Rancher开源Fleet项目的示例分析

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Rancher 是业界最早实现多云多集群管理的企业级 Kubernetes 管理平台。早在 2016 年的 Rancher 1.0 版本，Rancher 就已经提供了用于管理多个集群的中央控制平面。作为 Kubernetes 多集群管理的先驱，我们已经亲眼看到了用户如何不断增加所管理集群的数量。

2019 年，Rancher 推出了一系列轻量级 Kubernetes 开源项目，包括轻量级的 Kubernetes 发行版 K3s、基于 Kubernetes 的应用程序部署引擎 Rio、业界首个 Kubernetes 操作系统 K3OS。这些项目获得了大量用户的关注，并收获了一致的好评。随着这些项目的成功，用户开始将成千上万的独立 Kubernetes 集群部署到分支机构、零售商店、石油钻井平台和风力发电厂等边缘位置。

Rancher 联合创始人及总架构师 Darren Shepherd 创建并主导了 Fleet 项目，他表示：“用户对于在不久的将来管理成千上万甚至是数百万的集群具有极大的兴趣。我们坚信 Kubernetes 有望成为在多云及异构 IT 环境中无处不在的企业计算平台，大规模管理 Kubernetes 集群的需求将持续不断地增长。”

Fleet：从“宠物”到“牛群”，满足持续增长的集群规模管理需求

随着 Kubernetes 集群规模的需求不断增长，用户需要一个可以实现多集群管理的全新体系架构，Fleet 展示了多集群管理的未来发展形态。过去，用户将 Kubernetes 集群当作“宠物”，Fleet 的横空出世，将帮助用户从管理“宠物”过渡至管理“牛群”，从而实现海量集群的集中管理。

为了扩大所管理的集群数量，用户无法将过多的注意力和精力集中在管理每一个独立的集群上。正如 Kubernetes 帮助用户将焦点从单个计算节点转移开来一样，Fleet 借鉴了这一思路，帮助用户将焦点从单个集群转移开来。

“根据 Kubernetes 部署 Pod 的模型，我们定义了 Bundles，并通过 Selector 将 Bundles 关联到集群上。但我们不能完全复制 Kubernetes Pod 部署模型。”Darren Shepherd 解释道：“跨集群部署这一想法的独特之处在于，每个集群需要对资源进行不同的配置。”

Fleet 提供了一种内置机制，可以使用诸如 Helm 和 Kustomize 等行业标准工具为每个目标集群定制 Bundles。一旦用户在集群之间部署了 Bundles，Fleet 就会主动监视资源是否已就绪，以及是否被更改过。

在 K3s 和 Rancher 上构建

Fleet 的可扩展性来自于 Rancher Labs 为 Rancher 和 K3s 的扩展所进行的大量工作和经验累积。虽然 K3s 的目标是较小的部署，但是 K3s 的存储技术使 Kubernetes 可以管理比使用 etcd 时更大的数据集。除此之外，K3s 也为减少 Kubernetes 控制器中不必要的通信进行了优化。

日前，Rancher 正式发布了 Rancher 2.4，其 GA 版本支持 2000 个集群和 10 万个节点。随着 Rancher 2.4 产品架构的增强，Rancher 将在后续版本中提供支持 100 万个集群的途径。“我们有信心新一代架构将使我们可以管理数百万个集群。我们将继续验证这个架构，并继续进行规模测试，我们也会与社区分享我们的发现。”Darren Shepherd 补充道。

“对比起应用程序，我们更倾向于将 Fleet 部署的单元称为 Bundles。”Darren Shepherd 强调：“我们不仅可以管理应用程序部署。更为关键的是，我们可以管理所有可以被描述为 Kubernetes 资源的东西。”

这一趋势与当前的 Kubernetes 发展趋势不谋而合。随着业界涌现出越来越多的 Kubernetes 原生工具，这大大扩展了 Fleet 可以管理的范围。

目前，除了应用程序部署之外，Fleet 的主要用例是管理安全工具和安全策略。诸如 OPA 和 Falco 等工具，它们都支持原生 Kubernetes API，因此 Fleet 可以确保你的所有集群的一致性和安全性。

不止于此，我们也一直努力增强我们的 K3s、K3OS 和系统升级控制器（System Update Controller）。这些工具可以使我们用 Kubernetes 资源文件来管理集群底层和操作系统。

舰队管理：新场景催生新需求

自 K3s 面世以来，越来越多的用户将其推广及应用到分布的场景中，Rancher 研发团队收到了无数 K3s 社区用户对于海量集群管理的需求。最终，Rancher 决定将这一项目命名为 Fleet，因为这一单词极佳地体现出了许多用户所描述的用例的精髓。

另一方面，那些在容器领域深耕了数年的用户可能会发现，Fleet 同时也是另一个早期容器领域项目的名字。它是由 CoreOS 团队在早期构建的容器编排系统，目前已经停止维护，不再更新。

“我一直是它的忠实粉丝，将这一项目命名为 Fleet 也包含了我的私心。”Darren Shepherd 解释道：“所以我希望重新使用 Fleet 这一名字，这是对这个非常出色的容器领域早期项目的致敬。同时，对于推动 Kubernetes 集群管理的演进，我们感到十分兴奋及万分期待。”

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