Karmada

Karmada 是一个 Kubernetes 管理系统，使您能够在多个 Kubernetes 集群和云中运行云原生应用程序，而无需更改应用程序。通过使用 Kubernetes 原生 API 并提供先进的调度功能，Karmada 实现了真正的开放式、多云 Kubernetes。

关于 Karmada 的更多内容，请访问 Karmada 文档。

Karmada 组件概述

下图展示的是 Karmada 中的各个组件及其关系。

以下是 Karmada 的主要组件概述以及每个组件的功能说明：

• karmada-apiserver：扩展了 Kubernetes API 的 Karmada API 服务器，作为 Karmada 控制平面的前端，使 Karmada 能够简单集成 Kubernetes 生态系统，并允许使用kubectl操作 Karmada。

• karmada-aggregated-apiserver：利用 Kubernetes API 聚合层技术的聚合 API 服务器，提供集群 API 和相关子资源，支持通过 karmada-apiserver 访问成员集群。

• kube-controller-manager：包含多个控制器的 kube-controller-manager，Karmada 继承了一些来自 Kubernetes 的控制器，以保持用户体验和行为的一致性。

• karmada-controller-manager：运行多个自定义控制器进程的管理器，这些控制器监视 Karmada 对象并与下层集群的 API 服务器交互，创建常规的 Kubernetes 资源。

• karmada-scheduler：负责将 k8s 原生 API 资源对象（包括 CRD 资源）调度到成员集群，根据约束和可用资源确定有效的集群放置。

• karmada-webhook：是 HTTP 回调，处理 Karmada/Kubernetes API 请求的 webhook，可以定义为验证 webhook 和突变 webhook，用于执行自定义策略和修改对象。

• etcd：作为 Karmada/Kubernetes API 对象的后端存储，提供一致且高可用的键值存储。

• karmada-agent：在 Pull 模式下部署在每个成员集群上的代理，负责将特定集群注册到 Karmada 控制平面并同步清单和状态。

• karmada-scheduler-estimator：运行一个精确的集群调度估算器，为调度器提供更精确的集群资源信息。

• karmada-descheduler：定期检测所有副本，并根据成员集群中实例状态的变化触发重新调度。

• karmada-search：启动一个聚合服务器，提供全局搜索和多云环境中的资源代理等功能。

• karmadactl：Karmada 提供的命令行工具，用于与 Karmada 控制平面通信，执行诸如集群加入/退出等操作。

• kubectl karmada：以 kubectl 插件的形式提供功能，其实现与karmadactl完全相同。

集群注册概述

Karmada 允许用户将多个集群注册到 Karmada 控制平面，以便进行统一管理和调度。集群注册的过程涉及到在 Karmada 控制平面和目标集群之间建立连接。

Karmada 的集群注册，包括了Push模式和Pull模式：

• Push 模式：Karmada 控制平面直接访问成员集群的kube-apiserver以获取集群状态和部署清单。
• Pull 模式：控制平面不直接访问成员集群，而是通过一个叫做karmada-agent的额外组件来委派任务。

注册集群 - Push 模式

• 使用kubectl-karmada命令行工具通过join命令注册集群，通过unjoin命令取消注册。
• 注册和取消注册时，需要指定 Karmada 的kubeconfig文件和成员集群的kubeconfig。
• 可以通过--cluster-context标志自定义集群上下文。

注册集群 - Pull 模式

• 使用karmadactl register命令以 Pull 模式注册成员集群。
• 注册过程中需要在 Karmada 控制平面创建引导令牌，并在成员集群执行注册命令。
• 成员集群注册后，karmada-agent将在其启动阶段自动完成集群的注册。

集群标识符

• 每个在 Karmada 注册的集群都会被表示为一个Cluster对象，对象的名称 (.metadata.name) 是注册时使用的名称。
• 在注册过程中，每个集群都会被分配一个.spec.id中的独特标识符，这主要用于技术上区分每个集群，防止同一个集群被多次以不同的名称注册。