Об отказоустойчивости KUMA

Отказоустойчивость KUMA обеспечивается путем внедрения Ядра KUMA в кластер Kubernetes, развернутый установщиком KUMA, а также использования внешнего балансировщика TCP-трафика.

В Kubernetes существует 2 роли узлов:

• контроллеры (control-plane) – узлы с данной ролью управляют кластером, хранят метаданные, распределяют рабочую нагрузку.
• рабочие (worker) – узлы с этой ролью несут полезную рабочую нагрузку, то есть размещают процессы KUMA.

Подробнее о требованиях к узлам кластера.

Для продуктивных инсталляций Ядра KUMA на Kubernetes критически важно выделить 3 обособленных узла с единственной ролью контроллера. Это позволит обеспечить отказоустойчивость самого кластера Kubernetes и гарантировать, что рабочая нагрузка (процессы KUMA и другие) не повлияет на задачи, связанные с управлением кластером Kubernetes. При этом, в случае использования средств виртуализации, следует убедиться, что данные узлы размещены на разных физических серверах и что на тех же физических серверах не присутствуют рабочие узлы.

В тех случаях, когда KUMA установлена для демонстрации, допускается использование узлов, которые совмещают роли контроллера и рабочего узла. Однако при расширении установки до распределенной необходимо переустановить кластер Kubernetes целиком, выделив 3 отдельных узла с ролью контроллера и, как минимум, 2 узла с ролью рабочего узла. Обновление KUMA до следующих версий при наличии узлов, совмещающих роли контроллера и рабочего узла, недоступно.

Совмещайте разные роли на одном узле кластера только при демонстрационном развертывании программы.

Доступность Ядра KUMA при различных сценариях:

• Выход из строя или отключение от сети рабочего узла, на котором развернут сервис Ядра KUMA.

  Доступ к веб-интерфейсу KUMA пропадает. Через 6 минут Kubernetes инициирует перенос контейнера с Ядром на работающий узел кластера. После завершения развертывания, которое занимает менее одной минуты, веб-интерфейс KUMA снова доступен по URL, в которых используются FQDN балансировщика. Чтобы определить, на каком из хостов работает Ядро, в терминале одного из контроллеров выполните команду:

  k0s kubectl get pod -n kuma -o wide

  Когда вышедший из строя рабочий узел или доступ к нему восстанавливается, контейнер с Ядром не переносится с текущего рабочего узла. Восстановленный узел может участвовать в репликации дискового тома сервиса Ядра.

• Выход из строя или отключение от сети рабочего узла с репликой диска Ядра KUMA, на котором в данный момент не развернут сервис Ядра.

  Доступ к веб-интерфейсу KUMA не пропадает по URL, в которых используется FQDN балансировщика. Сетевое хранилище создает реплику работающего дискового тома Ядра на других работающих узлах. При доступе к KUMA через URL с FQDN работающих узлов перерыва также не возникает.

• Потеря доступности одного или нескольких контроллеров кластера при сохранении кворума.

  Рабочие узлы работают в обычном режиме. Перерыва в доступе к KUMA не возникает. Выход из строя контроллеров кластера, при котором кворум не обеспечивается оставшимися в работе контроллерами, ведет к потере управления кластером.

  Соответствие количества используемых машин для обеспечения отказоустойчивости

  Количество контроллеров при установке кластера	Минимальное количество контроллеров, необходимое для работы кластера (кворум)	Возможное количество неработающих контроллеров
  1	1	0
  2	2	0
  3	2	1
  4	3	1
  5	3	2
  6	4	2
  7	4	3
  8	5	3
  9	5	4

• Одновременный выход из строя всех контроллеров кластера Kubernetes.

  Кластером невозможно управлять, из-за чего его работоспособность будет нарушена.

• Одновременная потеря доступности всех рабочих узлов кластера с репликами тома Ядра и подом Ядра.

  Доступ к веб-интерфейсу KUMA пропадает. Если утеряны все реплики, будет потеряна информация.