K8S高可用(Highly Available)解決方案k8shpa

一、基本介紹

k8shpa是一個為Kubernetes提供高可用解決方案的項目，它基於etcd來實現master高可用。在k8shpa的架構中，多個master節點之間通過選舉機制實現高可用，保障了集群的穩定性。

k8shpa的架構模型除了保證基本高可用外，還提供了一些額外的功能，比如節點親和性控制，pod親和性控制，以及可插拔的策略 API 介面，方便用戶自定義高可用的邏輯，基於所需的 k8s api 做一些自動化的故障恢復（比如調度策略）等。

在眾多Kubernetes解決方案中，k8shpa是最為成熟的一種解決方案，憑藉著其多年的實踐經驗，已經被越來越多的人所接受和使用。

二、安裝配置

k8shpa安裝過程相對簡單，只需操作kubeadm的高可用模式即可。具體過程如下：

#初始化master集群，可以自行指定網路插件，此處以flannel為例
kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

#安裝網路插件flannel
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

#安裝k8shpa
kubectl apply -f https://github.com/ydcool/k8shpa/blob/master/manifests/k8shpa.yaml

#等待一段時間後，可以查看集群狀態
kubectl get nodes

注意：k8shpa需要在kube-system命名空間中安裝，所以要保證此命名空間的可用性。

三、節點親和性控制

在使用k8shpa的過程中，我們可以通過節點親和性控制來讓pod更傾向於調度到指定的節點上，從而保證應用的高可用性。這是在yaml中寫入nodeSelector即可。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test
spec:
  nodeSelector:
    kubernetes.io/hostname: node1 #node1為目標節點名
  containers:
  - name: test-container
    image: nginx
    ports:
    - containerPort: 80

還可以通過settings中的pod親和性控制來讓不同的pod之間調度到同一個節點上，從而實現不同pod之間的互通。

四、自定義策略介面

k8shpa提供了可插拔的策略API介面，讓用戶自定義一些高可用的邏輯，比如自動化的故障恢復等等。我們可以通過go語言的k8shpa client來調用API，這樣便可以實現很多高級功能。

//設置pod親和性策略
k8s.Client.setStrategy(PodAffinityStrategy)

//設置pod故障轉移策略
k8s.Client.setStrategy(FailureRecoveryStrategy)

上面是使用k8shpa client調用API的一個示例，我們可以根據自己的需求進行調整。

五、總結

通過本文的介紹，我們了解了k8shpa的基本架構、安裝配置以及一些高級功能。在實際生產環境中，使用k8shpa可以有效提升應用系統的可靠性和穩定性，讓我們在Kubernetes 集群的管理過程中更加得心應手。