本文发布已超过一年。较早的文章可能包含过时内容。请检查页面中的信息自发布以来是否仍正确无误。

在 Cluster API 中引入 ClusterClass 和托管拓扑

作者：Fabrizio Pandini (VMware) |

Cluster API 社区很高兴宣布实现 ClusterClass 和 Managed Topologies，这项新特性将极大简化以声明式方式供应、升级和运维多个 Kubernetes 集群。

一点背景信息…

在深入细节之前，让我们先回顾一下 Cluster API 的历史。

Cluster API 项目始于三年前，其首个版本专注于可扩展性以及实现声明式 API，以实现跨基础设施提供商的无缝体验。这在许多云提供商中取得了成功：AWS、Azure、Digital Ocean、GCP、Metal3、vSphere 等等，还在不断增加中。

在解决了可扩展性之后，重点转向了特性，例如自动控制平面和 etcd 管理、基于健康状态的机器修复、机器发布策略等等。

快进到 2021 年，随着许多公司使用 Cluster API 管理在生产环境中运行工作负载的 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 版本发布提供信息的广泛测试信号上。

在坚实的基础和持续发展、充满活力且热情的社区支持下，是时候为新用户和高级用户规划用户体验的另一次迭代了。

隆重推出 ClusterClass 和 Managed Topologies，当当！

ClusterClass

顾名思义，ClusterClass 和 managed topologies 由两部分组成。

ClusterClass 背后的想法很简单：一次定义集群的形态，然后多次重用，从而抽象化 Kubernetes 集群的复杂性和内部细节。

Defining a ClusterClass

ClusterClass 的核心是一系列 Cluster 和 Machine 模板的集合。您可以将其用作一个“印章”，用于创建许多具有相似形态的集群。

---
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；您可以从社区获取默认的 ClusterClass，从您选择的供应商那里获得“现成”的类，从公司平台管理员那里获得“认证”的类，甚至为高级场景创建自定义类。

Managed Topologies

Managed Topologies 让您将 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 Cluster）来创建许多具有相似形态的集群。

Create a Cluster with ClusterClass

这里有一个示例

---
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

但这不仅仅是简化集群创建。现在 Cluster 作为您整个拓扑结构的单一控制点。

Cluster API 的所有强大功能，包括可扩展性、生命周期自动化、稳定性以及在您选择的基础设施提供商上管理企业级 Kubernetes 集群所需的所有特性，现在都触手可及：您可以创建 Cluster、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。

就像看起来一样简单！

下一步

虽然令人惊叹的 Cluster API 社区正在努力工作，以便在今年晚些时候交付 ClusterClass 和 managed topologies 的第一个版本，但我们已经开始展望项目及其生态系统的下一步发展。

未来还有很多很棒的想法和机会！

我们希望让 managed topologies 更加强大和灵活，允许用户根据 Cluster 的具体需求动态更改 ClusterClass 的某些部分；这将确保在解决复杂问题时（例如，为特定 Kubernetes 版本和基础设施提供商的特定区域选择机器镜像，或在整个集群中注入代理配置等）保持同样简单直观的用户体验。

敬请关注下一步动态，如果您有任何问题、意见或建议：