Server Load Balancer:Implementar recuperação de desastres entre zonas com um gateway multicluste ALB no ACK One

Como funciona

Uma arquitetura de negócios possui três camadas: acesso, aplicação e dados. A recuperação de desastres entre zonas aborda cada uma delas:

• Camada de acesso — O Distributed Cloud Container Platform for Kubernetes (ACK One) implanta a instância ALB em várias zonas dentro de uma região por padrão, garantindo alta disponibilidade do ponto de entrada.

• Camada de aplicação — Um gateway multicluste ALB distribui o tráfego entre clusters em diferentes AZs com regras de Ingress baseadas em peso. Quando um cluster falha, o ALB detecta pods não saudáveis e redireciona o tráfego automaticamente para o cluster restante.

• Camada de dados — A recuperação da camada de dados depende de middleware (por exemplo, ApsaraDB RDS) e não é abordada neste tópico.

Arquitetura

Este exemplo usa uma aplicação web (um Deployment e um Service) para demonstrar a recuperação de desastres entre zonas na região China (Hong Kong):

• O Cluster 1 executa na AZ 1; o Cluster 2 executa na AZ 2.

• O ACK One GitOps distribui o web-demo para ambos os clusters.

• Um AlbConfig na instância Fleet cria um gateway multicluste ALB que roteia o tráfego entre os dois clusters.

• Anotações de peso no Ingress controlam a divisão do tráfego. Quando um cluster está não saudável, o ALB transfere o tráfego automaticamente para o outro.

• A sincronização de dados (ApsaraDB RDS) depende de middleware e não é abordada neste tópico.

Pré-requisitos

Certifique-se de ter:

• ALB ativado

• Recurso de gerenciamento de Fleet habilitado. Consulte Habilitar gerenciamento multicluste

• Dois clusters ACK associados à instância Fleet, na mesma virtual private cloud (VPC). Consulte Gerenciar clusters associados

• Regras de entrada do grupo de segurança de cada cluster associado configuradas para permitir todo o tráfego do bloco CIDR do vSwitch (necessário para que o ALB alcance os pods de backend)

• Kubeconfig da instância Fleet baixado do console do ACK One, com kubectl conectado

• A versão mais recente da CLI do Alibaba Cloud instalada e configurada

Etapa 1: Distribuir a aplicação para vários clusters

Use o GitOps para implantar o web-demo em ambos os clusters associados. Você também pode criar uma aplicação multicluste ou começar a usar a distribuição de aplicações.

1. Faça login no console do ACK One. No painel de navegação à esquerda, escolha Fleet > Multi-cluster Applications.

2. Na página Multi-cluster Applications, clique em ao lado do nome da instância Fleet e selecione sua instância Fleet.

3. Escolha Create Multi-cluster Application > GitOps para acessar a página Create Multi-cluster Application - GitOps.

   Se o GitOps não estiver habilitado, habilite o GitOps para a instância Fleet . Para permitir acesso pela internet, habilite o acesso público ao Argo CD .

4. Na aba Create from YAML, cole o seguinte ApplicationSet e clique em OK.

   Este ApplicationSet implanta o web-demo em cada cluster associado. A aba Quick Create oferece uma alternativa baseada em formulário — as alterações são sincronizadas automaticamente com a aba Create from YAML .

   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

Etapa 2: Criar o gateway multicluste ALB

Crie um AlbConfig na instância Fleet para provisionar uma instância ALB e associar seus clusters a ela.

1. Obtenha dois IDs de vSwitch na VPC da instância Fleet.

2. Crie o arquivo gateway.yaml com o conteúdo a seguir. Substitua ${vsw-id1} e ${vsw-id2} pelos IDs de vSwitch da etapa anterior, e ${cluster1} e ${cluster2} pelos IDs dos clusters associados.

   apiVersion: alibabacloud.com/v1
   kind: AlbConfig
   metadata:
     name: ackone-gateway-demo
     annotations:
       # Cluster IDs to associate with the ALB instance
       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

   Parâmetros principais:

   Parâmetro	Obrigatório	Descrição
   metadata.name	Sim	Nome do AlbConfig.
   metadata.annotations: alb.ingress.kubernetes.io/remote-clusters	Sim	IDs de cluster separados por vírgula. Os clusters já devem estar associados à instância Fleet.
   spec.config.name	Não	Nome da instância ALB.
   spec.config.addressType	Não	Tipo de rede: Internet (padrão, voltado para a internet) ou Intranet (interno à VPC). Instâncias ALB voltadas para a internet exigem um elastic IP address (EIP) e geram taxas de instância e largura de banda. Consulte Pagamento conforme o uso.
   spec.config.zoneMappings	Sim	IDs de vSwitch. Especifique pelo menos duas zonas suportadas pelo ALB para garantir alta disponibilidade. Consulte Regiões e zonas onde o ALB está disponível e Criar e gerenciar um vSwitch.
   spec.listeners	Não	Porta e protocolo do listener. O exemplo define HTTP na porta 8001. Mantenha esta configuração — os Ingresses do ALB exigem um listener antes de poderem rotear tráfego.

3. Aplique a configuração:

   kubectl apply -f gateway.yaml

4. Aguarde de 1 a 3 minutos e verifique se o gateway multicluste ALB foi criado:

   kubectl get albconfig ackone-gateway-demo

   Saída esperada:

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

   Anote o valor de DNSNAME — você precisará dele na Etapa 4.

5. Verifique se os clusters estão conectados ao gateway:

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

   A saída lista os IDs dos clusters associados.

Etapa 3: Configurar regras de roteamento de Ingress

Crie um namespace e um Ingress na instância Fleet. As anotações de peso do Ingress controlam como o tráfego é dividido entre os clusters.

1. Crie o namespace gateway-demo na instância Fleet. Ele deve corresponder ao namespace dos Services da aplicação implantada.

2. Crie o arquivo ingress-demo.yaml com o conteúdo a seguir. Substitua ${cluster1-id} e ${cluster2-id} pelos IDs reais dos clusters.

   A soma dos pesos nas anotações alb.ingress.kubernetes.io/cluster-weight.* deve ser igual a 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. Aplique o Ingress:

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

Etapa 4: Verificar a recuperação de desastres entre zonas

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

Próximas etapas

• Introdução ao GitOps

• Criar uma aplicação multicluste

• Começar a usar a distribuição de aplicações