DaoCloud 结合 Karmada 打造新一代企业级多云平台

挑战与机遇

DaoCloud 是企业级云计算领域的创新领导者。DaoCloud 产品线涵盖云原生应用的开发、交付、运维和运营全生命周期，并提供公有云、私有云和混合云等多种交付方式。2022 年的 CNCF 年度总结报告显示，Kubernetes 已经成为全球主流的云计算技术，96%的组织正在使用或者评估 Kubernetes，79% 的用户使用经过认证的 Kubernetes 平台。 随着企业业务上云的规模不断增长，多云多集群逐渐成为企业使用云计算技术的一种趋势。DaoCloud 希望能打造一个具备敏捷性、灵活性、可扩展性和强大的安全性的企业级多云平台，帮助它的用户降低集群繁多、业务分散所带来的管理成本，使应用能突破集群的边界，避免被供应商锁定，加强企业用户的风险管理。

解决方案

在 DaoCloud 设计多云平台前，DaoCloud 考虑了开源社区的多种解决方案，包括 KubeFed、OCM、Clusternet 与 Karmada。在深入的对比了上述方案后，DaoCloud 最终选择了 Karmada。原因主要有以下几点：

1. Karmada 兼容 Kubernetes 原生 API，这使得 Karmada 能帮助用户零改造从单集群升级为多集群，无缝集成 Kubernetes 单集群工具链生态。
2. Karmada 是一个开放中立的项目，社区积极听取用户的声音，也乐于接受开发者的贡献。
3. Karmada 解决了用户在使用多集群时被厂商绑定的困扰，能够自动分配和自动迁移多集群应用，不绑定厂商的商业产品。
4. Karmada 开箱即用，支持面向多场景的内置策略集。
5. Karmada 具备丰富的多集群调度，支持集群的亲和性调度和多颗粒多集群的高可用部署。
6. Karmada 无需顾虑集群位置，实现了公有云、私有云、边缘集群的集中式管理

影响与收益

DaoCloud 结合 Karmada，打造了企业级的多云平台 Kairship，助力用户把业务从云下走向云上，单云丝滑切换到多云，使用户无需关注底层基础设施的差异，不用过多接受 Kubernetes 之外的新概念。

Kairship 的架构如下图所示：

Kairship 向用户提供了 Karmada 原生支持的核心能力：

• 多云权限管理，提供 RBAC 模型的原生认证鉴权方式。
• 应用跨集群分发，支持应用的差异化配置，依据地域、可用区、厂商分发应用。
• 支持存储、配置等丰富的多云资源的多场景的分发策略与覆盖策略。
• 跨集群故障迁移，提供应用的多云 Failover 能力。

得益于 Karmada 对 Kubernetes 原生 API 的支持，Kairship 引用了 Kubernetes 工具链生态上的开源项目，提供了更高阶的能力。

借助于 Karmada 高度的灵活性和可扩展性，Kairship 根据企业用户的落地需求，在 Karmada 之上做了功能的增强和扩展，拓展了 Karmada 的使用场景。

Karmada 多实例需求

在 Karmada 的落地实践过程中，用户对 Karmada 有多实例部署的需求。其一是由于用户的环境因素需要多个 Karmada 实例，其二，Karmada 的多实例部署能够快速一键接入各个集群，屏蔽底层网络的基础设置。

DaoCloud 自研了 Karmada-Operator，Karmada-Operator 基于 Karmada 社区的 Helm charts，实现了 Karmada 实例的快速创建、更新、卸载以及维护，并且支持成员集群快速接入 Karmada 实例，通过控制器搜集成员集群的概览信息到 Karmada 控制面实例中。

多云权限

一个企业级的多云平台绕不开权限管理问题，对于 Karmada 而言，如何实现 Karmada 应用编排过程权限的隔离以及如何实现 Karmada 的多租户隔离是两个新的挑战。 Kairship 将 Karmada Host 作为一个普通集群加到整个 DCE 5.0（DaoCloud 的容器引擎产品）的集群管理中，抽象出关键的 RBAC，与既有的多租户中心进行对接。

此外，Kairship 在 Karmada 之上做了大量的二次开发，新增了 Kairship Apiserver 组件负责整体的 API 请求，也提供了 API 层面权限的校验，新增了 Kairship Controller Manager 组件实现逻辑层权限的同步与校验。

面向企业用户的最佳实践

用户在使用 Karmada 之前，通常已有大量的单集群应用，这时用户希望能快捷的把单集群应用提升为多云应用，进而应用 Karmada 的各种高阶能力。 Kairship 在社区的 karmadactl prompt 命令的基础上支持 deployment 及其依赖资源的一键迁移，对应资源都将创建 Propagation Policy，且指向当前集群，后续扩展调度策略可以通过修改 Propagation Policy 的方式。

当前 Karmada 会检查成员集群的 API 支持列表，并在集群调度时过滤掉不支持下发应用的 API 的集群。这无法满足用户想要下发同一种 Kubernetes 资源到支持不同 API 版本的集群的场景。Kairship 提供了同一种 Kubernetes 资源在不同 API 版本的自动转换，使 Karmada 实现版本自适应的应用分发。

Kairship 提供了 Karmada 功能的可视化界面，使用户能更简单便捷地使用 Karmada 的能力。

总结

“Karmada 是一个开源开放的项目，致力于让基于 Karmada 的多云方案无缝融入云原生技术生态，为企业提供从单集群到多云架构的平滑演进方案。得益于 Karmada 社区的不断发展，DaoCloud 在打造企业级产品的同时，也在积极地回馈 Karmada 社区。未来我们将在社区参加各个领域的贡献，与社区共同发展，深入参与社区共建共治。”

————张潇，DaoCloud 大容器团队技术负责人