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OpenStack 与 Kubernetes 的共存方法

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OpenStack是面向资源层的IaaS云平台管理软件,可以帮助用户构建和管理私有云和公有云。

目前,OpenStack仍然是开源IaaS领域的主流平台,有超过80%的中国企业正在使用OpenStack。但是随着K8s的日益普及,有很多OpenStack用户开始关注云原生。有一些用户也尝试将工作负载从Openstack迁移到云原生环境中。

OpenStack + Kubernetes 是目前相对流行的云应用解决方案栈。对于那些部署了OpenStack,同时又在尝试使用Kubernetes的用户,为了帮助他们更好地同时管理OpenStack和K8s,我们建议用户以K8s作为底座,OpenStack由K8s统一部署和管理,以及统一编排。各种租户子网(跨K8s和OpenStack)能够动态定义和连接/断开,用以支持动态变化的租户需求。

在这种场景下,OpenStack VMs 和 Kubernetes Pods 的网络互通成为了一个亟待解决的问题。同时, OpenStack 所提供的网络隔离功能也应该在与 Kubernetes 连接的过程中生效: 属于一个 VPC 的 VMs 理所应当地不能访问另外一个 VPC 的 VMs 以及 Pods/Svcs。

面对这样的需求,灵雀云Kube-OVN团队工程师与Intel的OpenStack专家共同拟定了相应的方案。在方案里,Kube-OVN 需要提供的基本功能如下:

  • 提供 Kubernetes Pods 和 OpenStack VMs 之间的路由交换, 实现网络互通;

  • 为 Kubernetes 提供和 OpenStack 相同的网络隔离规范, 保证 VPC 之间的网络隔离。

目前有两类实现方案, 一种是基于 ovn-ic 的方案, 以松耦合的方式提供路由交换和网络隔离;另一种是基于同一个 ovn 底座的方案, 这是一种紧耦合的方案。

方案前置要求:

  • Kube-OVN升级到 V 1.7版本以上;

  • OpenStack usurri +. 必须基于 ovn 部署。

案一:基于 ovn-ic

组网方式一:

ovn-ic 是 ovn 提供的一个 inter-connection 工具, 用于在不同的 ovn 控制器之间交换路由,可靠性和性能由 ovn 保证。

如图所示,ovn-ic 作为中间人, 相互交换 OpenStack OVN 和 Kubernetes Kube-OVN 的路由信息。

这样设计的好处是部署简单, OpenStack 和 Kubernetes 相对独立,互相之间不会影响。

同时也有一些弊端:OpenStack 和 Kubernetes 分别部署, 资源利用率独立计算;而且OpenStack 的网络隔离特性无法展现。

 

组网方式二:

依然基于 ovn-ic, 但是会为 OpenStack 的每个租户建立一个 Kubernetes 集群。

如图所示,ovn-ic 会负责打通 OpenStack 集群中的每个 VPC网络和其对应的 Kubernetes 集群的路由。

这样设计的好处是部署简单, OpenStack 和 Kubernetes 相对独立, 互相不受对方变化的影响,同时能够支持 OpenStack 的网络隔离特性。

也有同样的弊端,OpenStack 和 Kubernetes 分别部署, 资源利用率独立计算。

方案二:基于相同 OVN 底座

这个方案要求 Kubernetes 与 OpenStack 基于相同的 ovn 控制器部署。Kube-OVN 目前支持 OpenStack 部署在 Kube-OVN 的 ovn 控制器上。

在这个方案中,OpenStack 在部署时, 网络组件沿用了 Kubernetes 中的 Kube-OVN 提供的接口,因此,OpenStack 和 Kubernetes 的网络底座是同一个 ovn。相应地,Kubernetes 和 OpenStack 的组网能力也完全相同。

这个方案的好处显而易见:

  • OpenStack 和 Kubernetes 能够在同一个 host node 部署 VM 和 Pod,能够最大化一个 host node 的资源利用率;

  • 支持 OpenStack 的网络隔离特性。

当然,也会有一些弊端,包括部署复杂,Kubernetes 和 OpenStack 在虚拟网络组网时会有相互影响等。这两种方案已经登陆GitHub(https://github.com/kubeovn/kube-ovn/blob/master/docs/OpenstackOnKubernetes.md),哪种会更满足你的使用场景?

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