Container Service for Kubernetes:Bangun sistem pemulihan bencana antarzona

Model pemulihan bencana

Pemulihan bencana di cloud terbagi menjadi tiga model. Pilih model yang sesuai dengan tujuan pemulihan dan kompleksitas operasional Anda.

Pemulihan bencana antarzona mencakup dua sub-mode:

• Active zone-redundancy: Kedua kluster melayani traffic aktif secara bersamaan.

• Primary/secondary disaster recovery: Satu kluster menangani traffic sementara kluster lain tetap dalam mode siaga.

Mengapa menggunakan gerbang multi-kluster

Gerbang multi-kluster menawarkan beberapa keunggulan dibanding distribusi traffic berbasis DNS:

• Satu alamat IP per wilayah: Pendekatan berbasis DNS memerlukan satu alamat IP load balancer per kluster. Gerbang multi-kluster menggunakan satu alamat IP load balancer dan ditempatkan di beberapa zona dalam wilayah tersebut untuk ketersediaan tinggi bawaan.

• Penerusan permintaan Lapisan 7: Gerbang multi-kluster mengarahkan traffic di Lapisan 7, memungkinkan aturan berbasis host dan path. Pendekatan berbasis DNS tidak mendukung penerusan permintaan Lapisan 7.

• Seamless failover: Saat sebuah kluster mati, traffic segera dialihkan ke Pod yang sehat di kluster lain. Pendekatan berbasis DNS mengharuskan klien menyimpan cache hasil kueri DNS selama pergantian alamat IP, menyebabkan gangguan layanan sementara.

• Manajemen terpusat: Gerbang multi-kluster adalah sumber daya tingkat wilayah yang dikelola dari instans Fleet. Tidak perlu menginstal controller Ingress atau membuat Ingress di setiap kluster Container Service for Kubernetes (ACK).

Arsitektur

Tutorial ini menggunakan aplikasi web (sebuah Deployment dan Service) untuk mendemonstrasikan pemulihan bencana antarzona di dua kluster.

Pengaturan ini bekerja sebagai berikut:

• Kluster 1 dan Kluster 2 ditempatkan di AZ 1 dan AZ 2 dalam wilayah China (Hong Kong).

• ACK One GitOps mendistribusikan aplikasi web ke kedua kluster.

• AlbConfig pada instans Fleet ACK One membuat gerbang multi-kluster ALB yang mencakup kedua kluster.

• Aturan Ingress pada instans Fleet mengarahkan traffic antar kluster berdasarkan bobot. Saat salah satu kluster tidak tersedia, gerbang secara otomatis mengalihkan traffic ke kluster lain.

• Sinkronisasi data antar kluster menggunakan ApsaraDB RDS dan memiliki dependensi middleware.

Prasyarat

Sebelum memulai, pastikan Anda telah:

• Mengaktifkan ALB. Buka Konsol ALB untuk mengaktifkannya.

• Mengaktifkan fitur manajemen Fleet. Lihat Aktifkan manajemen multi-kluster.

• Memiliki instans Fleet ACK One yang dikaitkan dengan dua kluster ACK yang ditempatkan dalam virtual private cloud (VPC) yang sama. Lihat Kelola kluster terkait.

• Mengunduh file kubeconfig instans Fleet dari Konsol ACK One dan menghubungkan kubectl ke instans Fleet.

• Menginstal versi terbaru Alibaba Cloud CLI dan mengonfigurasinya.

Langkah 1: Distribusikan aplikasi ke beberapa kluster

ACK One mendukung dua pendekatan untuk mendistribusikan aplikasi ke beberapa kluster: GitOps dan fitur distribusi aplikasi multi-kluster. Tutorial ini menggunakan GitOps.

1. Masuk ke Konsol ACK One. Di panel navigasi kiri, pilih Fleet > Multi-cluster Applications.

2. Di sudut kiri atas halaman Multi-cluster Applications, klik di samping nama instance Fleet, lalu pilih instance Fleet Anda dari daftar tarik-turun.

3. Pilih Create Multi-cluster Application > GitOps untuk membuka halaman Create Multi-cluster Application - GitOps.

   Jika GitOps belum diaktifkan untuk instans Fleet Anda, aktifkan terlebih dahulu. Lihat Aktifkan GitOps untuk instans Fleet. Untuk mengizinkan akses internet ke GitOps, lihat Aktifkan akses publik ke Argo CD.

4. Pada tab Create from YAML, tempel templat ApplicationSet berikut ke editor kode dan klik OK. Templat ini menyebarkan web-demo ke semua kluster yang dikaitkan dengan instans Fleet Anda. Sebagai alternatif, gunakan tab Quick Create untuk memilih kluster satu per satu — perubahan yang dilakukan di sana akan disinkronkan secara otomatis ke YAML ini.

   apiVersion: argoproj.io/v1alpha1
   kind: ApplicationSet
   metadata:
     name: appset-web-demo
     namespace: argocd
   spec:
     template:
       metadata:
         name: '{{.metadata.annotations.cluster_id}}-web-demo'
         namespace: argocd
       spec:
         destination:
           name: '{{.name}}'
           namespace: gateway-demo
         project: default
         source:
           repoURL: https://github.com/AliyunContainerService/gitops-demo.git
           path: manifests/helm/web-demo
           targetRevision: main
           helm:
             valueFiles:
               - values.yaml
             parameters:
               - name: envCluster
                 value: '{{.metadata.annotations.cluster_name}}'
         syncPolicy:
           automated: {}
           syncOptions:
             - CreateNamespace=true
     generators:
       - clusters:
           selector:
             matchExpressions:
               - values:
                   - cluster
                 key: argocd.argoproj.io/secret-type
                 operator: In
               - values:
                   - in-cluster
                 key: name
                 operator: NotIn
     goTemplateOptions:
       - missingkey=error
     syncPolicy:
       preserveResourcesOnDeletion: false
     goTemplate: true

Untuk metode distribusi lainnya, lihat Memulai GitOps, Membuat aplikasi multi-kluster, dan Memulai distribusi aplikasi.

Langkah 2: Sebarkan gerbang multi-kluster ALB

Buat AlbConfig pada instans Fleet untuk menyediakan gerbang ALB yang mencakup kedua kluster.

1. Dapatkan ID dua vSwitch di VPC tempat instans Fleet Anda berada.

2. Buat file bernama gateway.yaml dengan konten berikut. Ganti ${vsw-id1} dan ${vsw-id2} dengan ID vSwitch, serta ganti ${cluster1} dan ${cluster2} dengan ID kluster terkait.

   Untuk ${cluster1} dan ${cluster2}, konfigurasikan aturan masuk grup keamanan mereka agar mengizinkan akses dari semua alamat IP dan port dalam blok CIDR vSwitch.

   Parameter	Wajib	Deskripsi
   metadata.name	Ya	Nama AlbConfig.
   alb.ingress.kubernetes.io/remote-clusters	Ya	Daftar ID kluster yang dipisahkan koma untuk dikaitkan dengan gerbang ALB. Kluster-kluster ini harus sudah dikaitkan dengan instans Fleet.
   spec.config.name	Tidak	Nama instans ALB.
   spec.config.addressType	Tidak	Jenis jaringan: Internet (default) untuk akses publik, atau Intranet hanya untuk akses internal VPC. Instans yang menghadap Internet memerlukan alamat IP elastis (EIP) dan dikenai biaya EIP. Lihat Pay-as-you-go.
   spec.config.zoneMappings	Ya	ID vSwitch untuk instans ALB. Tentukan vSwitch di minimal dua zona untuk ketersediaan tinggi. vSwitch harus berada di zona yang didukung oleh ALB dan dalam VPC yang sama dengan kluster. Lihat Wilayah dan zona tempat ALB tersedia dan Buat dan kelola vSwitch.
   spec.listeners	Tidak	Port dan protokol pendengar. Contoh ini mengonfigurasi HTTP pada port 8001. Pertahankan konfigurasi pendengar — tanpa itu, Anda harus membuat pendengar secara manual sebelum Ingress ALB dapat mengarahkan traffic.

   apiVersion: alibabacloud.com/v1
   kind: AlbConfig
   metadata:
     name: ackone-gateway-demo
     annotations:
       # Tentukan ID kluster yang ingin Anda kaitkan dengan instans ALB.
       alb.ingress.kubernetes.io/remote-clusters: ${cluster1},${cluster2}
   spec:
     config:
       name: one-alb-demo
       addressType: Internet
       addressAllocatedMode: Fixed
       zoneMappings:
       - vSwitchId: ${vsw-id1}
       - vSwitchId: ${vsw-id2}
     listeners:
     - port: 8001
       protocol: HTTP
   ---
   apiVersion: networking.k8s.io/v1
   kind: IngressClass
   metadata:
     name: alb
   spec:
     controller: ingress.k8s.alibabacloud/alb
     parameters:
       apiGroup: alibabacloud.com
       kind: AlbConfig
       name: ackone-gateway-demo

3. Terapkan konfigurasi:

   kubectl apply -f gateway.yaml

4. Tunggu 1–3 menit, lalu verifikasi gerbang telah dibuat:

   kubectl get albconfig ackone-gateway-demo

   Output yang diharapkan:

   NAME                  ALBID      DNSNAME                               PORT&PROTOCOL   CERTID   AGE
   ackone-gateway-demo   alb-xxxx   alb-xxxx.<regionid>.alb.aliyuncs.com                           4d9h

   Catat nilai DNSNAME — Anda memerlukannya pada langkah verifikasi.

5. Konfirmasi kedua kluster terhubung ke gerbang:

   kubectl get albconfig ackone-gateway-demo -ojsonpath='{.status.loadBalancer.subClusters}'

   Output menampilkan daftar ID kluster terkait.

Langkah 3: Konfigurasikan aturan Ingress untuk pemulihan bencana antarzona

Gerbang multi-kluster menggunakan objek Ingress pada instans Fleet untuk mengarahkan dan mendistribusikan traffic antar kluster.

1. Buat namespace bernama gateway-demo pada instans Fleet. Ini harus sesuai dengan namespace tempat Service aplikasi ditempatkan.

2. Buat file bernama ingress-demo.yaml dengan konten berikut. Ganti ${cluster1-id} dan ${cluster2-id} dengan ID kluster aktual.

   Jumlah bobot dari semua anotasi alb.ingress.kubernetes.io/cluster-weight harus berjumlah 100.

   apiVersion: networking.k8s.io/v1
   kind: Ingress
   metadata:
     annotations:
       alb.ingress.kubernetes.io/listen-ports: |
        [{"HTTP": 8001}]
       alb.ingress.kubernetes.io/cluster-weight.${cluster1-id}: "20"
       alb.ingress.kubernetes.io/cluster-weight.${cluster2-id}: "80"
     name: web-demo
     namespace: gateway-demo
   spec:
     ingressClassName: alb
     rules:
     - host: alb.ingress.alibaba.com
       http:
         paths:
         - path: /svc1
           pathType: Prefix
           backend:
             service:
               name: service1
               port:
                 number: 80

3. Terapkan Ingress:

   kubectl apply -f ingress-demo.yaml -n gateway-demo

Langkah 4: Verifikasi active zone-redundancy

Distribusi traffic berbasis bobot

Gunakan perintah berikut untuk mengirim permintaan ke aplikasi. Ganti alb-xxxx.<regionid>.alb.aliyuncs.com dengan nilai DNSNAME dari Langkah 2.

curl -H "host: alb.ingress.alibaba.com" alb-xxxx.<regionid>.alb.aliyuncs.com:8001/svc1

Port pendengar adalah 8001, sesuai dengan nilai yang ditetapkan di AlbConfig dan anotasi Ingress.

Untuk menguji distribusi traffic dalam 500 permintaan:

for i in {1..500}; do curl -H "host: alb.ingress.alibaba.com" alb-xxxx.cn-beijing.alb.aliyuncs.com:8001/svc1; done > res.txt

Output menunjukkan sekitar 20% tanggapan berasal dari Kluster 1 (poc-ack-1) dan 80% dari Kluster 2 (poc-ack-2), sesuai dengan bobot yang dikonfigurasi di Ingress.

Automatic failover

Untuk mensimulasikan kegagalan kluster dan mengamati failover tanpa hambatan, jalankan loop permintaan berkelanjutan lalu skala jumlah Pod di Kluster 2 menjadi 0:

for i in {1..500}; do curl -H "host: alb.ingress.alibaba.com" alb-xxxx.cn-beijing.alb.aliyuncs.com:8001/svc1; sleep 1; done

Setelah Pod di Kluster 2 dihapus, traffic secara otomatis dialihkan ke Kluster 1 tanpa gangguan.

Langkah selanjutnya

• Memulai dengan GitOps

• Buat aplikasi multi-kluster

• Memulai dengan distribusi aplikasi