Kubernetes应用跨可用区实战

本文介绍了如何在阿里云Kubernetes集群部署跨多个可用区的应用。

应用跨多个可用区

为了保证业务应用的高可用，有些客户会要求关键应用部署到多个机房，一个机房一旦出问题，其他机房正常工作，从而让应用保持不间断连续运行。

类似这样的能力在云上如何实现呢？阿里云有Region（地域）和Zone（可用区）的概念。简单点理解，Region对应城市，例如“华东1”为杭州，“华北2”为北京等。Zone为Region下按照电力和网络设备等相互独立的的可用区，不同的可用区可能在一个物理机房中。同一个地域内的不同可用区之间内网是连通的，网络延迟很小。

阿里云Kubernetes集群已经支持跨多个可用区部署，下面我们就看看如何在Kubernetes部署一个跨多个可用区的应用。

在集群中添加其他可用区节点

在创建集群的时候需要选择ECS所在的可用区。集群创建好后，需要首先在集群中添加其他可用区的节点。

我现在的这个集群在华东1可用区B，我在可用区F创建了一个新的ECS。点击集群“更多”/“添加已有节点”。

选择“自动添加”，勾选准备添加的ECS，点击下一步继续设置。

等待集群添加节点成功后，可以在集群节点列表中看到新添加的ECS。

ECS的可用区标签

在Kubernetes集群中通过标签来区分ECS所在的Region和Zone，点击任意节点的“详情”菜单，可以看到如下的标签failure-domain.beta.kubernetes.io/zone: cn-hangzhou-f

这是可用区F的标签，对于集群中的其他节点，对应的标签为failure-domain.beta.kubernetes.io/zone: cn-hangzhou-b

部署Nginx跨多个可用区

在部署应用的时候，可以利用nodeAffinity来指定该应用所有实例“平均”分配在可用区B和可用区F。

      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: failure-domain.beta.kubernetes.io/zone
                operator: In
                values:
                - cn-hangzhou-b
                - cn-hangzhou-f

完整的部署描述文件如下：

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-multi-zone
spec:
  replicas: 6
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-multi-zone
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-multi-zone
    spec:
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: failure-domain.beta.kubernetes.io/zone
                operator: In
                values:
                - cn-hangzhou-b
                - cn-hangzhou-f
      containers:
      - name: nginx-multi-zone
        image: nginx:latest
        ports:
        - containerPort: 80

部署应用后，可以看到nginx的6个实例，分布在2个可用区中。

multi-zone $ kubectl get po -l app=nginx-multi-zone -o wide
NAME                                READY     STATUS    ...   NODE
nginx-multi-zone-65f7b68b69-7bsm9   1/1       Running   ...   cn-hangzhou.i-...dog
nginx-multi-zone-65f7b68b69-94j59   1/1       Running   ...   cn-hangzhou.i-...upb  # Zone F
nginx-multi-zone-65f7b68b69-9t5w5   1/1       Running   ...   cn-hangzhou.i-...upb  # Zone F
nginx-multi-zone-65f7b68b69-m9n94   1/1       Running   ...   cn-hangzhou.i-...doe
nginx-multi-zone-65f7b68b69-swxzd   1/1       Running   ...   cn-hangzhou.i-...dof
nginx-multi-zone-65f7b68b69-t99f5   1/1       Running   ...   cn-hangzhou.i-...upb  # Zone F

由于这个集群中只有一个节点在可用区F，可以看到3个nginx实例运行在upb节点上，其余3个实例运行在可用区B的3个不同的ECS上。

福利：如何创建Master节点跨多可用区的集群

上面谈到了把可用区F的ECS加入到可用区B的集群中。这个集群的所有Master节点都在可用区B中。那么能否创建集群让其Master节点也跨多个可用区呢？

答案是创建多可用区Kubernetes集群，点击创建Kubernetes集群右侧的下拉菜单，可以看到如下界面：

在创建多可用区集群之前，首先在3个可用区创建好VPC交换机，然后在创建集群界面选择3个交换机机，再指定Master和Worker节点配置即可。

后续操作很直观，这里就不贴图了，读者可以自行尝试。

小结

利用可用区的概念可以做到应用的跨可用区高可用，这在对于可用性要求非常高的场景中非常实用。阿里云容器服务提供了生产级稳定的Kubernetes服务，更多内容读者可以访问https://www.aliyun.com/product/kubernetes 。