Hogyan hozzunk létre hibamentes Kubernetes klasztert?

A hibátlan Kubernetes klaszter létrehozásához biztosítani kell a kulcsfontosságú komponensek és adatok redundanciáját.

Fő lépések:

1. Master csomópontok:

   • Több master csomópont (legalább három) telepítése a kube-apiserver komponenshez, amelyek egy terheléselosztó mögött futnak. Ez biztosítja az API szerver elérhetőségét még akkor is, ha egy master csomópont meghibásodik.
   • Minden master csomópontnak hozzáférése kell legyen a közös állapot tárolására szolgáló etcd-hez.

2. etcd:

   • Több csomópontból álló etcd klaszter telepítése (ajánlott páratlan szám, legalább három), különböző rendelkezésre állási zónákban vagy fizikai szervereken elosztva. Ez garantálja az állapotadatok biztonságát.

3. Terheléselosztó (Load Balancer):

   • L4/L7 típusú terheléselosztó használata az API szerver közötti forgalom elosztására.
   • Egy másik terheléselosztó használata a bejövő forgalomhoz az alkalmazások felé a klaszterben (pl. Ingress Controller, magas rendelkezésre állással).

4. Munkás csomópontok (Worker Nodes):

   • Elég számú munkás csomópont telepítése Podok futtatására.
   • A munkás csomópontokat különböző rendelkezésre állási zónákban vagy fizikai szervereken oszd el, hogy ellenállóak legyenek az infrastruktúra szintű hibákkal szemben.
   • Pod Disruption Budgets (PDB-k) beállítása, hogy meghatározd a minimálisan elérhető Podok számát a szándékos megszakítások idején (pl. csomópontok frissítésekor).

5. Tárolás:

   • Elosztott vagy felhő alapú tárolás használata, saját hibamentességgel a Persistent Volumes számára.
   • Példák: Rook (Ceph), GlusterFS, felhőszolgáltatók (AWS EBS, GCP Persistent Disk, Azure Managed Disks) replikációval.

6. Hálózat:

   • Megbízható CNI hálózati megoldás alkalmazása, támogatva a hibamentességet (pl. Calico, Cilium replikált komponensekkel).
   • Biztosítani kell a kapcsolatot a master csomópontok, az etcd és a munkás csomópontok között.

7. Biztonsági mentés:

   • Rendszeres biztonsági mentések készítése az etcd adatairól.
   • Eszközök, mint a Velero használata a klaszter és a Persistent Volumes állapotának mentésére és helyreállítására.

Példa architektúra:

graph LR
    subgraph Felhasználók
        A[Felhasználó] --> B(Alkalmazás forgalom terheléselosztó)
    end

    subgraph Kubernetes Klaszter
        subgraph Master csomópontok
            C1(Master csomópont 1)
            C2(Master csomópont 2)
            C3(Master csomópont 3)
        end

        subgraph etcd Klaszter
            D1(etcd 1)
            D2(etcd 2)
            D3(etcd 3)
        end

        subgraph Munkás csomópontok
            E1(Munkás csomópont 1)
            E2(Munkás csomópont 2)
            E3(Munkás csomópont 3)
        end

        subgraph Tárolás
            F(Elosztott tárolás)
        end

        subgraph Hálózat
            G(CNI hálózat)
        end

        B --> Bal(API szerver terheléselosztó)
        Bal --> C1
        Bal --> C2
        Bal --> C3

        C1 <--> D1
        C1 <--> D2
        C1 <--> D3
        C2 <--> D1
        C2 <--> D2
        C2 <--> D3
        C3 <--> D1
        C3 <--> D2
        C3 <--> D3

        C1 --> G
        C2 --> G
        C3 --> G

        E1 <--> G
        E2 <--> G
        E3 <--> G

        E1 <--> F
        E2 <--> F
        E3 <--> F

        G --> E1: Podok futtatása
        G --> E2: Podok futtatása
        G --> E3: Podok futtatása

        E1 --> B: Alkalmazás forgalom
        E2 --> B: Alkalmazás forgalom
        E3 --> B: Alkalmazás forgalom
    end

A telepítéshez automatizálási eszközöket használnak, mint például a kubeadm, Kubespray vagy felhőszolgáltatók menedzselt Kubernetes szolgáltatásai (EKS, GKE, AKS), amelyek megkönnyítik a hibamentes infrastruktúra kialakítását.