关键特性

跨云多集群多模式管理

Karmada 支持：

• 安全隔离：
  • 为每个集群创建一个 namespace，以karmada-es-为前缀。
• 多模式 ：
  • Push：Karmada 与成员集群的 kube-apiserver 直连。
  • Pull：在成员集群中装 agent 组件，Karmada 委托任务给 agent 组件。
• 多云支持（符合 Kubernetes 规范）
  • 支持各公有云厂商。
  • 支持私有云。
  • 支持自建集群。

成员集群和控制面的整体关系如下图所示：

多策略的多集群调度

Karmada 支持：

• 不同 调度策略 下的集群分发能力：
  • ClusterAffinity：基于 ClusterName、Label、Field 的定向调度。
  • Toleration：基于 Taint 和 Toleration 的调度。
  • SpreadConstraint：基于集群拓扑的调度。
  • ReplicasScheduling：针对有实例的工作负载的复制模式与拆分模式。
• 差异化配置（ OverridePolicy ）：
  • ImageOverrider：镜像的差异化配置。
  • ArgsOverrider：运行参数的差异化配置。
  • CommandOverrider：运行命令的差异化配置。
  • PlainText：自定义的差异化配置。
• 支持 重调度 ：
  • Descheduler（karmada-descheduler）：根据成员集群内实例状态变化触发重调度。
  • Scheduler-estimator(karmada-scheduler-estimator)：为调度器提供更精确的成员集群运行实例的期望状态。

像 k8s 调度一样，Karamda 支持不同的调度策略。整体的调度流程如下图所示：

如果一个成员集群没有足够的资源容纳其中的 Pod，Karmada 会重新调度 Pod。整体的重调度流程如下图所示：

应用的跨集群故障迁移

Karmada 支持：

• 集群故障迁移 ：
  • Karmada 支持用户设置分发策略，在集群发生故障后，将故障集群实例进行自动的集中式或分散式的迁移。
• 集群污点设置：
  • 当用户为集群设置污点，且资源分发策略无法容忍污点时，Karmada 也会自动触发集群实例的迁移。
• 服务不断服：
  • 在实例迁移过程中，Karmada 能够保证服务实例不跌零，从而确保服务不会断服。

Karmada 支持成员集群的故障迁移，一个成员集群故障会导致集群实例的迁移，如下图所示：

全局统一资源视图

Karmada 支持：

• 资源状态收集与聚合 ：借助资源解释器（Resource Interpreter），将状态收集并聚合到资源模板
  • 用户自定义，触发 Webhook 远程调用。
  • 对于一些常见资源，在 Karmada 中固定编码。
• 统一资源管理 ：统一管理资源的创建、更新、删除、查询。
• 统一运维 ：可以在同一个 k8s 上下文中执行describe、exec、logs。
• 资源、事件全局搜索 ：
  • 缓存查询：支持全局模糊搜索、全局精确搜索。
  • 第三方存储：支持搜索引擎（Elasticsearch 或 OpenSearch）、关系型数据库、图数据库。

用户可以通过 karmada-apiserver 连接和操作所有成员集群：

用户也可以通过 karamda-apiserver 检查和搜索所有成员集群的资源：

最佳生产实践

Karmada 支持：

• 统一认证鉴权 ：
  • 聚合 API 统一访问入口。
  • 访问权限控制与成员集群一致。
• 全局资源配额（FederatedResourceQuota）：
  • 全局配置各成员集群的 ResourceQuota。
  • 配置联邦级别的 ResourceQuota。
  • 实时收集各成员集群的资源使用量。
• 可复用调度策略：
  • 资源模板与调度策略解耦，即插即用。

用户可以通过统一认证连接所有成员集群：

用户也可以通过FederatedResourceQuota定义全局资源配额：

跨集群服务治理

Karmada 支持：

• 多集群服务发现 ：
  • 使用 ServiceExport 和 ServiceImport，实现跨集群的服务发现。
• 多集群网络支持 ：
  • 使用Submariner打通集群间容器网络。
• 使用 ErieCanal 实现跨集群的服务治理
  • 与 ErieCanal 集成支持跨集群的服务治理。

用户可以使用 Karmada，开启跨集群服务治理：