Udostępnij za pośrednictwem

Wybierz platformę Kubernetes w opcji obliczeń brzegowych

W tym dokumencie omówiono kompromisy dotyczące różnych opcji dostępnych do rozszerzania mocy obliczeniowej na brzegu sieci. Opisano następujące zagadnienia dotyczące każdej opcji platformy Kubernetes:

  • Koszt operacyjny. Oczekiwana praca wymagana do utrzymania i obsługi klastrów Kubernetes.

  • Łatwość konfiguracji. Poziom trudności z konfigurowaniem i wdrażaniem klastra Kubernetes.

  • Elastyczność Miarą dostosowywania opcji Kubernetes jest zintegrowanie dostosowanej konfiguracji z istniejącą infrastrukturą na brzegu sieci.

  • Węzeł mieszany. Możliwość uruchamiania klastra Kubernetes z węzłami systemu Linux i Windows.

Założenia

  • Jesteś operatorem klastra, który chce zrozumieć różne opcje uruchamiania rozwiązania Kubernetes na brzegu sieci i zarządzania klastrami na platformie Azure.

  • Masz dobrą wiedzę na temat istniejącej infrastruktury i wszelkich innych wymagań dotyczących infrastruktury, w tym wymagań dotyczących magazynu i sieci.

Po przeczytaniu tego dokumentu będziesz w lepszej sytuacji, aby określić, która opcja najlepiej pasuje do danego scenariusza i wymaganego środowiska.

Opcje Kubernetes na pierwszy rzut oka

Koszt operacyjny Łatwość konfiguracji Elastyczność Węzeł mieszany Podsumowanie
Kubernetes bez systemu operacyjnego Wysoki** Trudny Wysoki** Tak Konfiguracja podstaw w dowolnej dostępnej infrastrukturze w lokalizacji z opcją użycia usługi Azure Arc w celu dodania możliwości platformy Azure.
K8s w usłudze Azure Stack Edge Pro Niski Łatwe Niski Tylko Linux Platforma Kubernetes wdrożona na urządzeniu Azure Stack Edge wdrożona w lokalizacji.
Hybrydowa usługa AKS Niski Łatwe Śred. Tak Usługa AKS wdrożona na platformie Azure lokalnie lub w systemie Windows Server 2019.

*Inne zarządzane platformy brzegowe (OpenShift, Tanzu itd.) nie są w zakresie tego dokumentu.

**Te wartości są oparte na użyciu narzędzia kubeadm, dla uproszczenia. Różne opcje uruchamiania platformy Kubernetes bez systemu operacyjnego na brzegu zmieniłyby klasyfikację w tych kategoriach.

Platforma Kubernetes bez systemu operacyjnego

Podstawowa konfiguracja platformy Kubernetes przy użyciu narzędzi takich jak kubeadm w dowolnej infrastrukturze bazowej.

Największe ograniczenia dotyczące platformy Kubernetes bez systemu operacyjnego dotyczą konkretnych potrzeb i wymagań organizacji. Możliwość korzystania z dowolnej dystrybucji, interfejsu sieciowego i wtyczki oznacza wyższą złożoność i koszt operacyjny. Oferuje to jednak najbardziej elastyczną opcję dostosowywania klastra.

Scenariusz

Często lokalizacje brzegowe mają określone wymagania dotyczące uruchamiania klastrów Kubernetes, które nie są spełnione z innymi rozwiązaniami platformy Azure opisanymi w tym dokumencie. Oznacza to, że ta opcja jest zwykle najlepsza dla tych, którzy nie mogą korzystać z usług zarządzanych z powodu nieobsługiwanej istniejącej infrastruktury lub tych, którzy chcą mieć maksymalną kontrolę nad klastrami.

  • Ta opcja może być szczególnie trudna dla tych, którzy są nowi na platformie Kubernetes. Nie jest to rzadkością w przypadku organizacji, które chcą uruchamiać klastry brzegowe. Opcje takie jak MicroK8s lub k3s mają na celu spłaszczenie tej krzywej uczenia.

  • Ważne jest, aby zrozumieć dowolną podstawową infrastrukturę i wszelkie oczekiwane z góry integracje. Pomoże to zawęzić realne opcje i zidentyfikować luki w narzędziach open source i/lub wtyczki.

  • Włączenie klastrów za pomocą usługi Azure Arc stanowi prosty sposób zarządzania klastrem z platformy Azure wraz z innymi zasobami. Umożliwia to również korzystanie z innych funkcji platformy Azure w klastrze, w tym usług Azure Policy, Azure Monitor, Microsoft Defender dla Chmury i innych usług.

  • Ponieważ konfiguracja klastra nie jest prosta, szczególnie ważne jest, aby pamiętać o ciągłej integracji i ciągłym wdrażaniu (CI/CD). Śledzenie i reagowanie na zmiany zasadnicze różnych wtyczek oraz upewnienie się, że te zmiany nie wpływają na kondycję klastra, staje się bezpośrednią odpowiedzialnością. Ważne jest, aby mieć solidne rozwiązanie CI/CD, przeprowadzać solidne testy oraz monitorować systemy.

Opcje narzędzi

Inicjalizacja klastra

  • kubeadm: narzędzie Kubernetes do budowy klastrów Kubernetes od podstaw. Dobre dla standardowych zasobów obliczeniowych (Linux/Windows).

  • MicroK8s: uproszczona administracja i konfiguracja ("LowOps"), zgodna z platformą Kubernetes firmy Canonical.

  • k3s: Certyfikowana dystrybucja Kubernetes utworzona na potrzeby internetu rzeczy (IoT) i przetwarzania brzegowego.

Przechowywanie

  • Zapoznaj się z dostępnymi sterownikami CSI: Wiele opcji jest dostępnych, aby spełnić Twoje wymagania, od chmury po lokalne udziały plików.

Sieć:

  • Pełną listę dostępnych dodatków można znaleźć tutaj: Dodatki sieciowe. Niektóre popularne opcje obejmują Flannel, prostą sieć nakładki i Calico, która zapewnia pełny stos sieciowy.

Kwestie wymagające rozważenia

Koszt operacyjny:

  • Bez obsługi usług zarządzanych organizacja musi obsługiwać cały klaster i obsługiwać go w całości (magazyn, sieć, uaktualnienia, wgląd, zarządzanie aplikacjami). Koszt operacyjny jest uznawany za wysoki.

Łatwość konfiguracji:

  • Ocena wielu opcji typu open source na każdym etapie konfiguracji, czy jej opcje sieci, magazynu lub monitorowania są nieuniknione i mogą stać się złożone. Wymaga dokładniejszego rozważenia przy konfigurowaniu CI/CD dla konfiguracji klastra. Ze względu na te obawy łatwość konfiguracji jest uważana za trudną.

Elastyczność:

  • Mając możliwość korzystania z dowolnego narzędzia open source lub wtyczki bez żadnych ograniczeń dostawcy, Kubernetes na sprzęcie fizycznym jest wysoce elastyczny.

Platforma Kubernetes w usłudze Azure Stack Edge

Klaster Kubernetes (maszyna wirtualna główna i maszyna wirtualna robocza) został skonfigurowany i wdrożony na twoim urządzeniu Azure Stack Edge Pro.

Urządzenia Azure Stack Edge Pro zapewniają możliwości platformy Azure, takie jak obliczenia, magazyn, sieć i przyspieszone sprzętowo uczenie maszynowe (ML) do dowolnej lokalizacji brzegowej. Klastry Kubernetes można utworzyć po włączeniu roli obliczeniowej na dowolnym urządzeniu Pro-GPU, Pro-R i Mini-R. Zarządzanie uaktualnieniami klastra Kubernetes można wykonać przy użyciu standardowych aktualizacji dostępnych dla urządzenia.

Scenariusz

Idealny dla osób z istniejącymi (Linux) obciążeniami IoT lub aktualizacją zasobów obliczeniowych dla uczenia maszynowego na urządzeniach brzegowych. Jest to dobra opcja, jeśli nie trzeba mieć bardziej szczegółowej kontroli nad klastrami.

  • Uprawnienia administratora nie są domyślnie przyznawane. Mimo że można pracować z grupą produktów w celu dokonania pewnych wyjątków, utrudnia to bardziej precyzyjną kontrolę nad klastrem.

  • Istnieje dodatkowy koszt , jeśli nie ma jeszcze urządzenia Azure Stack Edge. Zapoznaj się z urządzeniami azure Stack Edge i sprawdź, czy są zgodne z wymaganiami obliczeniowymi.

  • Calico, MetalLB i CoreDNS są instalowane dla sieci Kubernetes na urządzeniu.

  • Obecnie obsługiwane są tylko obciążenia systemu Linux .

  • Oprócz platformy Kubernetes usługa Azure Stack Edge jest również dostarczana ze środowiskiem uruchomieniowym IoT, co oznacza, że obciążenia mogą być również wdrażane w klastrach usługi Azure Stack Edge za pośrednictwem usługi IoT Edge.

  • Obsługa dwóch klastrów węzłów nie jest obecnie dostępna. Oznacza to, że ta opcja nie jest rozwiązaniem o wysokiej dostępności (HA).

Kwestie wymagające rozważenia

Koszt operacyjny:

  • Dzięki obsłudze dostarczanej z urządzeniem koszty operacyjne są minimalne i są ograniczone do zarządzania obciążeniami.

Łatwość konfiguracji:

  • Wstępnie skonfigurowane i dobrze udokumentowane wdrożenie klastra Kubernetes upraszcza konfigurację wymaganą w porównaniu z platformą Kubernetes bez systemu operacyjnego.

Elastyczność:

  • Konfiguracja jest już ustawiona, a uprawnienia administratora nie są domyślnie przyznawane. Zaangażowanie grupy produktów może być wymagane poza podstawową konfiguracją, a podstawowa infrastruktura musi być urządzeniem Azure Stack Edge Pro, dzięki czemu jest to mniej elastyczna opcja.

Hybrydowy AKS

Hybrydowy AKS to zestaw wstępnie zdefiniowanych ustawień i konfiguracji używanych do wdrażania jednego lub więcej klastrów Kubernetes przy użyciu Windows Admin Center lub modułów PowerShell w klastrze wielowęzłowym uruchomionym na systemie Windows Server.

Scenariusz

Idealny dla tych, którzy chcą uprościć i usprawniony sposób uzyskania klastra obsługiwanego przez firmę Microsoft na zgodnych urządzeniach (Azure Local lub Windows Server). Złożoność operacji i konfiguracji jest zmniejszona kosztem elastyczności w porównaniu do opcji bare-metal Kubernetes.

Kwestie wymagające rozważenia

Koszt operacyjny:

  • Klaster obsługiwany przez firmę Microsoft minimalizuje koszty operacyjne.

Łatwość konfiguracji:

  • Wstępnie skonfigurowane i dobrze udokumentowane wdrożenie klastra Kubernetes upraszcza konfigurację wymaganą w porównaniu z platformą Kubernetes bez systemu operacyjnego.

Elastyczność:

  • Sama konfiguracja klastra jest ustawiona, ale uprawnienia administratora są przyznawane. Podstawowa infrastruktura musi być Azure Local lub Windows Server. 2019. Ta opcja jest bardziej elastyczna niż platforma Kubernetes w usłudze Azure Stack Edge i mniej elastyczna niż platforma Kubernetes bez systemu operacyjnego.

Współautorzy

Ten artykuł jest obsługiwany przez firmę Microsoft. Pierwotnie został napisany przez następujących współautorów.

Główny autor:

Aby wyświetlić niepubalne profile serwisu LinkedIn, zaloguj się do serwisu LinkedIn.

Następne kroki

Aby uzyskać więcej informacji, zobacz następujące artykuły: