Harvester项目中Kubernetes集群网络配置的深度实践

背景概述

在基于Harvester构建的云原生基础设施中，用户经常需要同时管理虚拟机工作负载和容器化应用。Harvester本身作为基于Kubernetes的hyperconverged基础设施平台，其底层已经运行着一个完整的Kubernetes集群，这为混合部署虚拟机与容器提供了独特的技术可能性。

核心挑战

在实际部署中，用户面临着几个关键的技术挑战：

1. 存储性能优化：当使用Longhorn作为RWX（ReadWriteMany）存储后端时，频繁的重新挂载会导致卷变为只读状态，这直接影响有状态应用的可靠性
2. 网络隔离需求：管理网络（1Gbps）与业务网络（10Gbps）需要物理隔离，同时要求容器工作负载能够像虚拟机一样接入高性能业务网络
3. 架构简化诉求：避免为容器工作负载单独创建Kubernetes集群，直接利用Harvester底层集群的控制平面

关键技术方案

存储层优化实践

对于需要横向扩展的有状态服务（如MariaDB Galera集群）：

• 采用RWO（ReadWriteOnce）模式的Longhorn卷，确保单个Pod的稳定访问
• 对于需要共享存储的场景（如Nextcloud），可选用CephFS后端，虽然性能略低但保证多节点访问能力

网络层高级配置

实现容器工作负载接入10Gbps业务网络的关键步骤：

1. 在Harvester中预先配置VLAN网络接口
2. 创建NetworkAttachmentDefinition资源定义二级网络
3. 部署IPAM组件（如Whereabouts）管理辅助网络的IP分配
4. 在应用部署声明中通过annotations指定多网络接口配置

架构决策建议

虽然技术上可以实现直接使用Harvester控制平面运行业务容器，但需要特别注意：

• 控制平面稳定性：Harvester自身的控制平面组件（如API Server、etcd）对稳定性要求极高
• 升级兼容性：Harvester支持无缝升级，额外部署的业务负载可能影响升级过程
• 资源竞争：关键系统组件与业务负载可能产生资源竞争

最佳实践总结

1. 生产环境建议采用分离式架构，为业务容器单独部署工作集群
2. 测试环境可以尝试混合部署，但需严格监控控制平面健康状态
3. 网络配置优先考虑使用NetworkAttachmentDefinition实现多网络平面隔离
4. 存储选择应根据具体应用场景在性能与功能间取得平衡

通过这种架构设计，用户可以在Harvester平台上构建同时包含虚拟机和容器工作负载的混合云环境，充分利用硬件资源的同时保证关键业务的性能需求。