核心观点与关键数据
- 数据中心架构演变:从1980年代的物理机数据中心,到1990-2010年的虚拟化架构,再到2010年至今的容器云时代,应用开发和部署模式从瀑布模式转向敏捷开发,基础设施部署形式从单体架构转向微服务架构。
- 容器与虚拟化平台割裂的痛点:企业面临虚拟化平台与容器平台割裂的问题,包括技术栈不兼容、管理复杂度高、成本投入大等。Gartner数据显示,预计到2024年底75%的企业将使用容器管理软件,而超过90%的企业正在使用服务器虚拟化技术。
- Harvester的解决方案:Harvester基于Kubernetes、Longhorn、KubeVirt等技术,提供统一的HCI功能,实现虚拟化与容器的统一管理,降低基础设施复杂度和构建成本。
Harvester架构简介
- 操作系统:基于OpenSUSE Kernel的定制化OS,支持一键式升级的不可变基础设施架构,内置K8S集群(默认为RKE2)。
- 编排引擎(RKE2):基于Kubernetes,提供分布式的调度与管理,包括自动恢复、弹性伸缩、统一的API风格等。
- 计算(KubeVirt):通过CRD定义Libvirt的API接口配置,支持基于KVM的虚拟化。
- 存储(Longhorn):提供高可用、分布式块存储,支持NVMe与SSD类型硬盘,以及ext4与xfs格式文件系统。
- 网络:内置管理网络(Canal),支持多网卡Bond冗余、VLAN网络隔离等。
Harvester功能简介
- 主机管理:节点维护、封锁节点、节点磁盘管理。
- 虚拟机管理:CRUD、SSH key注入、Cloud-init、备份恢复、热迁移、热插拔。
- 卷管理:生命周期管理、卷克隆、导出为虚拟机。
- 镜像管理:支持ISO、raw、qcow2格式。
- 模板管理:内置iso、raw格式镜像的虚拟机模板,支持linux、windows的虚拟机模板。
- 备份/恢复管理:支持备份到nfs、S3,恢复到元虚拟机或新虚拟机。
- 网络管理:支持K8S的管理网络或VLAN网络,支持不同VLAN隔离虚拟机。
案例与应用场景
- 应用场景:虚拟机+K8S混合管理、虚拟机管理、Kubernetes管理、混合云管理。
- 架构案例:通过Rancher统一管理Harvester和Kubernetes集群,实现容器和虚拟机的统一管理。
- 部署案例:服务器及网络配置、通用虚拟机模板配置、K8S节点虚拟机模板配置、利用主机驱动创建K8S集群。
- 用户案例:利用流水线发布容器和虚拟机,实现基础设施即代码,通过GitOps理念进行资源发布和更新。
研究结论
Harvester通过采用云原生现代技术,实现虚拟化与容器的统一管理,降低基础设施复杂度和构建成本,为企业提供高效、灵活的基础设施解决方案,满足混合云环境的管理需求。