ACK容器服务发布virtual node addon，快速部署虚拟节点提升集群弹性能力

2021-09-02 23:34:30

在上一篇博文中（https://yq.aliyun.com/articles/647119），我们展示了如何手动执行yaml文件给Kubernetes集群添加虚拟节点，然而，手动执行的方式用户体验并不友好，也无法以组件的方式持续升级和管理。现在我们已经可以通过Helm的方式，让ack-virtual-node的部署和管理变得更加简单。首先，让我们简单回顾一下虚拟节点Virtual Node是如何运行的。

虚拟节点Virtual Node

虚拟节点来源于社区的virtual kubelet技术，其实现了kubernetes与弹性容器实例ECI的无缝连接，让kubernetes集群轻松获得极大的弹性能力，而不必受限于集群的节点计算容量。

基于ECI的虚拟节点支持多种功能，其不仅增强了kubernetes集群的弹性，同时提供了丰富的能力扩展，如GPU容器实例，挂载eip，大规格容器实例等，让用户可以在一个kubernetes集群中轻松管理多种计算workload，满足多种场景下的需求。
在混合集群中，真实节点上的pod与虚拟节点上的eci pod互联互通。
请注意，虚拟节点上的eci pod是按需收费的，这与真实节点上的计费不同。eci收费规则请参考：https://help.aliyun.com/document_detail/89142.html。eci pod规格配置支持0.25c至64c，请参考：https://help.aliyun.com/document_detail/89138.html

使用场景

虚拟节点和Serverless Kubernetes都是基于弹性容器实例ECI构建，都属于Serverless Container产品形态，主要适用于多种Serverless workload场景，可以极大的降低运维成本，降低用户的总体计算成本，提高计算效率。

安装ack-virtual-node插件

首先登录容器服务控制台，创建托管版kubernetes集群。在应用目录页面选择ack-virtual-node。
https://cs.console.aliyun.com/#/k8s/catalog/detail/incubator_ack-virtual-node

配置虚拟节点参数，包括Region，AK信息，vswitchId和securityGroupId需要和Kubernetes集群配置相同（可在集群信息页面查看网络配置信息）

安装Chart成功后，在节点页面可以看到添加了一个节点virtual-kubelet

通过kubectl命令，我们可以查看节点和helm部署状态，后续也可以通过helm对ack-virtual-node进行升级和管理。

基于虚拟节点创建pod

当集群中存在虚拟节点时，我们就可以把pod调度到虚拟节点上，vk将会创建出相应的eci pod。

目前我们可以通过三种方法创建eci pod。

1. 给pod设置nodeSelector和tolerations

创建如下nginx pod，设置正确的nodeSelector和tolerations，确保pod会被调度到虚拟节点上。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
spec:
  containers:
  - image: nginx
    imagePullPolicy: Always
    name: nginx
  nodeSelector:
    type: virtual-kubelet
  tolerations:
  - key: virtual-kubelet.io/provider
    operator: Exists

2. 给pod设置nodeName

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
spec:
  containers:
  - image: nginx
    imagePullPolicy: Always
    name: nginx
  nodeName: virtual-kubelet

3. 配置namespace标签，指定namespace中所有pod调度到虚拟节点上

通过给namespace加上“virtual-node-affinity-injection=enabled”的label，系统中的admission controller将会自动给namespace中的pod加上nodeAffinity和tolerations，用户无需手动为pod配置tolerations，这种方式极大的简化了虚拟节点的使用，容器yaml文件也无需对虚拟节点做出适配。

kubectl create ns vk
kubectl label namespace vk virtual-node-affinity-injection=enabled
kubectl -n vk run nginx --image nginx

我们可以通过这种方式基于虚拟节点上创建ingress应用，在指定的namespace中应用yaml文件无需做出任何修改即可运行。

# kubectl -n vk apply -f https://raw.githubusercontent.com/AliyunContainerService/serverless-k8s-examples/master/ingress/ingress-cafe-demo.yaml
deployment "coffee" created
service "coffee-svc" created
deployment "tea" created
service "tea-svc" created
ingress "cafe-ingress" created

# kubectl -n vk get pod -o wide
NAME                      READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP              NODE
coffee-56668d6f78-7mdvc   1/1       Running   0          2m        192.168.1.170   virtual-kubelet
coffee-56668d6f78-tpslg   1/1       Running   0          2m        192.168.1.169   virtual-kubelet
tea-85f8bf86fd-5fl2v      1/1       Running   0          2m        192.168.1.172   virtual-kubelet
tea-85f8bf86fd-8n9n8      1/1       Running   0          2m        192.168.1.171   virtual-kubelet
tea-85f8bf86fd-jv7kj      1/1       Running   0          2m        192.168.1.173   virtual-kubelet

# kubectl -n vk get ing
NAME           HOSTS              ADDRESS       PORTS     AGE
cafe-ingress   cafe.example.com   120.55.8.82   80        2m

# curl -H "Host:cafe.example.com" 120.55.8.82/tea
Server address: 192.168.1.173:80
Server name: vk-tea-85f8bf86fd-jv7kj
Date: 13/May/2019:05:54:32 +0000
URI: /tea
Request ID: 84d2afa2d3a74d7af38f94de21d11d37

# curl -H "Host:cafe.example.com" 120.55.8.82/coffee
Server address: 192.168.1.169:80
Server name: vk-coffee-56668d6f78-tpslg
Date: 13/May/2019:05:54:36 +0000
URI: /coffee
Request ID: 280df5e9f29d22d8174540f8dfe77861

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