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AWS EKS 深入：Add-ons, Fargate Profile 与集群网络模式

好的，各位技术界的弄潮儿，冒险家们！欢迎来到今天的“AWS EKS 深度游：Add-ons, Fargate Profile 与集群网络模式”专场。我是你们今天的导游，人称“代码界的徐霞客”，将带大家一起深入亚马逊云科技的 Kubernetes 世界，探索 EKS 的那些奇妙角落。

准备好了吗？系好安全带，咱们要起飞啦！🚀

第一站：EKS Add-ons – “瑞士军刀”的 Kubernetes 扩展

想象一下，你辛辛苦苦搭建了一个 Kubernetes 集群，就像盖了一座漂亮的房子。但是，房子里空空如也，缺少家具、电器，甚至连灯泡都没装！这时候，EKS Add-ons 就派上用场了。它们就像是给你的 Kubernetes 集群配备各种实用工具，让它立刻变得舒适、高效。

EKS Add-ons 是什么？简单来说，它们是 AWS 官方提供的，经过精心测试和维护的 Kubernetes 组件，可以直接集成到你的 EKS 集群中。你可以把它们想象成 Kubernetes 的“瑞士军刀”，一把在手，应有尽有。

那么，这把“瑞士军刀”里都有哪些宝贝呢？

  • kube-proxy: Kubernetes 的网络代理，负责维护集群内部的网络规则，确保服务之间的通信畅通无阻。没有它，你的服务就像迷路的小羊，找不到回家的路。
  • CoreDNS: 集群内部的 DNS 服务，负责将服务名称解析为 IP 地址。有了它，你的服务就可以通过简单的名称互相访问，而不用记住一长串的 IP 地址。
  • vpc-cni: AWS 提供的容器网络接口（CNI）插件，负责为 Pod 分配 IP 地址，并建立 Pod 之间的网络连接。它是 Pod 在 AWS VPC 中畅游的通行证。
  • aws-ebs-csi-driver: AWS 提供的 EBS 卷的 CSI 驱动，允许你在 Kubernetes 中动态创建和管理 EBS 卷，为你的应用提供持久化存储。它就像你的移动硬盘，随时随地存储数据。
  • aws-load-balancer-controller: AWS 提供的负载均衡器控制器，可以根据 Kubernetes Ingress 资源自动创建和管理 AWS 的负载均衡器，将流量分发到你的服务。有了它，你的服务就可以轻松应对海量用户的访问。

表格：EKS Add-ons 功能一览

Add-on 名称 功能描述 重要性
kube-proxy 维护集群内部的网络规则，确保服务之间的通信畅通无阻。 高
CoreDNS 集群内部的 DNS 服务，负责将服务名称解析为 IP 地址。 高
vpc-cni AWS 提供的容器网络接口（CNI）插件，负责为 Pod 分配 IP 地址，并建立 Pod 之间的网络连接。 高
aws-ebs-csi-driver AWS 提供的 EBS 卷的 CSI 驱动，允许你在 Kubernetes 中动态创建和管理 EBS 卷，为你的应用提供持久化存储。 中
aws-load-balancer-controller AWS 提供的负载均衡器控制器，可以根据 Kubernetes Ingress 资源自动创建和管理 AWS 的负载均衡器，将流量分发到你的服务。 中
aws-node-termination-handler 当 EC2 实例需要维护或者被终止时，自动安全地驱逐 Pod，避免服务中断。 中
aws-for-fluent-bit 允许您将容器日志发送到 Amazon CloudWatch Logs、Amazon OpenSearch Service 或其他 AWS 服务。 中

Add-ons 的优势：

  • 简化部署： 无需手动部署和配置这些组件，只需在 EKS 控制台中点击几下，即可完成安装。
  • 自动更新： AWS 会自动更新这些 Add-ons，确保它们始终保持最新状态，并与 EKS 集群兼容。
  • 官方支持： 如果在使用 Add-ons 过程中遇到问题，可以获得 AWS 官方的技术支持。

Add-ons 的使用：

你可以通过 AWS 控制台、AWS CLI 或 Terraform 等工具来管理 EKS Add-ons。例如，使用 AWS CLI 安装 CoreDNS Add-on 的命令如下：

aws eks update-cluster-config 
    --name my-cluster 
    --resources-vpc-config subnetIds=subnet-xxxxxxxxxxxxxxxxx,subnet-yyyyyyyyyyyyyyyyy 
    --region your-aws-region 
    --addons '[{"addonName": "coredns", "addonVersion": "v1.9.1-eksbuild.1"}]'

第二站：Fargate Profile – “无服务器”的 Kubernetes 体验

厌倦了管理 EC2 实例？想要更轻松地运行 Kubernetes 应用？那么，Fargate Profile 就是你的救星！它让你可以在 AWS Fargate 上运行 Kubernetes Pod，无需管理底层的基础设施。

Fargate Profile 是什么？简单来说，它是一个定义，告诉 EKS 集群哪些 Pod 应该在 Fargate 上运行。你可以根据 Pod 的命名空间、标签等条件来配置 Fargate Profile。

想象一下，你有一个需要频繁伸缩的 Web 应用，使用 Fargate Profile 可以让你无需担心 EC2 实例的容量问题，Fargate 会自动为你分配所需的资源。

Fargate Profile 的优势：

  • 无需管理 EC2 实例： Fargate 会自动为你管理底层的基础设施，你只需要关注你的应用。
  • 按需付费： 只需为实际使用的 CPU 和内存资源付费，节省成本。
  • 更高的安全性： 每个 Fargate Pod 都在独立的沙箱环境中运行，提高了安全性。

Fargate Profile 的使用：

你可以通过 AWS 控制台、AWS CLI 或 Terraform 等工具来创建和管理 Fargate Profile。例如，使用 AWS CLI 创建 Fargate Profile 的命令如下：

aws eks create-fargate-profile 
    --cluster-name my-cluster 
    --fargate-profile-name my-fargate-profile 
    --pod-execution-role-arn arn:aws:iam::your-account-id:role/eks-fargate-pod-execution-role 
    --selectors '[{"namespace": "default", "labels": {"app": "my-app"}}]' 
    --subnets subnet-xxxxxxxxxxxxxxxxx subnet-yyyyyyyyyyyyyyyyy 
    --region your-aws-region

这个命令会创建一个名为 my-fargate-profile 的 Fargate Profile，它会将 default 命名空间下所有带有 app=my-app 标签的 Pod 调度到 Fargate 上运行。

Fargate Profile 的限制：

  • 不支持 DaemonSet： DaemonSet 需要在每个节点上运行一个 Pod，而 Fargate 没有节点的概念，所以不支持 DaemonSet。
  • 不支持特权容器： Fargate Pod 在沙箱环境中运行，不支持特权容器。
  • 存储限制： Fargate Pod 的存储只能使用 AWS EFS 或 AWS EBS，不支持其他类型的存储。

表格：EC2 vs Fargate

特性 EC2 Fargate
基础设施管理 用户负责管理 EC2 实例的操作系统、安全补丁、容量规划等。 AWS 负责管理底层的基础设施，用户只需关注应用。
成本 预留实例或 Savings Plans 可以降低成本，但需要提前规划。 按需付费，只需为实际使用的 CPU 和内存资源付费。
安全性 用户负责配置 EC2 实例的安全组、IAM 角色等。 Fargate Pod 在独立的沙箱环境中运行，提高了安全性。
适用场景 需要高度自定义配置、需要运行 DaemonSet 或特权容器的应用。 适合无状态、可伸缩、对安全性要求较高的应用。
存储 支持多种存储类型，包括 EBS、EFS、S3 等。 主要支持 EFS 和 EBS。

第三站：集群网络模式 – “四通八达”的交通网络

Kubernetes 集群的网络就像一个复杂的交通网络，连接着集群内部的各个服务，以及集群与外部世界的通信。EKS 提供了多种网络模式，你可以根据自己的需求选择合适的模式。

EKS 的网络模式主要有两种：

  • VPC CNI (Amazon VPC Container Network Interface): 这是 EKS 默认的网络模式。它使用 AWS VPC 的 IP 地址为 Pod 分配 IP 地址，并建立 Pod 之间的网络连接。
  • CNI chaining (Calico, Cilium etc.): 允许你使用第三方的 CNI 插件，例如 Calico、Cilium 等，来管理 Kubernetes 集群的网络。

VPC CNI 的优势：

  • 简单易用： 无需额外配置，即可直接使用。
  • 与 AWS VPC 集成： Pod 可以直接访问 AWS VPC 中的其他资源，例如 RDS、S3 等。
  • 安全性： 可以使用 AWS VPC 的安全组来控制 Pod 的网络访问。

CNI chaining 的优势：

  • 更高级的网络功能： 提供更高级的网络功能，例如网络策略、网络加密等。
  • 更高的性能： 某些 CNI 插件可以提供更高的网络性能。
  • 更灵活的配置： 可以根据自己的需求配置 CNI 插件。

选择合适的网络模式：

  • 如果你的应用需要与 AWS VPC 中的其他资源进行通信，并且对网络功能没有特殊要求，那么 VPC CNI 是一个不错的选择。
  • 如果你的应用需要更高级的网络功能，例如网络策略、网络加密等，或者需要更高的网络性能，那么可以考虑使用 CNI chaining。

表格：VPC CNI vs CNI Chaining

特性 VPC CNI CNI Chaining (例如 Calico)
复杂性 简单易用，默认集成。 需要额外的配置和管理。
功能 基本的网络连接和安全组支持。 提供更高级的网络功能，例如网络策略、网络加密、流量控制等。
性能 性能良好，但可能不如某些优化的 CNI 插件。 某些 CNI 插件可以提供更高的网络性能。
与 AWS 集成 与 AWS VPC 集成紧密，可以方便地访问 AWS 其他服务。 与 AWS VPC 的集成可能需要额外的配置。
适用场景 适用于大多数简单的 Kubernetes 集群，无需特殊网络功能。 适用于需要更高级网络功能、更高性能或更灵活配置的 Kubernetes 集群。

总结：

今天，我们一起深入探索了 AWS EKS 的 Add-ons、Fargate Profile 和集群网络模式。希望通过今天的旅程，你对 EKS 有了更深入的了解。

记住，选择合适的 Add-ons 可以让你的 Kubernetes 集群更加强大；使用 Fargate Profile 可以让你摆脱基础设施管理的烦恼；选择合适的网络模式可以确保你的应用在 Kubernetes 集群中畅通无阻。

掌握了这些知识，你就可以在 AWS EKS 的世界里自由翱翔，构建出更加强大、可靠、高效的应用！

各位，今天的旅程就到这里了。感谢大家的参与，我们下次再见！👋

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