Развёртывание Kubernetes в производственной среде требует не просто установки кластера — необходимо с самого начала принять правильные архитектурные решения, от которых будут зависеть масштабируемость, доступность и управляемость платформы. Вебинар специалистов Broadcom Professional Services и MomentumAI посвящён ключевым принципам проектирования VMware vSphere Kubernetes Service (VKS) поверх VMware Cloud Foundation (VCF). Докладчики — Vijay Appani, Solution Architect компании Broadcom, и Caleb Washburn, CTO и основатель MomentumAI — рассматривают проверенные шаблоны проектирования, которые их команды применяют в реальных enterprise-проектах.
Что такое VKS и зачем запускать Kubernetes на VCF
VMware vSphere Kubernetes Service (VKS) — это встроенный механизм запуска Kubernetes на платформе vSphere, интегрированный непосредственно в VMware Cloud Foundation. В отличие от сторонних дистрибутивов, VKS использует подтверждённую CNCF версию Kubernetes и глубоко интегрирован с инфраструктурными компонентами VCF: вычислительным слоем (vSphere), сетью (NSX) и хранилищем (vSAN). Это позволяет организациям строить современную private cloud-платформу, избегая «лоскутных» решений и накапливаемого технического долга.
Ключевая идея заключается в том, что VCF предоставляет единую платформу, объединяющую ресурсы compute, network и storage в согласованный операционный слой. Kubernetes в таком окружении получает доступ к корпоративным политикам хранения, сетевой изоляции на уровне неймспейсов и интеграции с порталом самообслуживания VCF Automation — всё это без необходимости разворачивать и поддерживать внешние инструменты.
Три модели развёртывания Supervisor-кластера
Центральным компонентом VKS является Supervisor-кластер — уровень управления Kubernetes, развёртываемый поверх рабочего домена VCF. Существует три основные топологии его размещения, и выбор между ними определяет поведение платформы при сбоях, требования к ресурсам и сложность эксплуатации.
Модель 1: Single Cluster. Supervisor-кластер и рабочие нагрузки размещаются в одном vSphere-кластере. Это наиболее простой с точки зрения конфигурации вариант. Он подходит для начального знакомства с платформой или сред разработчиков, однако не обеспечивает разделения плоскости управления и плоскости данных. При сбое кластера теряется и управление, и рабочие нагрузки.
Модель 2: Multi-Cluster с разделёнными зонами. Supervisor-контрольная плоскость развёртывается в отдельном управляющем домене, а рабочие нагрузки — в выделенных рабочих доменах. Такое разделение обеспечивает независимость управляющего слоя от прикладного, что принципиально важно для инфраструктуры среднего масштаба. Недостатком является необходимость большего числа хостов и более сложная настройка сети и зон.
Модель 3: vSphere Zones (рекомендуется для enterprise). Виртуальные машины управляющей плоскости Supervisor-кластера распределяются по трём vSphere Zones — логическим группам, каждая из которых соответствует отдельному физическому кластеру. Рабочие нагрузки могут совместно использовать те же три зоны или размещаться в выделенных. Платформа выдерживает полный отказ одной зоны без потери доступности — ни управляющий слой, ни приложения не затрагиваются. Данная модель рекомендуется для крупных enterprise-развёртываний, требующих гарантий высокой доступности на уровне инфраструктуры.
Сетевые опции: NSX или VDS
При настройке сети для VKS на VCF доступны два варианта: NSX и vSphere Distributed Switch (VDS). Выбор между ними оказывает существенное влияние на функциональность платформы и возможности автоматизации.
NSX является рекомендованным выбором для любого нового (greenfield) развёртывания VCF. Overlay-сеть на основе Geneve/VXLAN обеспечивает полную изоляцию на уровне неймспейсов, встроенный распределённый файрвол, встроенный балансировщик нагрузки уровней L4 и L7 (NSX Advanced Load Balancer / AVI), а также глубокую интеграцию с VCF Automation. Именно NSX позволяет реализовать портал самообслуживания, где разработчики и команды самостоятельно запрашивают ресурсы, не взаимодействуя напрямую с vSphere-администраторами.
VDS применяется в случаях, когда NSX не может быть развёрнут — например, при модернизации существующей инфраструктуры или при строгих ограничениях лицензирования. VDS поддерживает базовые возможности VKS, однако не поддерживает VCF Automation, overlay-сети и встроенный балансировщик нагрузки. При использовании VDS в производственной среде потребуется внешний балансировщик, что добавляет операционную сложность.
Отдельно подчёркивается, что если требования к приложению предполагают L4 или L7 балансировку, использование выделенного балансировщика нагрузки является обязательным — независимо от выбранного сетевого варианта.
Хранилище: vSAN, политики и управление томами
Хранилище в архитектуре VKS разделяется на два типа: эфемерное (ephemeral) и постоянное (persistent). Эфемерное хранилище используется для дисков самих узлов Kubernetes (Control Plane VMs и Worker Nodes) и временных томов Pod'ов. Оно берётся из основного или дополнительного хранилища рабочего домена и настраивается при активации Supervisor-кластера.
Постоянные тома (Persistent Volumes, PV) предназначены для stateful-приложений — баз данных, очередей сообщений, систем хранения состояния. Доступ к постоянному хранилищу управляется через Storage Policies — политики хранения vSAN, которые администратор создаёт в vCenter. Политики описывают параметры производительности, доступности (RAID-1, RAID-5/6) и шифрования. Каждый арендатор (tenant) в мультитенантной конфигурации получает доступ только к тем политикам хранения, которые ему явно назначены.
Если арендатору не назначена ни одна storage policy, он не сможет создавать Persistent Volume Claims (PVC) — это удобный механизм ограничения: организации могут предоставлять namespace без прав на stateful-хранение там, где это нежелательно. Поддерживаются режимы доступа RWO (ReadWriteOnce) и RWX (ReadWriteMany) — последний обычно требует дополнительных компонентов типа vSAN File Services или внешних NFS-решений.
Мультитенантность и интеграция с VCF Automation
Одним из ключевых преимуществ VKS на VCF является встроенная поддержка мультитенантности через механизм namespace и интеграцию с VCF Automation. Каждый неймспейс представляет собой изолированную рабочую область, которой могут быть назначены: квоты на CPU и RAM, доступные storage policies, сетевые профили NSX, а также права доступа пользователей или групп из Active Directory / LDAP.
VCF Automation предоставляет портал самообслуживания, через который подразделения и команды разработчиков могут самостоятельно запрашивать Kubernetes namespace, инициировать развёртывание приложений и управлять ресурсами — без участия администратора vSphere. Платформа автоматически создаёт необходимые ресурсы: сетевые сегменты NSX, политики хранения, RBAC-права. Это, по словам авторов вебинара, является «новейшим и наиболее зрелым способом организации современного private cloud».
Рекомендуется начинать с NSX в качестве сетевого стека при любом новом greenfield-развёртывании VCF именно потому, что VCF Automation поддерживает только NSX, и без него модель самообслуживания недоступна.
Рекомендации по проектированию production-платформы
По итогам вебинара сформулированы следующие практические рекомендации для команд, проектирующих VKS на VCF в производственной среде:
Используйте топологию vSphere Zones для любого развёртывания с требованиями к высокой доступности — она обеспечивает автоматический failover при отказе целого кластера без вмешательства администратора.
Выбирайте NSX как сетевой стек при greenfield-развёртывании — только с NSX доступна полная интеграция с VCF Automation и портал самообслуживания.
Планируйте storage policies заранее: определите требования к производительности и отказоустойчивости для разных классов рабочих нагрузок ещё до запуска первых неймспейсов.
Разграничивайте доступ к хранилищу на уровне арендаторов — не назначайте storage policies тем неймспейсам, которым stateful-хранение не нужно.
Если среда требует L4/L7 балансировки, включайте NSX Advanced Load Balancer (AVI) в архитектуру с самого начала — добавить его позднее значительно сложнее.
Не смешивайте управляющую и рабочую плоскости в одном кластере для производственной среды: выделяйте отдельный рабочий домен для приложений, даже если это требует дополнительных хостов.
Вопросы и ответы: ключевые моменты
В ходе сессии вопросов и ответов слушателей интересовали несколько практических аспектов. На вопрос о поддержке собственных сервисов поверх VKS ответ был однозначным: технически это возможно, однако рекомендуется использовать интегрированный стек — vSAN, NSX и VCF Automation — поскольку именно на нём строится поддержка и будущее развитие платформы.
На вопрос об источниках эфемерного хранилища пояснялось, что при активации Supervisor-кластера администратор указывает datastore, из которого берётся эфемерное хранилище для узлов Kubernetes и временных томов Pod'ов. Это может быть как vSAN, так и дополнительное (supplemental) хранилище рабочего домена.
Относительно нестандартных конфигураций — в частности, развёртывания VKS поверх существующей vSphere-среды без полного стека VCF — авторы отметили, что такие варианты существуют, но лишены ключевых преимуществ интегрированной платформы: автоматизации, самообслуживания и единого управления жизненным циклом.
Итог
VMware vSphere Kubernetes Service на VMware Cloud Foundation представляет собой зрелую enterprise-платформу для запуска production-Kubernetes с полной интеграцией в корпоративную инфраструктуру. Правильный выбор топологии Supervisor-кластера, сетевого стека и модели хранения на этапе проектирования определяет, насколько легко платформа будет масштабироваться и насколько просто её будет эксплуатировать в долгосрочной перспективе. Ознакомиться с предстоящими вебинарами серии VCF можно по ссылке go-vmware.broadcom.com/VCFWebinars.
RSS
