OpenYurt 作為阿里巴巴首個開源的邊緣雲原生專案，涉及到邊緣計算和雲原生兩個領域。然而，許多邊緣計算的開發者並不熟悉雲原生相關的知識。為了降低 OpenYurt 的使用門檻，幫助更多地開發者快速上手 OpenYurt，社群提供了 OpenYurt 易用性工具 yurtctl。該工具致力於遮蔽 OpenYurt 叢集建立的複雜性，幫助開發者在本地快速地搭建 OpenYurt 開發測試叢集。
OpenYurt 採用雲管邊的架構，在原生 Kubernetes 叢集之上，以 Addon 的形式進行功能增強，解決了雲管邊場景中，雲邊網路不穩定、雲邊運維難等關鍵問題，並實現了工作負載/流量的單元化管理、邊緣本地儲存、物聯網裝置管理等核心功能。本文實驗的拓撲如圖所示：
其中，藍色部分是原生的 k8s 元件，橙色部分是 OpenYurt 提供的元件。
- Master 節點位於雲端，作為 OpenYurt 叢集的管控節點，同時也作為叢集的 Cloud Node，上面部署了原生 k8s 的控制面元件 controlplane，以及 OpenYurt 的管控元件 yurt-controller-manager、yurt-app-manager、yurt-tunnel-server
- Cloud-Node 節點位於雲端，作為 OpenYurt 叢集的 Cloud Node，可以用於部署 OpenYurt 的管控元件，本文實驗中只用於演示了雲端節點接入操作，沒有實際部署OpenYurt的管控元件。
- Edge-Node 位於邊緣，作為叢集的邊緣節點，部署了節點自治元件 YurtHub，以及雲端通道元件 tunnel-agent。
環境準備
（1）三臺 Linux 作業系統的計算機。一個作為控制平面節點（同時也是雲端節點）、一個作為雲端節點和一個作為邊緣節點，系統均為 Ubuntu18.04）。
（2）系統預安裝 Docker，安裝方式參考。
（3）關閉系統交換分割槽，不同版本系統的關閉方式存在差異，本文環境執行 swapoff -a 關閉。
（4）下載 OpenYurt 社群程式碼，構建 yurtctl 工具，並將 yurtctl 拷貝到三臺主機上。
git clone https://github.com/openyurtio/openyurt.git
cd openyurt
export GOOS=linux GOARCH=amd64; make build WHAT=cmd/yurtctl
構建的 yurtctl 在目錄_output/bin/中，其中本文采用的 yurtctl 版本為：
root@master:~# ./yurtctl --version
yurtctl version: projectinfo.Info{GitVersion:"v0.4.1", GitCommit:"3315ccc", BuildDate:"2021-09-08T02:48:34Z", GoVersion:"go1.13", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}
一鍵拉起控制面節點
在 yurtctl 中，提供了init子命令用於拉起 OpenYurt 的管控節點。該節點中部署了 Kubernetes 叢集的管控元件（kube-apiserver/kube-scheduler/kube-controller-manager/etcd）。同時也作為 OpenYurt 雲端管控節點部署了 OpenYurt 的管控元件（yurt-controller-manager/yurt-app-manager/yurt-tunnel-server）
在控制面節點上，執行如下命令
root@master:~# ./yurtctl init --image-repository=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers --kubernetes-version=v1.18.8 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
該命令指定了 Kubernetes 相關元件的映象倉庫為 registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers，此外指定的 Kubernetes 叢集的版本為1.18.8（推薦）。yurtctl init 指令的更多引數可以參考yurtctl init --help.
yurtctl init 命令執行成功之後會同步輸出新增雲端節點和邊緣節點的指令。
Your OpenYurt cluster control-plane has initialized successfully!
To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
Then you can join any number of edge-nodes by running the following on each as root:
yurtctl join 111.32.157.130:6443 --token tfdxae.lvmb7orduikbyjqu \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:0e1faf696fe976a7b28c03e0dece429c85d72e6e1e6bc2dd1ac3d30d0416f3f0 --node-type=edge-node
And you can join any number of cloud-nodes by running the following on each as root:
yurtctl join 111.32.157.130:6443 --token tfdxae.lvmb7orduikbyjqu \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:0e1faf696fe976a7b28c03e0dece429c85d72e6e1e6bc2dd1ac3d30d0416f3f0 --node-type=cloud-node
根據提示，執行如下命令，拷貝證書到相應的目錄，就可以使用 kubectl 操作叢集
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
在 master 節點上，檢視 master 節點的狀態
root@master:~# kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
master Ready <none> 50s v1.18.8
檢視 master 節點元件是否 Running
root@master:~# kubectl get pods -A
NAMESPACE NAME READY STATUS RESTARTS AGE
kube-system controlplane-master 4/4 Running 0 55s
kube-system coredns-546565776c-88hs6 1/1 Running 0 46s
kube-system coredns-546565776c-v5wxb 1/1 Running 0 46s
kube-system kube-flannel-ds-h6qqc 1/1 Running 0 45s
kube-system kube-proxy-6rnq2 1/1 Running 0 45s
kube-system yurt-app-manager-75b7f76546-6dsw9 1/1 Running 0 45s
kube-system yurt-app-manager-75b7f76546-x6wzm 1/1 Running 0 45s
kube-system yurt-controller-manager-697877d548-kd5xf 1/1 Running 0 46s
kube-system yurt-tunnel-server-bc5cb5bf-xxqgj 1/1 Running 0 46s
其中，各個元件的功能如下：
controlplane為 all-in-one 的 Kubernetes 管控元件，為了便於理解 OpenYurt 與 Kubernetes 的關係，yurtctl init將 Kubernetes 的管控元件以黑盒的形式部署在同一個 Pod 中。yurt-app-manager為 OpenYurt 的單元化元件，提供 workload 的單元化部署、運維等能力；yurt-controller-manager為節點生命週期管理元件，與邊緣節點上的yurt-hub配合實現邊緣節點的自治功能；yurt-tunnel-server為雲邊運維通道的 server 端，與邊緣節點上的yurt-tunnel-agent配合實現從雲到邊的運維能力。
一鍵接入雲端節點
雲端節點用來部署 OpenYurt 相關的系統元件。在 yurtctl 中，提供了 join 子命令，用於向 OpenYurt 叢集中增加雲端節點。此外，在用 yurtctl init 初始化 master 節點時，會將 master 節點也作為一個雲端節點使用。如果需要增加新的雲端節點，可以使用 init 的輸出，拷貝雲端節點接入指令到需要新增的雲端節點上執行。
root@cloud-node:~#./yurtctl join 111.32.157.130:6443 --token vowclg.k7059m0f0qbcebpg --discovery-token-ca-cert-hash sha256:30846295ea024260bc3c4988507c4408e8756ca5440221e109fe8167f636f125 --node-type=cloud-node
接入命令中指定了 master 節點的地址，以及接入認證需要的 token 和要接入的節點型別（cloud-node），執行成功輸出如下
This node has joined the cluster:
* Certificate signing request was sent to apiserver and a response was received.
* The Kubelet was informed of the new secure connection details.
Run 'kubectl get nodes' on the control-plane to see this node join the cluster.
在 master 節點上檢視剛接入的雲端節點狀態是否 Ready
root@master:~# kubectl get nodes -l openyurt.io/is-edge-worker=false
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
cloud-node Ready <none> 5m4s v1.18.8
master Ready <none> 9m40s v1.18.8
一鍵接入邊緣節點
邊緣節點作為 OpenYurt 叢集實際部署業務的節點，通常部署在使用者的內網環境，與管控元件的網路連線通常不穩定。因此，邊緣節點上需要部署節點自治元件 yurt-hub 以及雲邊運維元件 yurt-tunnel-agent。在 yurtctl 中，提供了 join 子命令，用於向 OpenYurt 叢集中新增邊緣節點。使用 init 中的輸出命令，拷貝邊緣節點接入指令到需要新增的邊緣節點上執行。
root@edge-node:~# ./yurtctl join 111.32.157.130:6443 --token vowclg.k7059m0f0qbcebpg --discovery-token-ca-cert-hash sha256:30846295ea024260bc3c4988507c4408e8756ca5440221e109fe8167f636f125 --node-type=edge-node
接入命令中指定了 master 節點的地址，以及接入認證需要的 token 和要接入的節點型別（edge-node），執行成功輸出如下
This node has joined the cluster:
* Certificate signing request was sent to apiserver and a response was received.
* The Kubelet was informed of the new secure connection details.
Run 'kubectl get nodes' on the control-plane to see this node join the cluster.
在master節點上檢視剛接入的邊緣節點狀態是否Ready
root@master:~# kubectl get nodes -l openyurt.io/is-edge-worker=true
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
edge-node Ready <none> 26s v1.18.8
檢視邊緣節點的元件是否 Running
root@master:~# kubectl get pods -A -o wide | grep edge-node
kube-system kube-flannel-ds-tdqtx 1/1 Running 0 58s 103.15.99.183 edge-node <none> <none>
kube-system kube-proxy-8r76s 1/1 Running 0 58s 103.15.99.183 edge-node <none> <none>
kube-system yurt-hub-edge-node 1/1 Running 0 16s 103.15.99.183 edge-node <none> <none>
kube-system yurt-tunnel-agent-v4jwt 1/1 Running 0 38s 103.15.99.183 edge-node <none> <none>
其中，各個邊緣節點上各個元件功能如下：
yurt-hub邊緣節點自治元件，邊緣節點上的元件通過yurt-hub與kube-apiserver互動。當雲邊網路良好時，yurt-hub轉發節點元件的請求到kube-apiserver，並快取 Response 內容。當雲邊斷網時，edge-hub從本地快取中獲取資料響應邊緣節點元件的請求。yurt-tunnel-agent雲邊運維通道客戶端，與yurt-tunnel-server配合，實現從雲到邊的運維。
經過以上4個步驟，您就可以在本地擁有一套 OpenYurt 叢集。如果需要清理 OpenYurt 叢集，可以在叢集中的每個節點上執行./yurtctl reset。
OpenYurt 背靠原生的 Kubernetes，同時又面向邊緣計算場景。由於 Kubernetes 本身的複雜性，導致很多非原生領域的同學難以上手使用。而 OpenYurt 叢集的搭建作為上手的第一步，阻擋了大部分的邊緣計算玩家。為了提升 OpenYurt 的易用性，yurtctl 設計了 init、join、reset、convert 等工具，目的在於幫助使用者快速地在本地搭建 OpenYurt 叢集，跨越使用 OpenYurt 的第一步。雖然目前易用性有了很大的提升，但是仍然有很多不足之處。期待社群的同學積極參與，基於 OpenYurt，一起打造更加易用的邊緣雲原生基礎設施。
溝通與交流
如果您對於 OpenYurt 有任何疑問，歡迎使用釘釘掃描二維碼或者搜尋群號（31993519）加入釘釘交流群。
相關連結：
https://github.com/openyurtio/openyurt
https://docs.docker.com/engine/install/