本文來源 | 雲+社區專欄文章
作者 | 楊澤華，騰訊雲高級解決方案架構師。8年大型互聯網公司從業經驗，5年雲計算行業工作經驗。對雲計算平臺基礎架構、網絡架構等有深入的理解。專注於互聯網行業高可用方案、多活方案、遷移方案設計。
本文描述如何使用騰訊雲容器服務（TKE）實現跨可用區的應用高可用部署，包含如下內容：
1.高可用部署架構
2.使用容器服務（TKE）進行高可用部署
3.關於親和性和反親和性說明
4.總結
01高可用部署架構
IDC在全球範圍內,針對多個行業的中小型企業(員工數小於1000名)的調研顯示,近80%的公司預計，雲服務器每小時的停機成本至少在2萬美元以上,而超過20%的企業估算其雲服務器每小時的停機成本至少為10萬美元。
由此可見，雲服務器停機對於雲上企業的損失不容小覷，雲服務商高可用方案越來越成為企業上雲最重要的選擇標準之一。在“上雲”已經成為共識之後,如何進行高可用部署呢？
傳統模式下，使用雲主機實現高可用部署的架構圖如下：
雲主機實現高可用部署
將雲主機分散在不同的可用區，利用負載均衡（CLB）支持跨可用區分發的特性，實現業務流量跨可用區分發。當一個可用區（AZ）出現故障時，流量切換到另一個可用區（AZ），由此實現高可用部署。
使用雲主機搭建業務環境，需要在雲主機上部署web服務器（Nginx，Tomcat等），然後再部署業務代碼，隨著業務規模的增大，發佈、部署的時間會變長。
隨著容器的盛行，越來越多的企業採用DevOps， 使用容器部署業務。本文描述瞭如何使用騰訊雲容器服務（TKE）進行業務高可用部署。部署架構如下：
兩個Node節點分佈位於同一個地域的兩個可用區，兩個業務的Pod分佈部署在2個Node上，使用CLB實現流量負載均衡。
下面我們看看如何使用騰訊雲容器快速的實現應用高可用部署。
02使用容器服務（TKE）進行高可用部署
在本文中我們使用一個簡單的swagger應用作為示例，實現高可用部署。swagger-ui的下載地址：https://github.com/swagger-api/swagger-ui/blob/master/docs/usage/installation.md。
在docker的鏡像倉庫裡已經有了製作好的swaggerui鏡像，可以直接使用。 也可以自己下載源碼製作成鏡像。 我們使用docker鏡像倉庫裡的鏡像。
登陸騰訊雲容器控制檯，
https://console.cloud.tencent.com/tke2/cluster?rid=8 創建一個容器集群。
容器集群創建成功之後，創建新的節點：
這裡添加2個節點，分別分佈到2個可用區：北京二區、北京三區：
添加成功後如下圖：
集群創建成功後下面製作鏡像。
製作鏡像
首先我們創建一個鏡像倉庫，設置為公有：
騰訊雲registry使用指引方法如下：
登錄騰訊雲docker registry
sudo docker login --username=100002678805 ccr.ccs.tencentyun.com
從registry拉取鏡像
sudo docker pull ccr.ccs.tencentyun.com/zehua/swaggerui:[tag]
將鏡像推送到registry
sudo docker login --username=100002678805 ccr.ccs.tencentyun.com
sudo docker tag [ImageId] ccr.ccs.tencentyun.com/zehua/swaggerui:[tag]
sudo docker push ccr.ccs.tencentyun.com/zehua/swaggerui:[tag]
下面我們按照上面的方法將swagger的鏡像推送到剛剛創建的鏡像倉庫。
SSH登陸到其中一臺容器節點，拉取swaggerui鏡像，執行命令：
docker pull swaggerapi/swagger-ui
登陸到騰訊雲鏡像倉庫：
docker login --username=100002678805 ccr.ccs.tencentyun.com
給剛剛拉取的swaggerui鏡像打標籤：
docker tag swaggerapi/swagger-ui ccr.ccs.tencentyun.com/zehua/swaggerui:1.2
將swaggerui鏡像推送到騰訊雲鏡像倉庫：
docker push ccr.ccs.tencentyun.com/zehua/swaggerui:1.2
高可用部署
下面進行高可用部署。首先創建deployment，創建deployment時，選擇合適的namespace，如下圖：
本示例將swagger部署到zehua-ns這個namespace下：
選擇剛剛創建的swaggerui鏡像：
注意這裡的端口號是8080。
這裡為了演示，Pod數量創建2個，將這2個pod分發到不同的可用區中。你可以根據實際情況選擇合適的pod數量。
節點調度策略這裡有2個選擇： 按節點調度，自定義調度規則。可以選擇任意一種方式進行調度。
按節點調度，可以選擇當前容器集群的節點, TKE會將Pod均勻調度到這些節點上。 本示例中創建2個Pod，TKE會將2個Pod分別調度到這2個節點上。
如果選擇按自定義規則調度，需要指定節點的標籤。
我們給2個節點打了AZ的標籤，分別是bj2，bj3. 打標籤方式如下：
分別給2個節點新增標籤：
也可以使用命令行的方式打標籤。 使用kubectl進行添加。傳統模式下，使用雲主機實現高可用部署的架構圖如下：
kubectl get nodes --show-labels
kubectl label nodes 10.0.2.12 az=bj2
kubectl label nodes 10.0.5.17 az=bj3
設置完高可用部署後，進行訪問設置。開啟公網訪問， 注意端口映射的設置：
完成後點擊創建workload。
創建完成後，可以在service裡面看到創建的服務：
在Pod管理裡可以看到2個Pod被調度到了2個節點上：
訪問Service裡的負載均衡IP，可以看到部署成功：
至此我們完成了業務高可用部署。
03關於親和性和反親和性
通過騰訊雲控制檯查看swagger應用的YAML文件，可以看到，通過控制檯實現Pod調度是通過節點親和性（nodeAffinity:）來實現的。
spec:
affinity:
nodeAffinity:
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
nodeSelectorTerms:
- matchExpressions:
- key: kubernetes.io/hostname
operator: In
values:
- 10.0.2.12
- 10.0.5.17
節點親和性通過指定 preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution和
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 來實現親和性的軟限制和硬限制。節點親和性的語法支持：In, NotIn, Exists, DoesNotExist, Gt, Lt。 通過這些語法，可以靈活的控制檯節點親和性。本例中使用了http://kubernetes.io/hostname這個默認標籤作為調度，調度到hostname為 10.0.2.12和10.0.5.17的兩個節點上。
如果在節點調度策略裡選擇了“自定義調度規則”， 親和性的實現大概如下：
spec:
affinity:
nodeAffinity:
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
- preference:
matchExpressions:
- key: failure-domain.beta.kubernetes.io/zone
operator: In
values:
- "800002"
- "800003"
weight: 1
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
nodeSelectorTerms:
- matchExpressions:
- key: az
operator: In
values:
- bj2
- bj3
這裡的調度策略使用了節點的AZ標籤，2個pod會被調度到標籤值為bj2，bj3的節點上。 如果有3個pod，某一個節點上會部署2個pod，另一個節點上部署一個pod。
如果希望使用pod affinity的特性，可以通過自己編寫YAML的方式實現。 下一篇文章中將會給出Pod Affinity的示例。
04總結
至此，我們完成了通過騰訊雲容器平臺實現業務跨可用區的高可用部署。通過騰訊雲TKE控制檯，使用K8S節點親和性的功能，可以快速實現業務跨可用區的高可用部署。通過節點親和性的語法規則，可以實現複雜的部署邏輯。騰訊雲TKE控制檯大大簡化了跨可用區部署的複雜性，幫助用戶快速實現業務的高可用。
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