubecnotallow=kubeconfig-<insert-cluster-name> \
 --create-namespace --namespace istio-system \
 --versinotallow=1.14.1

請(qǐng)將 cluster-name 分別替換為 ap、eu 和 us，并將該命令同樣執(zhí)行三遍。

Base chart 將只安裝通用資源，例如 Roles 和 RoleBindings。實(shí)際的安裝會(huì)被打包到 istiod chart 中。但在執(zhí)行該操作前，我們首先需要配置 Istio Certificate Authority (CA)，以確保這些集群可以相互連接和信任。

請(qǐng)?jiān)谝粋€(gè)新目錄中使用下列命令克隆 Istio 代碼庫(kù)：

bash
$ git clone https://github.com/istio/istio

創(chuàng)建一個(gè) certs 文件夾并進(jìn)入該目錄：

bash
$ mkdir certs
$ cd certs

使用下列命令創(chuàng)建根證書(shū)：

bash
$ make -f ../istio/tools/certs/Makefile.selfsigned.mk root-ca

該命令將生成下列文件：

  1. root-cert.pem：生成的根證書(shū)
  2. root-key.pem：生成的根密鑰
  3. root-ca.conf：供 OpenSSL 生成根證書(shū)的配置
  4. root-cert.csr：為根證書(shū)生成的 CSR

對(duì)于每個(gè)集群，還需要為 Istio Certificate Authority 生成一個(gè)中間證書(shū)和密鑰：

bash
$ make -f ../istio/tools/certs/Makefile.selfsigned.mk cluster1-cacerts
$ make -f ../istio/tools/certs/Makefile.selfsigned.mk cluster2-cacerts
$ make -f ../istio/tools/certs/Makefile.selfsigned.mk cluster3-cacerts

上述命令會(huì)在名為 cluster1、cluster2 和 cluster3 的目錄下生成下列文件：

bash
$ kubectl create secret generic cacerts -n istio-system \
 --kubecnotallow=kubeconfig-<cluster-name>
 --from-file=<cluster-folder>/ca-cert.pem \
 --from-file=<cluster-folder>/ca-key.pem \
 --from-file=<cluster-folder>/root-cert.pem \
 --from-file=<cluster-folder>/cert-chain.pem

我們需要使用下列變量執(zhí)行這些命令：

| cluster name | folder name |
| :----------: | :---------: |
| ap | cluster1 |
| us | cluster2 |
| eu | cluster3 |

上述操作完成后，可以安裝 istiod 了：

bash
$ helm install istiod istio/istiod \
 --kubecnotallow=kubeconfig-<insert-cluster-name> \
 --namespace istio-system \
 --versinotallow=1.14.1 \
 --set global.meshID=mesh1 \
 --set global.multiCluster.clusterName=<insert-cluster-name> \
 --set global.network=<insert-network-name>

請(qǐng)使用下列變量將上述命令重復(fù)執(zhí)行三遍：

| cluster name | network name |
| :----------: | :----------: |
| ap | network1 |
| us | network2 |
| eu | network3 |

我們還可以使用拓?fù)渥⑨寔?lái)標(biāo)記 Istio 的命名空間：

bash
$ kubectl label namespace istio-system topology.istio.io/network=network1 --kubecnotallow=kubeconfig-ap
$ kubectl label namespace istio-system topology.istio.io/network=network2 --kubecnotallow=kubeconfig-us
$ kubectl label namespace istio-system topology.istio.io/network=network3 --kubecnotallow=kubeconfig-eu

至此幾乎就快完成了。

通過(guò)東西網(wǎng)關(guān)為流量創(chuàng)建隧道

接下來(lái)我們還需要：

  1. 一個(gè)網(wǎng)關(guān)，借此通過(guò)隧道將流量從一個(gè)集群發(fā)送到另一個(gè)
  2. 一種機(jī)制，借此發(fā)現(xiàn)其他集群中的 IP 地址

我們可以使用 Helm 安裝網(wǎng)關(guān)：

bash
$ helm install eastwest-gateway istio/gateway \
 --kubecnotallow=kubeconfig-<insert-cluster-name> \
 --namespace istio-system \
 --versinotallow=1.14.1 \
 --set labels.istio=eastwestgateway \
 --set labels.app=istio-eastwestgateway \
 --set labels.topology.istio.io/network=istio-eastwestgateway \
 --set labels.topology.istio.io/network=istio-eastwestgateway \
 --set networkGateway=<insert-network-name> \
 --set service.ports[0].name=status-port \
 --set service.ports[0].port=15021 \
 --set service.ports[0].targetPort=15021 \
 --set service.ports[1].name=tls \
 --set service.ports[1].port=15443 \
 --set service.ports[1].targetPort=15443 \
 --set service.ports[2].name=tls-istiod \
 --set service.ports[2].port=15012 \
 --set service.ports[2].targetPort=15012 \
 --set service.ports[3].name=tls-webhook \
 --set service.ports[3].port=15017 \
 --set service.ports[3].targetPort=15017 \

請(qǐng)使用下列變量將上述命令執(zhí)行三遍：

| cluster name | network name |
| :----------: | :----------: |
| ap | network1 |
| us | network2 |
| eu | network3 |

隨后對(duì)于每個(gè)集群，請(qǐng)使用下列資源暴露一個(gè)網(wǎng)關(guān)：

yaml
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: Gateway
metadata:
 name: cross-network-gateway
spec:
 selector:
 istio: eastwestgateway
 servers:
 - port:
 number: 15443
 name: tls
 protocol: TLS
 tls:
 mode: AUTO_PASSTHROUGH
 hosts:
 - "*.local"

并使用下列命令將文件提交至集群：

bash
$ kubectl apply -f expose.yaml --kubecnotallow=kubeconfig-eu
$ kubectl apply -f expose.yaml --kubecnotallow=kubeconfig-ap
$ kubectl apply -f expose.yaml --kubecnotallow=kubeconfig-us

對(duì)于發(fā)現(xiàn)機(jī)制，我們需要共享每個(gè)集群的憑據(jù)。這是因?yàn)榧翰⒉恢辣舜说拇嬖凇?/span>

為了發(fā)現(xiàn)其他 IP 地址，集群必須能彼此訪問(wèn)，并將這些集群注冊(cè)為流量的可能目的地。為此我們必須使用其他集群的 kubeconfig 文件創(chuàng)建一個(gè) Kubernetes secret。Istio 可以借此連接其他集群，發(fā)現(xiàn)端點(diǎn)，并指示 Envoy 代理轉(zhuǎn)發(fā)流量。

我們需要三個(gè) Secret：

yaml
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
 labels:
 istio/multiCluster: true
 annotations:
 networking.istio.io/cluster: <insert cluster name>
 name: "istio-remote-secret-<insert cluster name>"
type: Opaque
data:
 <insert cluster name>: <insert cluster kubeconfig as base64>

請(qǐng)使用下列變量創(chuàng)建這三個(gè) Secret：

| cluster name | secret filename | kubeconfig |
| :----------: | :-------------: | :-----------: |
| ap | secret1.yaml | kubeconfig-ap |
| us | secret2.yaml | kubeconfig-us |
| eu | secret3.yaml | kubeconfig-eu |

接下來(lái)需要向集群提交 Secret，但是請(qǐng)注意，不要將 AP 的 Secret 提交給 AP 集群。

為此需要執(zhí)行下列命令：

bash
$ kubectl apply -f secret2.yaml -n istio-system --kubecnotallow=kubeconfig-ap
$ kubectl apply -f secret3.yaml -n istio-system --kubecnotallow=kubeconfig-ap
$ kubectl apply -f secret1.yaml -n istio-system --kubecnotallow=kubeconfig-us
$ kubectl apply -f secret3.yaml -n istio-system --kubecnotallow=kubeconfig-us
$ kubectl apply -f secret1.yaml -n istio-system --kubecnotallow=kubeconfig-eu
$ kubectl apply -f secret2.yaml -n istio-system --kubecnotallow=kubeconfig-eu

至此，大部分操作已經(jīng)完成，我們可以開(kāi)始測(cè)試整個(gè)配置了。

測(cè)試多集群網(wǎng)絡(luò)連接

首先為一個(gè)睡眠中的 Pod 創(chuàng)建一個(gè)部署。我們可以使用該 Pod 向剛才創(chuàng)建的 Hello 部署發(fā)出請(qǐng)求：

yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
 name: sleep
spec:
 selector:
 matchLabels:
 app: sleep
 template:
 metadata:
 labels:
 app: sleep
 spec:
 terminationGracePeriodSeconds: 0
 containers:
 - name: sleep
 image: curlimages/curl
 command: ["/bin/sleep", "3650d"]
 imagePullPolicy: IfNotPresent
 volumeMounts:
 - mountPath: /etc/sleep/tls
 name: secret-volume
 volumes:
 - name: secret-volume
 secret:
 secretName: sleep-secret
 optional: true

請(qǐng)用下列命令創(chuàng)建部署：

bash
$ kubectl apply -f sleep.yaml --kubecnotallow=karmada-config

因?yàn)樵摬渴鹕形粗付ú呗裕琄armada 將不處理該部署，使其處于 “未決” 狀態(tài)。我們可以修改策略以包含該部署：

yaml
apiVersion: policy.karmada.io/v1alpha1
kind: PropagationPolicy
metadata:
 name: hello-propagation
spec:
 resourceSelectors:
 - apiVersion: apps/v1
 kind: Deployment
 name: hello
 - apiVersion: v1
 kind: Service
 name: hello
 - apiVersion: apps/v1
 kind: Deployment
 name: sleep
 placement:
 clusterAffinity:
 clusterNames:
 - eu
 - ap
 - us
 replicaScheduling:
 replicaDivisionPreference: Weighted
 replicaSchedulingType: Divided
 weightPreference:
 staticWeightList:
 - targetCluster:
 clusterNames:
 - us
 weight: 2
 - targetCluster:
 clusterNames:
 - ap
 weight: 2
 - targetCluster:
 clusterNames:
 - eu
 weight: 1

使用下列命令應(yīng)用該策略：

bash
$ kubectl apply -f policy.yaml --kubecnotallow=karmada-config

要了解該 Pod 被部署到哪里，可以使用下列命令：

bash
$ kubectl get pods --kubecnotallow=kubeconfig-eu
$ kubectl get pods --kubecnotallow=kubeconfig-ap
$ kubectl get pods --kubecnotallow=kubeconfig-us

接下來(lái)，假設(shè)該 Pod 被部署到 US 集群，請(qǐng)執(zhí)行下列命令：

bash
for i in {1..10}
do
 kubectl exec --kubecnotallow=kubeconfig-us -c sleep \
 "$(kubectl get pod --kubecnotallow=kubeconfig-us -l \
 app=sleep -o jsnotallow='{.items[0].metadata.name}')" \
 -- curl -sS hello:5000 | grep REGION
done

我們將會(huì)發(fā)現(xiàn)，響應(yīng)會(huì)來(lái)自不同地域的不同 Pod！搞定！

總結(jié)

該配置其實(shí)非?；A(chǔ)，缺乏真實(shí)環(huán)境中可能需要的其他很多功能：

  1. 我們可以從每個(gè)集群暴露出一個(gè) Istio 入口以攝入流量
  2. 我們可以使用 Istio 進(jìn)行流量塑型，這樣就會(huì)優(yōu)先進(jìn)行本地處理
  3. 還可以使用 Istio 策略強(qiáng)制規(guī)則定義流量如何在不同集群之間流動(dòng)

這篇文章的內(nèi)容感覺(jué)還行吧？有沒(méi)有想要立即在 Linode 平臺(tái)上親自嘗試一下？別忘了，現(xiàn)在注冊(cè)可以免費(fèi)獲得價(jià)值 100 美元的使用額度，快點(diǎn)自己動(dòng)手體驗(yàn)本文介紹的功能和服務(wù)吧↓↓↓

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責(zé)任編輯：張燕妮
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