平臺永續：掌控 1,000 個 Kubernetes 集群

引言

Kubernetes 作為雲原生計算的基石，已成為現代基礎設施的核心技術。然而，隨著規模擴張，其管理複雜度呈指數增長。本文以瑞士私人銀行 Pik 的實踐為案例，探討如何透過 Kubernetes 管理 1,000 個叢集，並結合 CNCF 生態與混合架構，實現穩定、可擴展且安全的平臺永續策略。

主要內容

技術與概念定義

Kubernetes 是一個開源的容器編排系統，用於自動化應用程式的部署、擴展和管理。其核心特性包括自動化滾動更新、自我修復與資源隔離，使其成為企業級基礎設施的首選方案。

CNCF（雲原生計算基金會） 提供標準化的技術生態，包含 Kubernetes、Helm、Argo CD 等工具，確保跨雲端與混合環境的協同作業。其核心價值在於推動技術標準化，降低系統整合成本。

關鍵特性與應用場景

1. 叢集細粒度管理：每個產品或環境獨立運行，避免單一叢集風險，提升隔離性與穩定性。
2. 聲明式部署：透過 Argo CD 等工具實現版本控制與自動化部署，確保配置一致性。
3. 混合架構支援：整合數據中心（data center）、虛擬伺服器（virtual server）與實體伺服器（physical server），適應多樣化基礎設施需求。
4. 自定義 Operator：透過 CRD（Custom Resource Definition）定義叢集配置，Operator 自動執行狀態同步，提升自動化水平。

實際應用案例

Pik 面對 1,000 個 Kubernetes 叢集的管理挑戰，採取以下策略：

• 平臺即產品：將開發者需求轉化為平臺功能，透過持續反饋優化使用體驗。
• 穩定與標準化：建立 EDP（環境、部署、配置）一致性，確保跨團隊協作的穩定性。
• Day Two 運營：設計長期運維流程，整合釋出管理與持續改進。
• Eat Your Own Dog Food：運維團隊使用自身工具，確保用戶體驗與功能同步演進。

技術實現與架構

• 叢集模型轉變：從共享叢集轉為每個產品獨立叢集，降低風險。
• 工具選擇：
  • 自建 KubeCtl 管理叢集生命週期。
  • 使用 Argo CD 實現聲明式部署。
  • 配合 CNCF 網絡、安全與監控組件。
• 自定義 Operator：支援跨雲端（AWS、VMware）與混合環境部署。

平臺遷移與優化

• 遷移過程：耗時 2 年，分階段進行，確保穩定性。
• 開發者支援策略：
  • 建立 Genius Bar 風格支援機制。
  • 特性旗標控制功能滾動發佈。
  • 提供高品質文檔與上手訓練。
• CI/CD 升級：
  • 從 Bash 腳本 + Helm 2 轉為 Argo CD。
  • 支援多叢集部署（雲端/本地）。
  • 統一開發者體驗。

優勢與挑戰

優勢：

• 升級效率提升，支援單叢集獨立升級。
• 系統可擴展至 1,000+ 叢集，隔離性強。
• 安全性與可觀察性強化，透過聲明式配置實現版本控制。

挑戰：

• 自動化難度高，需建立穩定的平臺架構。
• 跨團隊協作需標準化溝通與 API 約束。

總結

Kubernetes 管理 1,000 個叢集的關鍵在於細粒度管理、標準化與持續改進。Pik 的實踐顯示，透過 CNCF 生態整合與混合架構支援，企業可實現穩定、可擴展且安全的基礎設施。核心原則包括打破孤島、標準化溝通與最小化開發者幹擾，確保平臺與開發者共同演進。