随着“中兴事件”不断升级，引起了国人对国产自主可控技术的高度关注；本人作为所在单位的运维工程师，也希望能找到一个稳定、能兼容国产CPU的一整套架构方案，来构建IaaS平台和PaaS平台，满足单位对安全自主可控的需求。要基于全国产方式解决公司业务需求至少要在软硬件层面满足，而国内基本都是基于x86解决方案，想找到满足需求的国产化解决方案还是非常困难的事情。但笔者由于一个偶然的机会，接触到了国产的芯片厂商和云计算厂商，并得知他们已经实现了全国产化的云计算平台，笔者也亲自动手体验了安装部署该云计算平台，并在其之上安装部署了容器平台。上篇我给大家分享了国产CPU的服务器华芯通和国产云平台ZStack试用体验，接下来将为大家详细分享如何基于ZStack云主机构建K8S集群。
第三节 基于ZStack云主机构建K8S集群
这里要提一下，为什么我们不直接使用物理ARM服务器部署K8S集群，这跟单位测试场景有关系，既要使用云主机透传GPU计算卡进行大量的计算，又要实现容器管理平台。况且国外主流的K8S集群通常是跑在虚拟机里面的，运行在虚拟机里面的好处有很多，比如可以实现资源定制分配、利用云平台API接口可以快速生成K8S集群Node节点、更好的灵活性以及可靠性；在ZStack ARM云平台上可以同时构建IaaS+PaaS混合平台，满足不同场景下的需求。
由于篇幅有限下面先介绍一下如何在基于ZStack For ARM平台中云主机部署K8S集群，整个部署过程大概花1小时（这主要是访问部分国外网络时不是很顺畅）。
集群环境介绍：
在本环境中用于构建K8S集群所需的资源，为基于ZStack构建的平台上的云主机：
ZStack云主机K8S集群架构
1、准备工作
配置主机名
所有云主机上关闭swap分区 否则会报错；该操作只需在云主机环境下执行，物理机环境无需操作。
2、安装部署
2.1 安装Docker
step 1: 安装必要的一些系统工具
step 2: 安装GPG证书
Step 3: 写入软件源信息
Step 4: 更新并安装 Docker-CE
使用daocloud对docker镜像下载进行加速。
2.2 安装go环境
2.3 安装kubelet、kubeadm、kubectl
2.4用kubeadm创建集群
2.5 配置kubectl
2.6 安装Pod网络
2.7注册节点到K8S集群
分别在K8S-Node1、K8S-Node2、K8S-Node3
kubectl get nodes 查看节点状态
如果发现所有节点是NotReady 是因每个节点都需要启动若干个组件，这些组件都是在Pod中运行，且需要到Google下载镜像。使用下面命令查看Pod运行状况：
kubectl get nodes 再次查看节点状态
当所有节点均为 Ready状时，此时就可以使用这个集群了
2.8 部署kubernetes-dashboard
克隆kubernetes-dashboard yaml文件
修改kubernetes-dashboard yaml文件,修改内容为下面红色粗体部分。
注意：如果在部署K8S-Dashboard界面过程中如果则登录UI的时候会报错：
这是因为K8S在1.6版本以后启用了RBAC访问控制策略，可以使用kubectl或Kubernetes API进行配置。使用RBAC可以直接授权给用户，让用户拥有授权管理的权限，这样就不再需要直接触碰Master Node。按照上面部署步骤则可以避免。
至此，基于ARM环境的K8S集群就部署完成了。
第四节 全篇总结
先说说关于ZStack安装部署的一些心得，整个ZStack For ARM平台部署到业务环境构建的过程，都是比较流畅的。ZStack产品化程度高，安装过程非常简单，基本上按照官方部署文档1个小时内就能完成3台规模的云平台搭建及平台初始化工作。
ZStack云平台采用独特的异步架构，大大提升了平台响应能力，使得批量并发操作不再成为烦恼；管理层面与业务层面独立，不会因为管理节点意外宕机导致业务中断；平台内置大量实用性很高的功能，较大方便了在测试过程中运维任务；版本升级简单可靠，完全实现5分钟跨版本无缝升级，经实测升级过程中完全不影响业务正常运行。通过升级后能实现异构集群管理，也就是说在ARM服务器上构建管理节点，可以同时管理ARM集群中的资源，也能管理X86架构集群中的资源；同时实现高级SDN功能。
而基于ZStack云主机构建K8S集群时，我们团队在选择方案的时候，也拿物理机和云主机做过一系列对比，对比之后发现当我用ZStack云主机部署K8S集群的时候更加灵活、可控。具体的可以在以下几个方面体现：
1、ZStack云主机天生隔离性好
对容器技术了解的人应该清楚，多个容器公用一个Host Kernel；这样就会遇到隔离性方面的问题，虽然随着技术发展，目前也可以使用Linux系统上的防护机制实现安全隔离，但是从某个层面讲并不是完全隔离，而云主机方式受益于虚拟化技术，天生就有非常好的隔离性，从而可以进一步保障安全。ZStack就是基于KVM虚拟化技术架构自研。
2、受益于ZStack云平台多租户
在物理服务器上运行的大堆容器要实现资源自理，所谓资源自理就是各自管理自己的容器资源，那么这个时候问题就来了，一台物理机上有成千上万个容器怎么去细分管理范围呢？这个时候云平台的多租户管理就派上用处了，每个租户被分配到相应的云主机，各自管理各自的云主机以及容器集群。同时还能对不同人员权限进行控制管理。在本次测试的ZStack For ARM云平台，就可以实现按企业组织架构方式进行资源、权限管理，同时还能实现流程审批，审批完成后自动创建所需的云主机；据说后面发布的ZStack2.5.0版本还有资源编排功能。
3.ZStack云平台灵活性、自动化程度高
通过ZStack，可以根据业务需求，对云主机进行资源定制，减少资源浪费。同时根据自身业务情况调整架构实现模式，比如：有计算密集型业务，此时可以借助GPU透传功能，将GPU透传到云主机，能快速实现计算任务，避免过多繁琐配置。
另外目前各种云平台都有相应API接口，可以方便第三方应用直接调用，从而实现根据业务压力自动进行资源伸缩。但是对于物理服务器来说没什么完整的API接口，基本上都是基于IPMI方式进行管理，而且每个厂商的IPMI还不通用，很难实现资源的动态伸缩。说到API接口，我了解到的ZStack云平台，具备全API接口开放的特点。可以使容器集群根据业务压力自动伸缩。
4、可靠性非常好
为什么这么说呢?其实不难理解，计划内和计划外业务影响少。当我们对物理服务器进行计划内维护时，那些单容器运行的业务必定会受影响，此时可以借助云平台中的热迁移功能，迁移的过程中可实现业务不中断。对于计划外停机，对业务影响基本上都是按天算的，损失不可言表。如果采用云平台方式业务中断时间将会缩短到分钟级别。
上面简单分享了一下用云主机构建K8S集群的一些优点，当然也有一些缺点，在我看来缺点无非就是性能有稍微点损失，总之利大于弊。可以在规划时规避掉这个问题，比如可以将性能型容器资源集中放到物理Node上，这样就可以完美解决了。
最后再说说在ZStack ARM架构的云主机上部署K8S需要注意的地方，为大家提供一些参考。
1、默认Get下来的yaml配置文件，里面涉及的image路径都是x86架构的amd64，需要将其改成arm64。
2、在创建集群的时候，如果采用flannel网络模式则--pod-network-cidr一定要为 10.244.0.0/16，否则Pod网可能不通。
3、云主机环境一定要执行sudo swapoff -a 不然创建K8S集群的时候就会报错。
以上就是我本次的主要分享内容，欢迎大家关注交流。
