KubeClipper 正式加入 CNCF Sandbox！

2023 年 6 月 29 日，KubeClipper 正式加入 CNCF Sandbox！

https://github.com/cncf/toc/issues/1105

1、你听我解释

1.1. CNCF 是什么？

CNCF，全称 Cloud Native Computing Foundation（云原生计算基金会），是 Linux 基金会旗下的子基金会。

CNCF 致力于为云原生软件构建可持续生态系统‎，涉及领域包括存储、计算、编排、调度、CI/CD、DevOps、服务治理、服务网关等。

Kubernetes 是 CNCF 最具代表性的项目之一。

1.2. 什么是 CNCF Sandbox？

CNCF 社区将项目分为沙盒项目（Sandbox）、孵化项目（Incubating）、毕业项目(Graduated)。著名的毕业项目有：Kubernetes、etcd、containerd、Prometheus、Helm等。完整的毕业和孵化项目列表查看地址：Graduated and Incubating Projects | Cloud Native Computing Foundation

Sandbox 对应的是 CNCF 社区早期项目，列表为：Sandbox Projects | Cloud Native Computing Foundation。

进入 Sandbox 需要 66% 以上的 TOC（技术委员会）成员赞成，即全部 11 人（GitHub - cncf/toc: ⚖️Technical Oversight Committee (TOC)）中的 8 人投赞成票。

1.3. 什么是 KubeClipper？

KubeClipper 致力于提供极简且通用的 K8S 管理工具，Github 地址：https://github.com/kubeclipper/kubeclipper

KubeClipper 基于 Kubeadm 封装，你可以通过 Web 界面、API，或命令行工具（kcctl）来管理主机节点，可以快速创建和删除 K8S 集群，并可以对已存在的 K8S 集群进行纳管、升级、配置变更、应用部署，以及扩、缩容等操作。

KubeClipper 类似于 AutoK3S，区别是 AutoK3S 针对的是 K3S，而 KubeClipper 则面向标准 K8S 集群，提供生命周期管理服务。

2022 年 08 月，KubeClipper 由 99cloud（浙江九州云信息科技有限公司）发起，正式开源。

2022 年 11 月，KubeClipper 通过 CNCF K8S 兼容性认证。

​2023 年 06 月，KubeClipper 顺利加入 CNCF Sandbox 战斗序列～https://github.com/cncf/sandbox/issues/31

1.4. 你为什么需要 KubeClipper？

云原生的口号是：“业务上云，然后应用开发只关注业务本身”。

云平台把业务之外的 IT 问题都隐藏在平台之下，让应用的部署、运维、升级都尽可能地简单和自动化。

因此复杂不是云原生，正如卑微不是爱情，苦难不是财富，贫穷不是社会主义。

此时此刻，或往事往日，如果你在部署和运维 K8S 集群时感到繁复无趣，如果你在为此加班，喝着比命还苦的咖啡刷朋友圈，请相信：你并不孤单。KubeClipper 正是为此而生！

KubeClipper 是希望与正义之光，会穿透底层配置的枯燥乏味、拨开的 K8S 云平台的迷雾和黑暗，让简单快乐与你同在。

2、KubeClipper 做到了什么

2.1. KubeClipper 予你至简依赖

2.1.1. 不依赖容器运行时

KubeClipper 不假设你已经安装了容器运行时，Docker 或 Containerd，或其它容器运行时。

KubeClipper 服务由 Systemd 托管，以二进制方式运行，支持 ARM64 和 X86-64。

2.1.2. 不依赖特定操作系统

KubeClipper 不假设你使用特定的操作系统，目前经测试的操作系统已包括大多数主流 Linux 发行版的 LTS 版本：

• Ubuntu 18.04 / 20.04 / 22.04

• CentOS 7.9

• Rocky 8.6

• OpenCloudOS 8.6

• 麒麟 v10

2.1.3. 不依赖包依赖管理工具

KubeClipper 不假设你使用特定的包依赖管理工具，DEB 或 RPM，apt 或 yum，因为根本不会涉及。

2.1.4. 不依赖 SSH 和管理网双向通信

KubeClipper 不假设管理网能双向通信，在管理过程中，KubeClipper Server 不需要访问主机节点的 SSH 通道，也不需要主动连接主机节点的其它端口。

全过程中都只需要主机节点通过 KC-Agent 能单向访问 KubeClipper Server 节点即可。这保障了主机节点的运维安全性。

2.2. KubeClipper 予你齐全功能

KubeClipper 基于九州云的云平台通用管理工具 k8s-installer 重构并开源。九州云产品和交付团队将多年来 K8S 云平台交付的最佳实践融合在 k8s-installer 工具中，也因此一并传承给了其继任者 KubeClipper。

因此，KubeClipper 从开源伊始就具备了较为完备的功能项，能覆盖你在 K8S 集群管理过程中能想到的绝大部分功能。

2.2.1. 节点管理

KubeClipper 可以在页面查看平台中管理的全部节点列表（可以分区域，分子网），点击节点名称进入详情页面，可以查看节点的汇报信息（硬件 / 系统 / 状态）。

KubeClipper 中的节点状态表示 kc-agent 对节点的管理状态。正常情况下，节点状态显示为“就绪”，当节点失联后，状态会显示为“未知”，未知状态的节点无法进行任何操作。

2.2.2. 多区域管理

KubeClipper 管理主机节点的基本原理是在主机节点上安装 KC-Agent。KC-Agent 会通过消息队列自助式注册到 KC Server，然后用户就可以从界面查看到对应的节点，并下发指令进行管理。

KC-Agent 在注册主机信息时，会携带区域和子网信息。因此 KC Server 可以完成区域、子网拓扑结构的自动发现和集中管理。

2.2.3. 集群管理

KubeClipper 通过简约的 Web UI 和命令行工具快速方便地实现集群的创建、删除、升级、扩缩容、证书更新等Kubernetes 常用运维操作。

• 支持可插拔的集群插件管理

• 支持配置私有镜像仓库自签名证书

• 新增 CRI 镜像仓库配置功能

• 新增集群证书的更新、查看和下载功能

• 新增节点启用/禁用功能

• 支持多版本 calico 部署

• 支持指定集群 kubelet 数据目录

2.2.4. 集群升级

KubeClipper 容器平台初始默认提供 Kubernetes 1.23.6 稳定版，并支持多版本 Kubernetes 集群的创建和管理。当用户对 Kubernetes 版本有特定需求时，可以使用集群升级功能来升级当前的集群版本。

KubeClipper 容器平台为用户提供了无感化升级，集群升级时不会影响现有的业务，仅升级 Kubernetes 相关组件，避免了传统升级中会出现的业务中断的状况。

2.2.5. Kubectl 控制台

KubeClipper 可以访问运行中集群的 kubectl。点击集群操作中的“更多>访问 kubectl”，就可以在集群 kuebectl 弹窗中执行 kubectl 命令行操作。

​2.2.6. K8S Web 界面服务

KubeClipper 为用户提供向导式的 Web UI 操作界面以引导用户快速创建工作负载，能对所有 K8S 对象（Deployment、Statefulset、Deamonset、Job、CronJob、Service 等）进行直观化的调度和管理。

这是一个 One more thing 功能，Web 界面服务的源码尚未开源，但安装包已经提供下载，有需要的同学可以在技术交流群里申请，技术交流群的二维码见文末。

此外，KubeClipper 补充了大量 e2e 测试，测试用例覆盖率达到 80% 以上，更方便开发者参与。

2.2.7. 纳管已存在集群

Kubeclipper 提供了集群托管功能，帮助您将外部 K8S 集群（例如：本地数据中心 K8S 集群）接入 Kubeclipper 平台，进行统一管理。

Kubeclipper 实现了节点级的深度纳管，导入后外部集群也可以实现与 Kubeclipper 原生集群近乎一致的使用体验。

2.2.8. 部署 Docker Registry

kcclt 命令行可以直接推送部署一个 Docker Registry，用于简易私有镜像仓库。

2.2.9. 证书管理

进入集群详情页即可看到当前集群证书过期时间，为了提高安全性，集群证书默认有效期为 1 年。

您可以通过单击 "更多>证书管理>更新集群证书" 按钮进行集群证书的自动更新，整个更新时长依据集群节点个数而定，一般 1~2 分钟即可完成更新。更新成功后集群证书有效期会延长 1 年。

2.3. KubeClipper 予你高可靠和高可用

2.3.1. 内置的高可用架构

• kubeclipper-server 使用 etcd 作为存储，推荐 3 副本部署。

• kubeclipper-agent 部署在节点上，采用自注册的方式向 kubeclipper-server 注册自己，并定时向 kubeclipper-server 发送心跳

• kubeclipper-server 通过消息队列向 kubeclipper-agent 下发命令或操作。默认使用 kubeclipper-server 内置的消息队列实现，也可以对接外部消息队列

• kubeclipper-agent 不向外暴露任何接口

• kcctl 和 kc-console 作为操作的入口，分别提供命令行和图形化界面操作

2.3.2. 生产级的备份和恢复

集群备份是一项重要的运维操作，KubeClipper 支持对集群进行手动或自动备份服务。用户可以为集群添加一次性或周期性的自动定时备份任务，在业务空闲时间为集群自动备份。

KubeClipper 还支持配置 FileSystem 或 S3 类型备份空间，对集群备份文件进行统一有序的管理。

2.3.3. 监控和计量

KubeClipper 集成 Prometheus / AlertManager / Grafana 监控系统，高效监管应用程序、集群（节点和工作负载对象），在此基础上，额外增加了一系列监控报表，方便用户查阅各类性能指标统计信息。

2.3.4. 操作幂等性

kubeClipper 支持操作的幂等性。所谓幂等性，指的是 KC-Server 在发起一个指令后，如果指令执行异常，KC-Server 可以多次重新触发该指令，直至指令完成。

2.3.5. 日志和审计

KubeClipper 提供完善的日志和审计，跟踪用户对平台各模块的操作行为，包括：平台管理，集群管理，监控等操作模块。每条操作日志都记录详细的操作内容、操作结果、操作者及操作时间等相关信息。所有的审计日志数据可以永久保留并支持关键词、自定义时间范围查询等索引手段。

3、KubeClipper 典型应用场景

3.1. 裸金属服务器直接部署 K8S

KubeClipper 通过简约的 Web UI 和命令行工具快速方便地实现集群的创建、删除、升级、扩缩容、证书更新等 Kubernetes 常用运维操作。使用 KubeClipper 可以极大降低运维难度，提升运维效率。

以部署 K8S 为例，借助 KubeClipper 我们只需要一条命令即可完成集群创建。

整个操作流程如下：

• 1）下载 kcctl 命令行工具

• 2）部署 KubeClipper

• 3）部署 K8S 集群

KubeClipper 提供了命令行工具 kcctl 以简化运维工作，您可以直接使用以下命令下载最新版 kcctl：

curl -sfL https://oss.kubeclipper.io/get-kubeclipper.sh | KC_REGION=cn KC_VERSION=v1.3.4 bash -

通过以下命令检测是否安装成功:

kcctl vers

kcctl 下载完成后即可部署 KubeClipper

AIO 模型下只需要以下命令即可实现部署

kcctl deploy

执行该命令后，Kcctl 将检查您的安装环境，若满足条件将会进入安装流程。在打印出如下的 KubeClipper banner 后即表示安装完成。

部署成功后您可以使用 kcctl 工具或者通过控制台创建 k8s 集群。在本快速入门教程中使用 kcctl 工具进行创建。

首先使用默认帐号密码进行登录获取 token，便于后续 kcctl 和 kc-server 进行交互。

kcctl login -H http://localhost -u admin -p Thinkbig

然后使用以下命令创建 k8s 集群：

NODE=$(kcctl get node -o yaml|grep ipv4DefaultIP:|sed 's/ipv4DefaultIP: //')

# 若获取失败请使用 kcctl get node 命令手动指定节点 ID
echo $NODE

kcctl create cluster --master $NODE --name demo --untaint-master

大概 3 分钟左右即可完成集群创建,也可以使用以下命令查看集群状态

kcctl get cluster -o yaml|grep status -A5

进入 Running 状态即表示集群安装完成,您可以使用 kubectl get cs 命令来查看集群健康状况。

3.2. 多区域 K8S 集群统一管理

得益于 Kubeclipper 的多区域管理功能，在添加节点时，可以手动指定节点所在区域，就像这样：

kcctl join --agent cn-shanghai:192.168.10.43

KC-Agent 启动后即可携带上区域信息注册到 KC-Server,如下图所示：

在创建集群时可以选择指定区域节点

使用指定区域下节点创建出的集群也会自动归类到该区域下。在区域管理中可以查看该区域下所有集群

也可以在集群管理界面查看所有集群

3.3. 弹性 K8S 即服务

KaaS（K8S as a Service）是一种向租户直接提供 K8S 集群的算力交付形式，类似交付虚拟机或者云硬盘。在公有云场景中比较常见，比如 AWS 的 EKS，Azure 的 AKS，Aliyun 的 ACK。

私有云场景中，OpenStack 也有 Magnum 服务，直接提供 KaaS 服务。Magnum 默认的 Guest OS 是 Fedora Atomic 或 CoreOS，用于生产环境不太容易。可以让 Magnum 对接 KubeClipper API，这样租户集群能从容选择 Guest OS、容器运行时、网络插件、存储插件。也可以直接通过 KubeClipper 对接 KubeVirt 来实现 KaaS 能力。

4、KubeClipper 未来还会做什么

KubeClipper 还处于快速成长阶段，未来我们会继续保持轻量化、易使用的设计风格。除此之外，我们还计划：

1. 提供 KoK（Kubernetes on Kubernetes）能力

2. 对接 ABAC 或 RBAC 的 IAM（Identity and Access Management）系统

3. 基于 Helm 的应用中心

4. 更丰富的 CNI / CSI 和其它插件管理

5. 对接 KubeEdge 或 K3S，增强云边协同

5、快来 KubeClipper 社区领取好礼

我们希望能通过 KubeClipper 项目结识更多志同道合的朋友，和我们一起看到这个项目茁壮成长。

如果您喜欢我们的项目，请在 GitHub 仓库上点个 Star，我们需要您的鼓励和支持！GitHub - kubeclipper/kubeclipper: Manage kubernetes in the most light and convenient way ☸️

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