vSphere 上的單節點叢集 (技術預覽)

Tanzu Kubernetes Grid (TKG) 支援單節點叢集。單節點叢集是工作負載叢集，其中主控的工作負載與控制平面基礎結構一起在單一 ESXi 主機上執行。

若要進一步最小化單節點叢集的磁碟使用量，您可以從 tiny Tanzu Kubernetes 版本 (Tkr) 建立該叢集，而該版本的基礎作業系統有 Photon 或 Ubuntu Tiny OVA。此類叢集稱為最小單節點叢集。

單節點叢集是在 vSphere 8 上執行且由獨立管理叢集部署的以類別為基礎的工作負載叢集。

附註

此功能處於不受支援的技術預覽狀態；請參閱 TKG 功能狀態。

使用案例包括：

  • 單節點叢集
    • 實驗性開發和測試環境
  • 最小的單節點叢集
    • 資源受限的主機環境，例如遠端邊緣行動通訊基地台和其他邊緣位置

必要條件

  • vSphere 8 帳戶
  • 在 vSphere 8 上執行 TKG v2.1.x 的 TKG 獨立管理叢集

  • 安裝了以下工具的啟動機器，如安裝 Tanzu CLI 和其他工具以用於獨立管理叢集中所述：

    • Tanzu CLI
    • kubectl
    • imgpkg
    • (選用) yq v4.11.2

  • 在 Tanzu CLI 中啟用了 single-node-clusters 設定：

    tanzu config set features.cluster.single-node-clusters true

建立單節點叢集

若要在使用標準 Photon 或 Ubuntu TKr 的 vSphere 上建立單節點工作負載叢集，請執行以下動作：

  1. 為工作負載叢集建立平面組態檔，如具有獨立管理叢集組態檔的 vSphere 中所述。

  2. 使用 --dry-run 旗標執行 tanzu cluster create，將平面組態檔轉換為 Kubernetes 樣式的 Cluster 物件規格，如建立物件規格中所述。

  3. 編輯 Cluster 物件規格以包含以下設定：

    • 在 topology.controlPlane 下：

      replicas: 1

    • 無 topology.workers 區塊，如果有此區塊，請予以刪除。

    • 在 topology.variables 下：

      - name: controlPlaneTaint
  value: false

  4. 使用修改後的 Cluster 物件規格來執行 tanzu cluster create，如從物件規格來建立以類別為基礎的叢集中所述。

建立最小的單節點叢集

若要在使用 tiny Tanzu Kubernetes 版本 (TKr) 以最小化磁碟使用量的 vSphere 上建立單節點工作負載叢集，請執行以下動作：

  1. 修補 vSphere ClusterClass 定義，防止管理叢集在建立標準的非單節點叢集時使用 tiny TKr：

    kubectl annotate --overwrite clusterclass tkg-vsphere-default-v1.0.0 run.tanzu.vmware.com/resolve-tkr='!tkr.tanzu.vmware.com/tiny'

  2. 在管理叢集中安裝 tiny TKr：

    1. 將 kubectl 的內容設定為管理叢集：

      kubectl config use-context MY-MGMT-CLUSTER-admin@MY-MGMT-CLUSTER

      其中，MY-MGMT-CLUSTER 是管理叢集的名稱。

    2. 使用以下程式碼，為 tiny TKr 建立 ConfigMap 定義檔 tiny-tkr-cm.yaml：

      apiVersion: v1
data:
  tkrVersions: '["v1.24.10+vmware.1-tiny.1-tkg.1"]'
kind: ConfigMap
metadata:
  name: tkg-compatibility-versions-v1.24.10---vmware.1-tiny.1-tkg.1
  namespace: tkg-system
  labels:
    run.tanzu.vmware.com/additional-compatible-tkrs: ""

      對於 TKG v2.1.0，請在此處和下方替代 Kubernetes v1.24.9 版本：TKr v1.24.9+vmware.1-tiny.2-tkg.1、OVA v1.24.9 Tiny OVA 和 ConfigMap 名稱以及其他做了類似變更的字串。

    3. 套用 TKr ConfigMap：

      kubectl apply -f tiny-tkr-cm.yaml

    4. 將 TKr 套件資訊清單和中繼資料下載到 /tmp/ 目錄：

      imgpkg pull -b projects.registry.vmware.com/tkg/tkr-repository-vsphere-edge:v1.24.10_vmware.1-tiny.1-tkg.1 -o /tmp/tkr-repository-vsphere-edge

    5. 在 TKr 套件資訊清單中，以下列任一方式將 metadata.namespace 設定變更為 "tkg-system"：

      • 執行下列 yq 命令：

        yq  -i e '.metadata.namespace = "tkg-system"' /tmp/tkr-repository-vsphere-edge/packages/tkr-vsphere-edge.tanzu.vmware.com/1.24.10+vmware.1-tiny.1-tkg.1.yml

      • 編輯資訊清單，以在 metadata 下新增設定 namespace: "tkg-system"：

        metadata:
  [...]
  namespace: "tkg-system"

    6. 套用 TKr 資訊清單：

      kubectl apply -f /tmp/tkr-repository-vsphere-edge/packages/tkr-vsphere-edge.tanzu.vmware.com/1.24.10+vmware.1-tiny.1-tkg.1.yml

    7. 幾分鐘後，執行 kubectl get 以驗證 tiny TKr、叢集啟動程序範本和作業系統映像物件是否都已建立。例如：

      kubectl get tkr,cbt,osimage -A | grep -i tiny

      輸出應類似如下：

      v1.24.10---vmware.1-tiny.1-tkg.1   v1.24.10+vmware.1-tiny.1-tkg.1   True    True         16m
tkg-system   v1.24.10---vmware.1-tiny.1-tkg.1   antrea.tanzu.vmware.com.1.7.2+vmware.1-tkg.1-advanced        vsphere-csi.tanzu.vmware.com.2.6.2+vmware.2-tkg.1        vsphere-cpi.tanzu.vmware.com.1.24.3+vmware.1-tkg.1        kapp-controller.tanzu.vmware.com.0.41.5+vmware.1-tkg.1
v1.24.10---vmware.1-tiny.1-  1.b3                       v1.24.10+vmware.1-tiny.1   ubuntu    2004         amd64   ova                 16m
v1.24.10---vmware.1-tiny.1-tkg.1-ac20b3                       v1.24.10+vmware.1-tiny.1   photon    3            amd64   ova                 16m

  3. 準備 OVA：

    1. 瀏覽至 Tanzu Kubernetes Grid 下載頁面，然後登入 Customer Connect。

    2. 在 VMware Tanzu Kubernetes Grid 資料列中，按一下移至下載 (Go to Downloads)。

    3. 選取版本 2.x 並按一下 VMware Tanzu Kubernetes Grid > 移至下載 (GO TO DOWNLOADS)。

    4. 在 Tiny TKG OVA (技術預覽) 下，下載 Tiny OVA 以用於單節點叢集：

      • Photon v3 Kubernetes v1.24.10 Tiny OVA (技術預覽)

      • Ubuntu 2004 Kubernetes v1.24.10 Tiny OVA (技術預覽)

    5. 將 Tiny OVA 匯入您的 vSphere 環境，並將其轉換為虛擬機器範本，如將基礎映像範本匯入到 vSphere 中所述。

  4. 建立單節點工作負載叢集。

    附註

    對於單節點叢集，tanzu cluster create 尚無法將平面叢集組態檔轉換為 Kubernetes 樣式的物件規格，如建立工作負載叢集中所述。

    1. 依照以下範例中的設定，對環境變數進行設定：

      export CLUSTER_NAME='workload-snc'
export CLUSTER_NAMESPACE='default'
export CLUSTER_CIDR='100.96.0.0/11'
export SERVICE_CIDR='100.64.0.0/13'
export VSPHERE_CONTROL_PLANE_ENDPOINT=10.185.11.134
export VSPHERE_SERVER=10.185.12.154
export VSPHERE_USERNAME='[email protected]'
export VSPHERE_PASSWORD=<encoded:QWRtaW4hMjM=>
export VSPHERE_DATACENTER='/dc0'
export VSPHERE_DATASTORE='/dc0/datastore/sharedVmfs-0'
export VSPHERE_FOLDER='/dc0/vm'
export VSPHERE_NETWORK='/dc0/network/VM Network'
export VSPHERE_RESOURCE_POOL='/dc0/host/cluster0/Resources'
export VSPHERE_SSH_AUTHORIZED_KEY=ssh-rsa AAAAB3[...]tyaw== [email protected]
export VSPHERE_TLS_THUMBPRINT=47:F5:83:8E:5D:36:[...]:72:5A:89:7D:29:E5:DA
export VSPHERE_CONTROL_PLANE_NUM_CPUS='4'
export VSPHERE_CONTROL_PLANE_MEM_MIB='4096'
export VSPHERE_CONTROL_PLANE_DISK_GIB='20'
export TKG_CUSTOM_IMAGE_REPOSITORY='projects.registry.vmware.com/tkg'
export OS_NAME='photon'
export TKG_CUSTOM_IMAGE_REPOSITORY_CA_CERTIFICATE="LS0tL[...]0tLQo="

    2. 使用參考上述變數的 Cluster 和 Secret 物件規格建立資訊清單 vsphere-snc.yaml：

      apiVersion: cluster.x-k8s.io/v1beta1
kind: Cluster
metadata:
  annotations:
    tkg.tanzu.vmware.com/cluster-controlplane-endpoint: ${VSPHERE_CONTROL_PLANE_ENDPOINT}
    run.tanzu.vmware.com/resolve-tkr: 'tkr.tanzu.vmware.com/tiny'
  labels:
    tkg.tanzu.vmware.com/cluster-name: ${CLUSTER_NAME}
  name: ${CLUSTER_NAME}
  namespace: ${CLUSTER_NAMESPACE}
spec:
  clusterNetwork:
    pods:
      cidrBlocks:
      - ${CLUSTER_CIDR}
    services:
      cidrBlocks:
      - ${SERVICE_CIDR}
  topology:
    class: tkg-vsphere-default-v1.0.0
    controlPlane:
      metadata:
        annotations:
          run.tanzu.vmware.com/resolve-os-image: image-type=ova,os-name=${OS_NAME}
      replicas: 1
    variables:
    - name: controlPlaneTaint
      value: false
    - name: auditLogging
      value:
        enabled: false
    - name: apiServerEndpoint
      value: ${VSPHERE_CONTROL_PLANE_ENDPOINT}
    - name: aviAPIServerHAProvider
      value: false
    - name: imageRepository
      value:
        host: ${TKG_CUSTOM_IMAGE_REPOSITORY}
    - name: trust
      value:
        additionalTrustedCAs:
        - data: ${TKG_CUSTOM_IMAGE_REPOSITORY_CA_CERTIFICATE}
          name: imageRepository
    - name: vcenter
      value:
        cloneMode: fullClone
        datacenter: ${VSPHERE_DATACENTER}
        datastore: ${VSPHERE_DATASTORE}
        folder: ${VSPHERE_FOLDER}
        network: ${VSPHERE_NETWORK}
        resourcePool: ${VSPHERE_RESOURCE_POOL}
        server: ${VSPHERE_SERVER}
        storagePolicyID: ""
        tlsThumbprint: ${VSPHERE_TLS_THUMBPRINT}
    - name: user
      value:
        sshAuthorizedKeys:
        - ${VSPHERE_SSH_AUTHORIZED_KEY}
    - name: controlPlane
      value:
        machine:
          diskGiB: ${VSPHERE_CONTROL_PLANE_DISK_GIB}
          memoryMiB: ${VSPHERE_CONTROL_PLANE_MEM_MIB}
          numCPUs: ${VSPHERE_CONTROL_PLANE_NUM_CPUS}
    version: v1.24.10+vmware.1-tiny.1
---
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: ${CLUSTER_NAME}
  namespace: ${CLUSTER_NAMESPACE}
stringData:
  password: ${VSPHERE_PASSWORD}
  username: ${VSPHERE_USERNAME}
EOF

      請注意下列事項：

      • run.tanzu.vmware.com/resolve-tkr 的 metadata.annotations 設定
      • controlPlaneTaint 的 topology.variables 設定
      • 沒有 topology.workers 區塊，只有 topology.controlPlane
      • 對於 TKG v2.1.0，topology.version 應為 v1.24.9+vmware.1-tiny.2

    3. (選用) 若要將叢集設定為使用 Calico 作為 CNI 而非預設的 Antrea CNI，請依照適用於主管或以單節點類別為基礎的工作負載叢集的 Calico CNI 中適用於單節點叢集的指示進行。

    4. 套用 Cluster 物件資訊清單：

      tanzu cluster create -f vsphere-snc.yaml

    5. (僅限 TKG v2.1.0，選用) 若要為叢集佈建持續性磁碟區 (PV)，請建立 vSphere StorageClass 物件。

      附註

      TKG v2.1.1 及更新版本不需要執行這些步驟。

      1. 建立資訊清單 vspherestorageclass.yaml：

        apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  annotations:
    storageclass.kubernetes.io/is-default-class: "true"
  name: default
provisioner: csi.vsphere.vmware.com
reclaimPolicy: Delete
volumeBindingMode: Immediate
allowVolumeExpansion: true

      2. 套用 StorageClass 資訊清單：

        kubectl apply -f vspherestorageclass.yaml --kubeconfig=KUBECONFIG

        其中，KUBECONFIG 是單節點叢集的 kubeconfig。

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