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在 Cluster API 中引入 ClusterClass 和托管拓扑

作者：Fabrizio Pandini (VMware) |

Cluster API 社区很高兴地宣布实现 ClusterClass 和托管拓扑，这是一项新功能，将极大地简化您以声明方式配置、升级和操作多个 Kubernetes 集群的方式。

一点背景信息……

在深入了解细节之前，让我们回顾一下 Cluster API 的历史。

Cluster API 项目始于三年前，最初的版本侧重于可扩展性以及实现一个声明性 API，该 API 允许跨基础设施提供商实现无缝体验。这在许多云提供商中取得了成功：AWS、Azure、Digital Ocean、GCP、Metal3、vSphere 等等。

解决了可扩展性问题后，重心转向了功能，例如自动控制平面和 etcd 管理、基于健康的机器修复、机器滚动策略等等。

快进到 2021 年，随着许多公司使用 Cluster API 来管理在生产中运行工作负载的 Kubernetes 集群，社区将其精力集中在代码、API、文档的稳定性以及为 Kubernetes 版本提供信息的广泛测试信号上。

有了坚实的基础，以及一个充满活力和热情且仍在不断壮大的社区，是时候为新用户和高级用户规划另一个用户体验迭代了。

ClusterClass 和托管拓扑隆重登场！

ClusterClass

顾名思义，ClusterClass 和托管拓扑分为两部分。

ClusterClass 背后的理念很简单：一次定义集群的形状，并多次重用它，从而抽象掉 Kubernetes 集群的复杂性和内部结构。

Defining a ClusterClass

ClusterClass 的核心是一组集群和机器模板。您可以将其用作“图章”，可用于创建许多形状相似的集群。

---
apiVersion: cluster.x-k8s.io/v1beta1
kind: ClusterClass
metadata:
  name: my-amazing-cluster-class
spec:
  controlPlane:
    ref:
      apiVersion: controlplane.cluster.x-k8s.io/v1beta1
      kind: KubeadmControlPlaneTemplate
      name: high-availability-control-plane
    machineInfrastructure:
      ref:
        apiVersion: infrastructure.cluster.x-k8s.io/v1beta1
        kind: DockerMachineTemplate
        name: control-plane-machine
  workers:
    machineDeployments:
      - class: type1-workers
        template:
          bootstrap:
            ref:
              apiVersion: bootstrap.cluster.x-k8s.io/v1beta1
              kind: KubeadmConfigTemplate
              name: type1-bootstrap
          infrastructure:
            ref:
              apiVersion: infrastructure.cluster.x-k8s.io/v1beta1
              kind: DockerMachineTemplate
              name: type1-machine
      - class: type2-workers
        template:
          bootstrap:
            ref:
              apiVersion: bootstrap.cluster.x-k8s.io/v1beta1
              kind: KubeadmConfigTemplate
              name: type2-bootstrap
          infrastructure:
            ref:
              kind: DockerMachineTemplate
              apiVersion: infrastructure.cluster.x-k8s.io/v1beta1
              name: type2-machine
  infrastructure:
    ref:
      apiVersion: infrastructure.cluster.x-k8s.io/v1beta1
      kind: DockerClusterTemplate
      name: cluster-infrastructure

可能性是无限的；您可以从社区获得默认的 ClusterClass，从您选择的供应商处获得“现成”的类，从您公司的平台管理员处获得“认证”的类，甚至可以为高级场景创建自定义类。

托管拓扑

托管拓扑让您能够将 ClusterClass 的强大功能付诸实践。

给定一个 ClusterClass，您可以通过提供单个资源（即集群）来创建许多形状相似的集群。

Create a Cluster with ClusterClass

这是一个示例

---
apiVersion: cluster.x-k8s.io/v1beta1
 kind: Cluster
 metadata:
   name: my-amazing-cluster
   namespace: bar
 spec:
   topology: # define a managed topology
     class: my-amazing-cluster-class # use the ClusterClass mentioned earlier
     version: v1.21.2
     controlPlane:
       replicas: 3
     workers:
       machineDeployments:
       - class: type1-workers
         name: big-pool-of-machines
         replicas: 5
       - class: type2-workers
         name: small-pool-of-machines
         replicas: 1

但它不仅仅是简化了集群创建。现在，集群充当整个拓扑的单一控制点。

Cluster API 的所有强大功能、可扩展性、生命周期自动化、稳定性以及管理您选择的基础设施提供商上的企业级 Kubernetes 集群所需的所有功能现在都触手可及：您可以创建集群、添加新机器、升级到下一个 Kubernetes 版本，所有这些都可以在一个地方完成。

它就像看起来一样简单！

接下来是什么

虽然出色的 Cluster API 社区正在努力在今年晚些时候发布 ClusterClass 和托管拓扑的第一个版本，但我们已经期待着该项目及其生态系统的下一步发展。

前方有许多伟大的想法和机遇！

我们希望使托管拓扑更加强大和灵活，允许用户根据集群的特定需求动态更改 ClusterClass 的部分内容；这将确保相同的简单直观的用户体验，以解决复杂的问题，例如为特定 Kubernetes 版本和特定基础设施提供商区域选择机器镜像，或在整个集群中注入代理配置等等。

请继续关注接下来的内容，如果您有任何问题、意见或建议