『华为云』任洪彩：Karmada 打造分布式云原生基础设施生产实践

Federation于2016年社区立项，奠定了容器混合云基础架构，基于K8s原生API分发应用，独立API server及控制面组件，易于服务化，在欧洲核子中心CERN大规模落地。Federation v1的主要问题在于信息嵌入Annotation，易用性差，并发写API不安全；缺少独立API对象，难以控制版本质量；不易扩展（调度、生命周期管理）。

Federation v2

2017年起，Federation发起革新，改进模块化设计；独立Placement策略和Override策略；

Federation v2取代Federation v1 ，成为社区唯一官方实现。

但Federation v2依然存在缺陷，例如，v2与单集群API两张皮，不受业界认可；新API易用性差，大量字段需要手动填写；自我定位为提供building blocks，用户引入后仍要二次开发。

BindingController 根据 Resource Binging 资源内容创建 work 资源到各个成员集群的执行命名空间, work 中描述了要分到目标集群的资源内容，最终由 ExeuctionController 在各个成员集群中创建被分发的资源。

1 跨云多集群管理

跨云多集群管理是karmada最基础的能力。接入模式方面，Karmada支持Push模式（Karmada与集群Apiserver直连）和Pull模式（agent负责上传下达）。每个集群有独立的namespace，存放发往集群的资源配置以及集群同步信息，从而达成集群间的资源隔离。Karmada支持所有符合K8s规范的集群，包括公有云、自建集群以及异构边缘集群。

2 多集群调度

Karmada提供丰富的调度策略：

Karmada调度是以集群的资源信息为依据进行决策，通过控制器与集群之间的同步获取资源信息，以此生存进群的资源画像，借助estimator组件提供模拟调度。如果因为集群信息发生变化，导致调度的实例无法运行，则可以通过Descheduler驱逐无效实例，重新调度。

4 应用跨集群故障迁移

集群故障迁移

Karmada支持用户设置分发策略,在集群发生故障后,将故障集群实例进行自动的集中式或分散式的迁移。

集群污点设置

当用户为集群设污点,且资源分发策略无法容忍污点时，Karmada也会自动触发集群实例的迁移。

服务不断服

在实例迁移过程中。Karmada能够保证服务实例不跌零，从而确保服务不会断服。

5 全局资源统一视图

借助Karmada Search的能力，可以配置化缓存指定的资源信息，并支持全局模糊搜索或精确搜索。缓存数据如罗进入第三方存储，可以借助搜索引擎结合用户配置索引，形成更加丰富的检索手段。

6 统一认证鉴权

Karmada聚合API统一多集群访问入口，资源访问权限控制与成员集群一致，控制面只需关注是否有成员集群的访问权限。在此基础上，可以实现跨集群的统一运维。

7 类型无关的多云资源动态分发

8 跨集群服务治理

多集群服务发现：

1  在member1集样上创建ServiceExpor；

2  将Service的EndpointSlice收集 到Karmada控制面上,并派生相内的service （以derived-为前缀）；

3  在member2集群 上创建Servicelmport ；

4  将EndpointSlice同步 到member2集群上。

多集群网络支持：使用submarin打通集群问容器网络。

1 VIPKID（GitOps）

2 vivo（CICD）

3 中国移动云（MySQL数据库服务）

4 飓风引擎（低代码平台）

更多落地案例请参考：https://karmada.io/zh/docs/next/casestudies/adopters/