如何实现Kubernetes和OpenStack的多云端网络

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这篇文章将为大家详细讲解有关如何实现 Kubernetes 和 OpenStack 的多云端网络,丸趣 TV 小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考,希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。

OpenContrail 概述

OpenContrail 是一个开源 SDN NFV 解决方案,从 Havana 开始,跟 OpenStack 有着些许的联系。它和 Nicira(现在的 VMware NSX-VH)是第一个产品 Neutron 插件,上一届峰会调查显示,它也是最常被配置的解决方案,排名仅在 OpenVwitch 之后,是第一个基于 Vendor 的解决方案。

OpenContrail 已经整合到 OpenStack、VMware、Docker 和 Kubernetes 上了。Kubernetes 网络插件 kube-network-manager 早在去年于温哥华举办的 OpenStack 峰会的时候已经在开发当中了,于去年年底首次发布。

架构

我们从两个独立的 Contrail 配置开始测试,然后安装 BGP 联盟。联盟的原因是 kube-network-manager 的重点验证。当启用 contrail-neutron-plugin 开启的时候,contrail API 启用 keystone 验证的时候,contrail API 用 keystone 验证,这个功能还没有在 Kubernetes 插件实施。Contrail 联盟等下会详细描述。

下面的这个架构是一个高水平架构图,图中左边是 OpenStack 集群,右边是 Kubernetes 集群。OpenStack 和 OpenContrail 被部署在高可得性的最佳实践设计中,这个设计可以被扩容成成百上千个计算节点。

下图展示了两个 Contrail 集群的联盟。总体上,这个功能在不需要物理网关的情况下可以连接 Contrail controllers 与多站点数据中心的站点。每个站点的控制节点和其它使用 BGP 的站点一样。有可能的话,可以用这种方法延伸到 L2 和 L3 网络在多个数据中心上面。

通常,两个独立的 OpenStack 云端或者两个 OpenStack 区域会用到这个设计。所有的 Contrail 的组件(包括 vRouter)是一样的。Kube-network-manager 和 neutron-contrail-plugin 为不同的平台转换 API 请求。网络解决方案的核心功能还是没有改变。这不仅带来强大的网络引擎,还带来了分析。

应用程序堆栈

概述

让我们来看看典型的场景。我们的开发人员给了我们 docker compose.yml(https://github.com/django-leonardo/django-leonardo/blob/master/contrib/haproxy/docker-compose.yml),这也是为在笔记本上的开发和本地测试所用。这个方法更加轻松,但是我们的开发者已经了解过 docker 和应用程序工作负载。这个应用程序堆栈包括以下组件:

数据库——PostgreSQL 或者 MySQL 数据库集群

下载并安装——为内容缓存

Django 应用 Leonardo——Django CMS Leonardo 被用于应用程序堆栈测试

Nginx——网络代理

负载均衡——容器缩放的 HAProxy 负载均衡器

当我们想将之运用到产品中的时候,我们可以将所有东西和 service 一起转移到 Kubernetes RC 上面,但是就如我们在一开始提到的,不是所有的东西都适用于容器。因此,我们将数据库集群分开到 OpenStack 虚拟机,然后将剩下的部分重写到 Kubernetes 密钥清单。

应用程序部署

这个部分描述了在 OpenStack 和 Kubernetes 上的应用程序供应的工作流程。

OpenStack 方面

第一步,我们已经在 OpenStack 上正式推出数据库堆栈。这就用 PostgreSQL 和数据库网络创建了 3 个虚拟机。数据库网络是私人租户隔离网络。

Kubernetes 方面

在 Kubernetes 这边,我们不得不用 Leonardo 和 Nginx services 发布表明。点击这里查看:https://github.com/pupapaik/scripts/tree/master/kubernetes/leonardo

为了使之顺利在网络隔离情况下运行,来看以下部分。

leonardo-rc.yaml-Leonardo 应用的 RC,replicas3,和虚拟网络 leonardo

leonardo-svc.yaml-leonardo service 用虚拟 IP 在端口 8000 从集群网络挂载应用程序 pods。

nginx-rc.yaml-3 个副本的 NGINX RC,虚拟网络 nginx 和策略,这三者允许与 leonardo-svc 网络通信。这个例子不使用 SSL。(NGINX replication controller with 3 replicas and virtual networknginx and policy allowing traffic to leonardo-svc network. This sample does notuse SSL.)

nginx-svc.yaml-用集群 vip IP 和虚拟 IP 创建 service,从网络上访问应用程序

我们来调用 kubecl 来运行所有的密钥清单。

在 Kubernetes 里创建了以下的 pods 和 services。

只有 Nginx service 有 Public IP 185.22.97.188,这是一个负载均衡的浮动 IP。所有的流量现在已经在 Juniper MX 上面被 ECMP 平衡。

为了让集群完全运行起来,就必须在 OpenStack 上的数据库虚拟网络和 Kubernetes Contrail 上的 leonardo 虚拟网络。进入这两个 Contrail UI,然后为这两个网络设置一样的 Route Target。这也可以通过 contrail 资源(heat resource)来进行自动化。

下面的这张图展示了应该怎样查看产品应用程序堆栈。在最上面是两个有 Public VRF 的 Juniper MXs,就是浮动 IP 传播的地方。流量通过 ECMP 到 MPLSoverGRE 隧道传播到 3 个 nginx pods。Nginx 代理请求到 Leonardo 应用程序服务器,它将会议和内容存储到运行在 OpenStack 虚拟机上的 PostgreSQL 数据库集群。

pods 和虚拟机间的连接是直接的,没有任何路由中心点的。Juniper MXs 只运用于外向连接到互联网。多亏存储应用程序会话到数据库(通常来说是下载安装或者是 redis),我们不需要特定的 L7 负载均衡器,ECMP 运行完全没有问题。

如何实现 Kubernetes 和 OpenStack 的多云端网络

其它的输出

这个部分展示的是其它从应用堆栈的有趣输出。用负载均衡器描述的 Nginx service 展示了浮动 IP 和私有集群 IP。然后是 nginx pods 的 3 个 IP 地址。流量通过 vRouter ECMP 分布。

如何实现 Kubernetes 和 OpenStack 的多云端网络

Nginx 路由表展示了 pods 和 route10.254.98.15/32 间的内部路由,指向 leonardo service。

如何实现 Kubernetes 和 OpenStack 的多云端网络

之前的 route10.254.98.15/32 是 leonardo service 里面的描述。

如何实现 Kubernetes 和 OpenStack 的多云端网络

Leonardo 路由表跟 nginx 十分相似,除了 routes 10.0.100.X/32,他在不同的 Contrail 里指向 OpenStack 虚拟机。

如何实现 Kubernetes 和 OpenStack 的多云端网络

最近的输出是从 Juniper MXs VRF 出来的,展示了多个到 nginx pods 的路径。

如何实现 Kubernetes 和 OpenStack 的多云端网络

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正文完
 
丸趣
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