1. Motivation of Cluster API Project 2. Cluster API Introduction & Components 3. Cluster API Provider (CAPO)

1. Cluster API
: API로 모든 것을 구성하는 시대
김에스더
SK Telecom, ICT기술센터, Cloud Labs

2. Table of Contents
1. Motivation
2. Cluster API
- Introduction
- Components
3. Cluster API Provider – CAPO

3. 2017. 4. 11., DK Lee
Network Technology R&D Center
Corporate R&D Center
SK Telecom
3 SK Telecom Proprietary 2019
Motivation
MOTIVATION

4. Motivation
Kubernetes Cluster를 구축하는 방법
1) 작업자가 직접 터미널에 접속해 설치하기

5. Motivation
Kubernetes Cluster를 구축하는 방법
2) 각종 Provisioner 사용하기

6. Motivation
Provisioner의 한계
• 설치를 위한 provisioner dependency가 추가됨
• 설치 과정을 모두 스크립트화 하여야 한다. 별도의 관리가 필요함
• 설치 외 Scale, Upgrade, Uninstall에 대한 스크립트를 별도 구성해야 함
• 서버 상태 모니터링 하기 어려움
• Cloud Instance, Baremetal 모두 Host 설치 단계가 별도로 필요함

7. 2017. 4. 11., DK Lee
Network Technology R&D Center
Corporate R&D Center
SK Telecom
7 SK Telecom Proprietary 2019
Motivation
Cluster API

8. Cluster API: Introduction
Definition
: Cluster API는 Kubernetes-style API로 Cluster를 생성, 구성, 관리 할 수 있다.
Kubernetes cluster의 라이프사이클을 관리하는 기능을 제공한다.

9. Cluster API: Introduction
Cluster
Config
K8S Cluster
Cluaster API
Controller
GCE
Node
Node
AWS
Node
Node
OpenStack
Node
Node
Concept

10. Cluster API: Introduction
• K8S cluster lifecycle SIG의 subproject로 2017년에 시작
• Cluster API Project Goals
• 선언적 API를 사용해 K8S Component를 Create부터 Scale, Upgrade,
Destroy 까지 전반적인 Lifecycle 관리한다.
• On-Prem, Public Cloud 모두 지원한다.
• Default Implementation을 제공하고 이를 치환 가능하게 한다
• 회복 가능한 Infrastructure를 만든다.

11. Cluster API: Introduction
• Cluster API Project Non-goals
• K8S Core API로 추가
• K8S Cluster와 관련 없는 Component 관리
• GKE, AKS, EKS 등의 기존 lifecycle 관리 툴에 API 사용을 강요
• 멀티 인프라 프로바이더로 단일 cluster 구성
• 생성/업그레이드 작업 외에 Machine을 구성

12. Cluster API: Components
1. Infrastructure Provider
AWS, Azure, Google 등의 퍼블릭 클라우드와 Vmware, metal3.io, OpenStack 등의
VM provider에서 제공해주는 리소스 관리 소스
2. Bootstrap Provider
cloud-init처럼 Cluster node의 bootstrap 작업을 하는 주체.
Kubeadm을 사용.

13. Cluster API: Components
3. CRDs (Custom Resource Definitions)
: Kubernetes에서 제공하는 기본 Resource와 별개로 Customizing해서 만드는
resource. Custom Resource와 Custom Controller를 통해 정의하고 구현된다.
• Cluster{}
• Machine{}
• MachineSet{}
• MachineDeployment{}

14. Cluster API: Components
1. Cluster{}
• Kubernetes Cluster 구성을 Object화 함
apiVersion: cluster-api.k8s.io/v1alpha2 cluster.yaml
kind: Cluster
metadata:
name: my-cluster
spec:
…
clusterNetwork:
pods:
cidrBlocks: [“192.168.0.0/16”]
…

15. Cluster API: Components
2. Machine{}
• Kubernetes Cluster 내의 Node에 대한 설정
apiVersion: cluster.k8s.io/v1alpha2 machine.yaml
kind: Machine
metadata:
name: first-machine
spec:
…
version:
kubelet: 1.12.1
…

16. Cluster API: Components
3. MachineSet{}
• 같은 형상을 가진 Machine 그룹
apiVersion: cluster.k8s.io/v1alpha2 machine.yaml
kind: MachineSet
metadata:
name: first-machine-sets
spec:
replicas: 5
…

17. Cluster API: Components
4. MachineDeployment{}
• MachineSet을 만들고 관리하며, Machine을 Scale/Update 할 수 있다.
apiVersion: cluster.k8s.io/v1alpha2 deployment.yaml
kind: MachineDeployment
metadata:
name: first-machine
spec:
replicas: 10
strategy:
rollingUpdate:
maxSurge: 1
…

18. 2017. 4. 11., DK Lee
Network Technology R&D Center
Corporate R&D Center
SK Telecom
18 SK Telecom Proprietary 2019
Motivation
Cluster API Provider

19. Cluster API Provider
Infrastructure Provider에 따라 Cluster를 구성하는 프로젝트가 나뉘어진다.
• CAPA (Cluster API Provider AWS)
• CAPG (Cluster API Provider Google Cloud)
• CAPO (Cluster API Provider OpenStack)
• CAPZ (Cluster API Provider Azure)
• 그 외…

20. Cluster API Provider OpenStack
CAPO란?
: OpenStack을 이용하여 VM을 생성하여 Kubernetes Cluster로 구성한다.
별도의 CRDs(OpenStackMachine, OpenStackCluster)와 Controller가
있다.

21. Cluster API Provider OpenStack
Bootstrap Cluster
OpenstackMachine
Controller
OpenStackCluster
OpenStackMachine
Machine
Cluster
OpenstackCluster
Controller
clusterctl
create

22. Cluster API Provider OpenStack
Bootstrap Cluster
OpenstackMachine
Controller
OpenStackCluster
OpenStackMachine
Machine
Cluster
OpenstackCluster
Controller
clusterctl
request
Target OpenStack
keystone
nova
neutron
glance
cinder
heat

23. Cluster API Provider OpenStack
Bootstrap Cluster
OpenstackMachine
Controller
OpenStackCluster
OpenStackMachine
Machine
Cluster
OpenstackCluster
Controller
clusterctl
Target OpenStack
Cluster A – Ubuntu 18.04
cluster-control-plane
keystone
nova
neutron
glance
cinder
heat
OpenStack
Machine
OpenStack
Machine

24. Cluster API Provider OpenStack
Bootstrap Cluster
OpenstackMachine
Controller
OpenStackCluster
OpenStackMachine
Machine
Cluster
OpenstackCluster
Controller
clusterctl
Target OpenStack
Cluster A – Ubuntu 18.04
cluster-control-plane
keystone
nova
neutron
glance
cinder
heat
OpenStack
Machine
OpenStack
Machine
Cluster B – CentOS 7.6
cluster-control-plane
OpenStack
Machine
OpenStack
Machine

25. What we do?
Centralized Control plane
CLI
w/ custom plugin
Manifests
Monitoring
Dashboard
K8s cluster
Cluster API
OpenStack

26. LINKS
더 자세한 내용은
• https://github.com/kubernetes-sigs/cluster-api-provider-openstack
• https://github.com/openinfradev/tacoplay
• https://github.com/openinfradev/operator-helm

27. 2017. 4. 11., DK Lee
Network Technology R&D Center
Corporate R&D Center
SK Telecom
27 SK Telecom Proprietary 2019
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