Vcluster
是一个可以在 Kubernetes
集群中快速创建 Kubernetes
虚拟集群的实用工具。
项目地址:https://github.com/loft-sh/vcluster
什么是虚拟 Kubernetes 集群?
虚拟集群是运行在其它 Kubernetes
集群之上的 Kubernetes
集群。与完全独立的 “真实” 集群相比,虚拟集群没有自己的节点池。相反,它们是在底层集群内调度工作负载,同时拥有自己的控制平面。
虚拟 Kubernetes 集群的特性
- 轻量级和低开销
它是基于
K3S
,捆绑在一个Pod
中,具有超低的资源消耗。 - 无性能损耗
所有的 Pod 被调度在底层主机集群中,因此它们在运行时不会受到任何性能影响。
-
减少主机集群的开销
将大型多租户集群分割成较小的
Vcluster
,以减少复杂性并提高可扩展性。 -
灵活而简单的配置
你可以通过
Vcluster CLI
、Helm
、Kubectl
、Argo
等任何工具来创建(它基本上只是一个StatefulSet
)。 -
不需要管理权限
如果你能将
Web
应用部署到Kubernetes
命名空间,你也能部署Vcluster
。 -
单一命名空间封装
每个
Vcluster
及其所有的工作负载都在底层主机集群的单一命名空间内。 -
易于清理
删除主机命名空间,
Vcluster
及其所有工作负载将立即被清除。Vcluster 架构图
使用 Vcluster 创建 Kubernetes 虚拟集群
安装 vcluster CLI
- 下载并安装 vcluster CLI
vcluster CLI
是使用Go
语言开发的,只需根据你所使用的平台下载相应软件包并将其放到相应路径即可完成安装。
-
Mac (Intel/AMD)
$ curl -s -L "https://github.com/loft-sh/vcluster/releases/latest" | sed -nE 's!.*"([^"]*vcluster-darwin-amd64)".*!https://github.com1!p' | xargs -n 1 curl -L -o vcluster && chmod +x vcluster; $ sudo mv vcluster /usr/local/bin;
- Mac (Silicon/ARM)
$ curl -s -L "https://github.com/loft-sh/vcluster/releases/latest" | sed -nE 's!.*"([^"]*vcluster-darwin-arm64)".*!https://github.com1!p' | xargs -n 1 curl -L -o vcluster && chmod +x vcluster; $ sudo mv vcluster /usr/local/bin;
- Linux (AMD)
$ curl -s -L "https://github.com/loft-sh/vcluster/releases/latest" | sed -nE 's!.*"([^"]*vcluster-linux-amd64)".*!https://github.com1!p' | xargs -n 1 curl -L -o vcluster && chmod +x vcluster; $ sudo mv vcluster /usr/local/bin;
- Linux (ARM)
$ curl -s -L "https://github.com/loft-sh/vcluster/releases/latest" | sed -nE 's!.*"([^"]*vcluster-linux-arm64)".*!https://github.com1!p' | xargs -n 1 curl -L -o vcluster && chmod +x vcluster; $ sudo mv vcluster /usr/local/bin;
- Windows (Powershell)
$ md -Force "$Env:APPDATAvcluster"; [System.Net.ServicePointManager]::SecurityProtocol = [System.Net.SecurityProtocolType]'Tls,Tls11,Tls12'; $ Invoke-WebRequest -UseBasicParsing ((Invoke-WebRequest -URI "https://github.com/loft-sh/vcluster/releases/latest" -UseBasicParsing).Content -replace "(?ms).*`"([^`"]*vcluster-windows-amd64.exe)`".*","https://github.com/`$1") -o $Env:APPDATAvclustervcluster.exe; $ $env:Path += ";" + $Env:APPDATA + "vcluster"; $ [Environment]::SetEnvironmentVariable("Path", $env:Path, [System.EnvironmentVariableTarget]::User);
如果你在安装后收到
Windows
找不到Vcluster
的错误,你将需要重新启动你的计算机,来应用PATH
变量的修改。
- 确认 Vcluster CLI 已正确安装
要确认
Vcluster CLI
已成功安装,可通过以下方式进行测试:$ vcluster --version
创建虚拟集群
- 通过 Vcluster CLI 部署虚拟集群
通过
Vcluster CLI
创建虚拟集群非常的简单,只需一条指定便可完成。$ vcluster create vcluster-1 -n host-namespace-1
注:在使用
Vcluster CLI
前,确定你已经在本地配置好一个可以访问Kubernetes
集群的环境。(可通过kubectl
命令获取命名空间进行检查。)当然如果你不想安装
Vcluster CLI
,也可以通过Helm
和Kubectl
直接部署虚拟集群。 -
通过 Helm 部署虚拟集群
首先建立一个部署文件,这里命名为 vcluster.yaml:
$ cat vcluster.yaml vcluster: image: rancher/k3s:v1.19.5-k3s2 extraArgs: - --service-cidr=10.96.0.0/12 baseArgs: - server - --write-kubeconfig=/k3s-config/kube-config.yaml - --data-dir=/data - --no-deploy=traefik,servicelb,metrics-server,local-storage - --disable-network-policy - --disable-agent - --disable-scheduler - --disable-cloud-controller - --flannel-backend=none - --kube-controller-manager-arg=controllers=*,-nodeipam,-nodelifecycle,-persistentvolume-binder,-attachdetach,-persistentvolume-expander,-cloud-node-lifecycle storage: size: 5Gi
然后使用
Helm
完成部署。$ helm upgrade --install vcluster-1 vcluster --values vcluster.yaml --repo https://charts.loft.sh --namespace vcluster-1 --repository-config=''
- 通过 Kubectl 部署虚拟集群
首先建立一个部署文件,这里命名为 vcluster.yaml:
```
cat vcluster.yaml
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
name: vcluster-1
</p></li>
</ol><hr />
<p>kind: Role
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
name: vcluster-1
rules:
- apiGroups: [""]
resources: ["configmaps", "secrets", "services", "services/proxy", "pods", "pods/proxy", "pods/attach", "pods/portforward", "pods/exec", "pods/log", "events", "endpoints", "persistentvolumeclaims"]
verbs: ["<em>"]
- apiGroups: ["networking.k8s.io"]
resources: ["ingresses"]
verbs: ["</em>"]
- apiGroups: [""]
resources: ["namespaces"]
verbs: ["get", "list", "watch"]
- apiGroups: ["apps"]
resources: ["statefulsets"]
verbs: ["get", "list", "watch"]<hr />
kind: RoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
name: vcluster-1
subjects:
- kind: ServiceAccount
name: vcluster-1
roleRef:
kind: Role
name: vcluster-1
apiGroup: rbac.authorization.k8s.io<hr />
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: vcluster-1
spec:
type: ClusterIP
ports:
- name: https
port: 443
targetPort: 8443
protocol: TCP
selector:
app: vcluster-1<hr />
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: vcluster-1-headless
spec:
ports:
- name: https
port: 443
targetPort: 8443
protocol: TCP
clusterIP: None
selector:
app: vcluster-1<hr />
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: vcluster-1
labels:
app: vcluster-1
spec:
serviceName: vcluster-1-headless
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: vcluster-1
template:
metadata:
labels:
app: vcluster-1
spec:
terminationGracePeriodSeconds: 10
serviceAccountName: vcluster-1
containers:
- image: rancher/k3s:v1.19.5-k3s2
name: virtual-cluster
command:
- "/bin/k3s"
args:
- "server"
- "--write-kubeconfig=/k3s-config/kube-config.yaml"
- "--data-dir=/data"
- "--disable=traefik,servicelb,metrics-server,local-storage"
- "--disable-network-policy"
- "--disable-agent"
- "--disable-scheduler"
- "--disable-cloud-controller"
- "--flannel-backend=none"
- "--kube-controller-manager-arg=controllers=*,-nodeipam,-nodelifecycle,-persistentvolume-binder,-attachdetach,-persistentvolume-expander,-cloud-node-lifecycle"<br />
- "--service-cidr=10.96.0.0/12"<br />
volumeMounts:
- mountPath: /data
name: data
- name: syncer
image: "loftsh/virtual-cluster:0.0.27"
args:
- --service-name=vcluster-1
- --suffix=vcluster-1
- --owning-statefulset=vcluster-1
- --out-kube-config-secret=vcluster-1
volumeMounts:
- mountPath: /data
name: data
volumeClaimTemplates:
- metadata:
name: data
spec:
accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
resources:
requests:
storage: 5Gi<pre><code class="line-numbers">然后使用 <code>Kubectl</code> 命令完成部署。
</code></pre> kubectl apply -f vcluster.yaml
```
使用虚拟集群
在使用虚拟集群前,你必须先完成端口转发和
kube-config
文件的配置。你可以通过下面的命令来完成它:vcluster connect vcluster-1 -n host-namespace-1 export KUBECONFIG=./kubeconfig.yaml # 或者 $ vcluster connect vcluster-1 -n host-namespace-1 --update-current ``` 以上配置完成后,你就可以愉快的使用这个 <code>Kubernetes</code> 虚拟集群了,它的使用和正常的 <code>Kubernetes</code> 集群并无区别。
# 通过 Kubectl 管理虚拟集群
kubectl get namespace kubectl get pods -n kube-system
kubectl create namespace demo-nginx kubectl create deployment nginx-deployment -n demo-nginx --image=nginx
kubectl get pods -n demo-nginx```
<h3>删除虚拟集群</h3>
通过 <code>Vcluster CLI</code> 删除虚拟集群同样也是非常的简单,只需一条指定便可完成。
``` vcluster delete vcluster-1 -n host-namespace-1
```你也可以直接使用
kubectl
命令直接删除相应命名空间。
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