基于Kubernetes的云原生与供应商无关的开发平台搭建

### 基于 Kubernetes 的云原生与供应商无关的开发平台搭建 #### 1. 冗余架构与 Kubernetes 的价值 在云计算环境中，冗余架构是保障关键业务稳定运行的重要原则。以 Netflix 为例，它正确地构建了应对基础设施风险的架构，避免因依赖不完全可控的基础设施而导致关键业务中断。虽然亚马逊的 AWS 提供了高冗余组件，其 99.95% 的正常运行时间服务级别协议也要求如此，但真正的冗余应该是开发者能够自主控制的，而不是单纯依赖第三方。 Kubernetes 为我们提供了一种解决方案。基于 Kubernetes 的平台可以在几乎任何云提供商上运行和操作，实现大规模跨云的冗余，并提供终极应急计划。它利用了云的基本价值——按需计算实例，并且在适当考虑的情况下，可以保持供应商中立。 #### 2. 供应商中立的重要性与 Kubernetes 的优势 许多组织出于战略业务原因，希望避免将敏感数据存储在竞争对手的云平台上。例如，2017 年亚马逊宣布收购全食超市后，沃尔玛担心与亚马逊的竞争关系，更倾向于让其供应商选择其他云服务提供商。这表明，与特定云供应商深度绑定的解决方案可能会错失与某些企业合作的机会。 Kubernetes 及其不断发展的应用、框架和概念生态系统，正在通过开发既云原生又供应商中立的应用来解决这些问题。如果一个应用可以在通用的 Kubernetes 安装上运行，那么它很可能可以在任何地方运行，通常只需要对自定义网络和存储接口的配置进行最小的更改。令人惊讶的是，所有传统云提供商现在都将 Kubernetes 作为服务提供。 以下是一些主要云提供商提供的 Kubernetes 服务： | 云提供商 | Kubernetes 服务 | | ---- | ---- | | Amazon | Amazon Elastic Container Service for Kubernetes (Amazon EKS) | | Azure | Azure Kubernetes Service (AKS) | | IBM | IBM Cloud Kubernetes Service | | Google | Google Kubernetes Engine (GKE) | #### 3. 实现供应商中立的起步 虽然 Kubernetes 本身是供应商中立的，但谷歌、微软和亚马逊等供应商提供的托管 Kubernetes 服务通常包含特定于供应商的要求，尤其是在身份和访问管理方面。如果构建一个可移植、供应商中立的平台是目标或业务需求，那么使用主要云提供商的通用计算实例安装自定义/原生 Kubernetes 集群可能是有益的。或者，如果未来需要考虑可移植性或多云支持，明确记录特定供应商使用的非标准配置可以提供供应商中立的路线图。 开发基于 Kubernetes 的平台意味着它应该能够在本地工作站、私有云、具有通用计算实例的公共云或公共云 Kubernetes 服务上运行。有大量的书籍和在线教程可用于为各种环境和供应商设置和配置 Kubernetes。 #### 4. DevOps 工具链概述 应用平台的存在是为了提高开发过程的生产力。成熟的应用平台会建立约定、提供可观测性方法并推广特定的架构设计模式。而 Kubernetes 作为一个强大的容器编排系统，是开发大型企业平台的理想环境。在本书中，用于配置、管理和开发 Kubernetes 的核心工具是 kubectl，它建立了一个单一标准，在需要时可以引入更复杂的工具。 在开发过程中，存储库、注册表和 CI/CD 是组织、配置和维护支持平台开发的清单、代码和容器映像的重要组件。 ##### 4.1 存储库 存储库用于存储、分发和管理源代码，在本书开发的平台中，主要是 YAML 文件。虽然 Kubernetes 不依赖开发者在存储库中管理配置，但随着平台的发展，大量的 YAML 清单需要一个组织良好的系统来管理。Git 已成为源代码管理和版本控制的行业标准，其存储库具有分布式和可移植性，符合供应商中立的标准。许多基础设施即代码（IaC）技术，如 Terraform、Ansible、Puppet、Chef 和新的 Cluster API，都受益于管理良好的源代码存储库和管理系统。 ##### 4.2 注册表 Kubernetes 运行和管理容器，容器映像是包含创建和运行容器所需的可执行代码和配置的文件。Docker 是构建容器映像最流行的选择，容器映像注册表负责维护容器映像的版本控制和分发。本书中的平台从多个注册表拉取容器，包括公共的 Docker Hub。公共容器使用 Docker Hub，私有容器使用 GitLab 的内置 Docker 注册表。为了增加控制和安全性，将平台使用的所有容器镜像到私有注册表也是明智的做法。 同时，由于几乎所有软件最终都会包含常见漏洞和暴露（CVEs），可以集成如 CoreOS 的 Clair 等解决方案来检测 CVEs 和其他安全风险。 ##### 4.3 CI/CD 持续集成和部署到 Kubernetes 对于高效的平台开发和稳定的生产版本至关重要。有许多商业 CI/CD 产品，而开源应用 GitLab 具有稳定成熟的 CI