Karmada v1.10釋出，新增多叢集宣告式負載重平衡

华为云开发者联盟發表於2024-06-19

本文分享自華為雲社群《Karmada v1.10 - 多叢集宣告式負載重平衡》，作者：雲容器大未來。

Karmada 是開放的多雲多叢集容器編排引擎，旨在幫助使用者在多雲環境下部署和運維業務應用。憑藉相容 Kubernetes 原生 API 的能力，Karmada 可以平滑遷移單叢集工作負載，並且仍可保持與 Kubernetes 周邊生態工具鏈協同。

在最新發布的v1.10版本中，Karmada新增了工作負載重平衡功能：在某些場景下，資源副本的當前分佈狀態可能不是最優，但排程器為了減少對系統的衝擊會盡可能保持排程結果的惰性，不會輕易改變排程結果；此時，使用者可以透過新引入的 WorkloadRebalancer API 針對指定的資源手動觸發全新的重排程，以在叢集間建立最優的副本狀態分佈。

本版本其他新增特性：

解除資源模板名稱長度不能超過 63 個字元的限制
生產環境中的可用性和可靠性增強

新特性概覽

Workload Rebalance

一般情況下，工作負載類資源一旦被排程，其排程結果通常會保持惰性，不會輕易改變副本分佈狀態。即使透過修改資源模板中的副本數或 PropagationPolicy 的 Placement 來觸發重新排程，系統也只會在必要時進行最小化的調整，以最大程度地減少對系統的影響。

然而，在某些情況下，使用者可能希望能夠主動觸發全新的重排程，完全忽略過去的分配結果，並在叢集之間建立全新的副本分佈狀態，例如：

在主備叢集模式下，由於主叢集故障，應用被遷移至備叢集，主叢集恢復後，應用希望重新遷移至主叢集。
在應用級別故障遷移場景下，由於叢集資源不足，應用從多個叢集縮減到單個叢集，相應叢集資源充足後，應用希望重新分發到多叢集以確保高可用性。
對於聚合排程策略，由於資源限制，副本最初分佈在多個叢集中，當單個叢集足以容納所有副本後，應用希望重新聚合到單叢集。

因此，本版本引入了工作負載重平衡功能，如果當前副本分佈狀態不是最優，使用者可以按需觸發全新的重排程。

例如，使用者想觸發 Deployment/foo 的重排程，只需宣告下述 WorkloadRebalancer 資源：

apiVersion: apps.karmada.io/v1alpha1
kind: WorkloadRebalancer
metadata:
  name: foo-rebalancer
spec:
  workloads:
    - apiVersion: apps/v1
      kind: Deployment
      name: foo
      namespace: default

然後，排程器將對該 Deployment 進行重排程。

1）如果成功，您將看到以下結果:

apiVersion: apps.karmada.io/v1alpha1
kind: WorkloadRebalancer
metadata:
  name: foo-rebalancer
  generation: 1
  creationTimestamp: "2024-05-22T11:16:10Z"
spec:
  ...
status:
  finishTime: "2024-05-22T11:16:10Z"
  observedGeneration: 1
  observedWorkloads:
    - result: Successful
      workload:
        apiVersion: apps/v1
        kind: Deployment
        name: foo
        namespace: default

2）如果失敗，例如 Deployment/foo 的 ResourceBinding 不存在，您將得到以下結果：

apiVersion: apps.karmada.io/v1alpha1
kind: WorkloadRebalancer
metadata:
  name: foo-rebalancer
  generation: 1
  creationTimestamp: "2024-05-22T11:16:10Z"
spec:
  ...
status:
  finishTime: "2024-05-22T11:16:10Z"
  observedGeneration: 1
  observedWorkloads:
    - reason: ReferencedBindingNotFound
      result: Failed
      workload:
        apiVersion: apps/v1
        kind: Deployment
        name: foo
        namespace: default

有關此功能的詳細描述，請參見使用者指南：https://karmada.io/zh/docs/next/userguide/scheduling/workload-rebalancer

解除資源模板命名長度的限制

由於歷史設計原因，資源模板的名稱被用作 label 的值，從而加速資源的檢索。由於 Kubernetes 限制標籤 value 值不能超過 63 個字元，導致使用者無法將名稱長度超過 63 個字元的資源分發至成員叢集中去，間接限制了資源模板名稱的長度，嚴重阻礙了使用者將工作負載從舊叢集遷移到Karmada。

Karmada社群從 v1.8 版本起著手消除這一限制，並在 v1.8 和 v1.9 版本中做了充足的準備工作，以確保使用舊版本 Karmada 的使用者可以平滑升級到當前新版本，而不用感知這一變化。

更多詳情請參見 [Umbrella] 在資源中使用 permanent-id 替換 namespace/name

標籤：https://github.com/karmada-io/karmada/issues/4711