多集群应用资源分发概述

在现代应用交付环境中，企业愈发依赖多集群架构以提升应用部署的弹性、容错性和可扩展性。然而，跨多集群分发和管理应用资源复杂且耗时，一直是困扰企业的难题。为解决这一难题，ACK One[1]正式推出业界领先的多集群应用资源分发能力。该功能支持将单一集群的应用资源作为部署来源，将其快速分发至多个目标集群，无需依赖Git，极大地简化了运维人员的工作量，同时确保了多集群环境下应用的一致性。这项新功能同时支持应用部署从单集群到多集群的平滑迁移，提升应用的容灾能力和高可用性。

ACK One多集群应用资源分发

ACK One实现了高效的多集群应用资源分发能力，客户只需在舰队集群中创建应用资源和对应的分发策略，即可轻松将应用部署到指定的目标集群。此外，该功能还支持持续同步，舰队集群中应用资源的任何修改都会自动同步到关联集群，从而确保多集群环境的一致性。

多集群应用资源分发依赖于新引入的CRD：分发策略(ClusterPropagationPolicy和PropagationPolicy)和差异化策略(ClusterOverridePolicy和OverridePolicy)[2]。分发策略指定选择的应用资源分发到选中的集群，而差异化策略则定义特定集群的选中资源需要差异化部署。

两种策略都使用五元组（apiVersion、kind、namespace、name、labelSelector）选择应用资源，并使用三元组（labelSelector、fieldSelector、clusterIds）选择目标集群。

下图为ACK One多集群应用资源应用分发能力图：

下面给出一个样例，将舰队集群的应用资源分发到指定的多个关联集群之中。

1.管理员或开发者创建应用资源，一个简单的deployment资源。

apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata: namespace: demo name: nginxspec: replicas: 3 selector: matchLabels: app: nginx template: metadata: labels: app: nginx spec: containers: - name: nginx image: nginx ports: - containerPort: 80

2.管理员或开发者创建分发策略，选择了上述的nginx deployment应用，同时选择了三个分发的集群。

apiVersion: one.alibabacloud.com/v1alpha1kind: ClutserPropagationPolicymetadata: name: examplespec: resourceSelectors: - apiVersion: apps/v1 kind: Deployment namespace: demo name: nginx placement: clusterAffinity: clusterIds: - ${cluster1-id} # 您的集群id - ${cluster2-id} # 您的集群id - ${cluster2-id} # 您的集群id

3.（可选）如有跨集群差异化部署需求，可创建差异化策略 进行精细控制。如下的示例就可以将cluster1的应用资源replicas数调整为1，同时为镜像添加registry。其中plaintext可以对任意字段进行修改，主要是通过json patch[3]三元组（operator、path、value）来进行操作。imageOverrider可以对应用资源的镜像进行修改，有如下三个参数：

a.component：一个完整的镜像通常由registry、repo、tag组成，可以指定其中之一

b.operator则表示修改的动作，可选add、remove、replace

c.value：如果operator为add、replace则表示需要添加或替换的值

apiVersion: one.alibabacloud.com/v1alpha1kind: OverridePolicymetadata: name: example namespace: demospec: resourceSelectors: - apiVersion: apps/v1 kind: Deployment name: nginx overrideRules: - targetCluster: clusterNames: - ${cluster1-id} overriders: imageOverrider: - component: Registry operator: add value: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com plaintext: - operator: replace path: /spec/replicas value: 1

4.ACK One的多集群应用资源分发组件会监控应用资源、分发策略和差异化策略的创建、修改和删除事件，一旦检测到新的配置，它将持续变更目标集群的应用。

通过上述步骤，deployment应用资源就可以分发到多个关联集群之中。在ACK One的舰队管理中，应用资源会在分发过程中保持其所属命名空间不变。也就是说，如果一个Deployment资源位于舰队集群的namespaceA命名空间，那么它在分发到目标集群后，仍然会位于namespaceA命名空间。ACK One Fleet支持标签选择来对集群和应用资源进行选择，同时对于有副本数工作负载支持静态权重调度[4]。

单集群到多集群：应用高可用部署

应用单集群部署，往往都是单Region部署，一旦该Region发生故障，例如网络中断、数据中心停电或其他灾难性事件，整个应用都会受到影响，导致服务中断。通过将应用迁移到多集群架构，我们可以将应用部署到不同的Region或可用区，提升系统的容灾能力和高可用性。即使某个Region发生故障，其他Region中的集群仍然可以继续提供服务，从而保障应用的持续可用性，显著提高系统的容灾能力。

ACK One的多集群应用资源分发能力使用户能够平滑地将现有单集群应用迁移至多集群架构，无缝对接用户现有的系统，这使得用户可以快速将应用在多个集群中部署和统一管理。

如上图所示，如果客户当前的应用发布系统运行于单集群模式，并依赖该系统持续部署和更新应用，那么将应用进行高可用部署只需以下步骤：

1.首先创建舰队集群，将现有的单集群添加为关联集群[5]。

2.在舰队集群中创建一个针对单集群的分发策略，这个策略可以通过resourceSelectors将所需要的应用资源进行选中，同时选中当前的单集群，示例如下：

apiVersion: one.alibabacloud.com/v1alpha1kind: ClutserPropagationPolicymetadata: name: examplespec: resourceSelectors: - apiVersion: apps/v1 kind: xxx namespace: xxx name: xxx // ... placement: clusterAffinity: clusterIds: - ${cluster-id} # 您的单集群id

3.发布系统将原有的应用资源发布到舰队集群。舰队集群是标准的k8s集群，因此可以无缝对接现有的发布系统。此后的变更和发布都在舰队集群中完成，这一步骤不会影响当前的单集群的应用运行。

4.修改上述的分发策略，将目标集群也引入，舰队会将这些应用资源也部署到新加的目标集群中。

apiVersion: one.alibabacloud.com/v1alpha1kind: ClutserPropagationPolicymetadata: name: examplespec: resourceSelectors: - apiVersion: apps/v1 kind: xxx namespace: xxx name: xxx // ... placement: clusterAffinity: clusterIds: - ${cluster-id} # 您的单集群id - ${cluster-new-id} # 您的目标集群的id

至此，单集群的应用就可以高可用地部署到多个集群，舰队集群可以无缝对接用户现有的发布系统，同时可以将应用资源根据分发规则分发到多个关联集群，保证了应用服务的连续性和高可用能力。

参考链接:

[1] ACK One

https://help.aliyun.com/zh/ack/distributed-cloud-container-platform-for-kubernetes/?spm=a2c4g.11174283.0.0.48bd6abdxrwlhP

[2] 分发策略和差异化策略

https://help.aliyun.com/zh/ack/distributed-cloud-container-platform-for-kubernetes/user-guide/application-distribution-policy?spm=a2c4g.11186623.0.0.752b52199NsCuh

[3] json patch

https://jsonpatch.com/

[4] ACK One舰队多集群应用分发

https://help.aliyun.com/zh/ack/distributed-cloud-container-platform-for-kubernetes/user-guide/application-distribution-overview?spm=a2c4g.11186623.0.0.3d966abdfJumHZ

[5] ACK One舰队管理关联集群

https://help.aliyun.com/zh/ack/manage-associated-clusters?spm=a2c4g.11186623.0.i4

/ END /