【云原生开发】K8S多集群资源管理平台架构设计

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K8S多集群管理平台架构设计

云原生（Cloud Native）是一种构建和运行应用程序的方法，充分利用云计算模型的优势，如弹性、可扩展性、高可用性和自动化，以实现更高的应用可靠性、可维护性和可移植性。本文云原生开发是基于golang，vue开发出的一个K8S多集群管理平台，实现web页面对过个K8S集群资源的深度管理。

学一门语言，并不是简单的会写一些脚本，要有拿得出手的成果，作品。

1. 如何从零开始写一个完整的项目

1. 并不是拿一个做好的项目去改，而是从零开始
2. 大型项目可能需要进行头脑风暴，列出来所有的功能点，需要或者事件
3. 需要各种设计，比如架构设计，模型设计，结构设计，ER图设计，EML设计，UI设计
4. 小组开发肯呢个并不需要这么多人介入进来，比如页面风格可能是我们设计的，接口的风格也是我们自己去定义的
5. 所以进行项目的开发，并不是向之前学的练习那么简单，上来就直接去写。我们在做项目的时候耗费很多的时间和精力，在前期的准备或者设计中，要不然做到最后，就没办法进行下去，到了难以维护的状态，比
   如说各种不统一，不规范。已经没有办法再维护下去了。
6. 想要做好一个项目，从设计开始，最后才是工程实现。

2. 设计之前，还需要考虑先写前端，还是先写后端？

1. 当然，在多人的项目中，可能前后端是同步进行的，但是在我们这个这么卷的年代，可能我们是身兼多职的，前后端都自己写，这时候就要规划下，是先写前端还是先写后端，还是直接一起写？
2. 一般是先写后端，再写前端，最后再前后端结合一起去完成的
3. 为什么要先去写后端呢？ 因为后端是离数据最近的地方，我们写代码大部分时间都是CRUD。我们在操作数据的时候，需要数据的一种格式或一种规范，有了格式之后，我们才能以最简单最高效的方式去操作这个数据。比如说，我们去创建一个用户，这个用户的数据格式，以什么方式去插入数据，这个肯定会在后端比较清晰的。所以，我们在先写后端的情况下，可以先定义好这些数据格式，前端就可以直接使用我们定义好的数据格式，去渲染页面，传递数据，数据交互。如果我们先去写前端，我们可能是根据自己的理解去定义数据格式，到最后可能和后端联调的时候，能会出现我们在前端定义的数据格式没有办法给后端去使用的，这样的话，我们可能需要再次地去变更数据的格式，变更的话，前端的代码还需要去调整，造成了时间的浪费。
4. 后端数据定义更加精确，前端可以无需定义Mock函数

3. 前后端分离项目架构设计

我们的项目是一个去管理k8s资源的平台，而且是多集群的管理平台，也就是说我们的平台可以管理很多个K8S集群。
字需要将我们得K8S集群配置到我们的后端控制的范围之内，就可以去操作这个集群当中的很多资源，比如说deployment，daemanset，service，configMap等等。
后端是真实操作集群的服务，前端用来展示页面的，让我们更加直观地去操作我们的集群。
我们的前后端服务都是部署在K8S之上的，因为我们得项目是针对云原生去设计的，所以它会依赖K8S的一些资源，比如它使用了K8S的存储，我们没有用单独的数据库去存数据，我们把K8S当做一个存储的组件，因为K8S已经满足我们得要求了，不用去专门维护一个数据库。不是用docker去启动。我们要部署在K8S之上
所以我们有个InCluster这个集群。我们得后端和前端代码都部署在这个集群之上，然后这两个前后端服务去管理其他的K8S集群
我们这个InCluster集群的网络要和其他被管理集群的网络要通的，一般是6443端口，如果是高可用集群，有个LB的地址。要能通信。

4. 涉及到的技术栈

Golang + Vue + K8s
Git + Gin + JWT + WebSocket
Vue Router + Axios + Pinia + Vite
HTML + CSS + JavaScript

5. 前后端分离域名访问路由设计

我们前端和后端项目是用两个deployment去部署的，也就是说会用到两个pod去启动，我们给这个项目要配置一个域名，比如我们配置kubeeasy.com。我们访问这个域名的时候，就能打开这个管理系统的首页
然后可以在页面上点击操作，调用后端去操作我们得K8S资源，这个时候需要两个路径，根路径是指向前端的，调用页面。前端通过axios去调用后端接口，后端接口路径就是域名加上api为前缀的路径。

1. 前端路由设计

2. 后端路由设计

6. 前后端数据交互模型设计–后端返回数据

后端返回的是json串，一般包含三个字段status message data
无数据返回，data为空。 一条数据，使用data下面的 item。返回多条数据，使用data下面的items

7. 前端提交数据规范

clusterId 表示操作哪个K8S集群，namespace 哪个名称空间

8. 元数据存储的设计

1. 哪些数据需要存储？

2. 数据存储到哪里？

我们把我们的服务部署在了InCluster这个K8S集群之中，K8S本身可以作为存储的，K8S把数据存储到了etcd，所以我们可以通过K8S把数据存储在etcd之中，我们可以用secret或者configmap存储到etcd数据库中
存储数据能不用第三方组件就不用第三方组件，因为第三方组件的故障会带来隐患。K8S一般是高可用集群，比较可靠。我们也不可能为了存储一些配置信息，就去搭建一个高可用的mysql集群，造成了资源浪费。
如果要做多用户，权限分配等，这个时候可能用mysql比较好一些。一般情况下我们将配置信息存储到secret中就可以了

3. 元数据的存储格式设计

我们把每个集群的名称作为集群的ID，最好是英文的。集群的其他一些配置信息，比如集群别名，位置等信息可以放置到annotations里面去。
最重要的信息 kubeconfig要放到data中。
我们可以添加个labels，metadata=true 利用K8S的查询机制，查询出来具有这个标签的所有的secret。