引言
在雲原生時代，Kubernetes已成為現代基礎設施的核心技術。然而，隨著規模擴張，如何在複雜環境中維持穩定性與可擴展性，成為企業面臨的重大挑戰。本文以瑞士私人銀行Pik的實踐為案例，探討如何透過細粒度叢集管理、標準化設計與CNCF生態整合，實現1,000個Kubernetes叢集的永續運作。
技術與架構解析
Kubernetes的規模化挑戰
Pik於2018年啟用Kubernetes，初期採用裸金屬環境與上游版本1.12，但隨後面臨升級困難與單一叢集風險。開發者雖快速接受Kubernetes，但平臺團隊因自動化不足與版本複雜性，成為系統瓶頸。此案例揭示了傳統共享叢集模式在規模化時的本質缺陷：升級阻塞、風險集中與開發者支援不足。
平臺設計核心原則
- 平臺即產品：將開發者需求轉化為平臺功能，透過持續反饋提升生產力與使用體驗。
- 穩定與標準化：以穩定性建立信任，標準化確保跨團隊協作的EDP一致性。
- Day Two運營：規劃長期維運流程，將釋出管理與持續改進納入設計階段。
- Eat Your Own Dog Food：運維團隊需使用自身工具，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，降低風險與提升隔離性。
- 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
- 集成CNCF組件（網絡、安全、監控）
- 自定義Operator：
- 透過CRD定義叢集配置
- Operator自動執行狀態同步（reconciliation）
- 支援跨雲端（AWS、VMware）與混合環境部署
混合架構整合
Pik的基礎設施包含15個數據中心、10,000臺虛擬伺服器與1,000臺實體伺服器，需同時支援異質環境。透過CNCF標準化技術（如Kubernetes、Helm、Operator），實現資料中心、虛擬伺服器與實體伺服器的統一管理，確保跨環境一致性與可擴展性。
實踐策略與優勢
平臺遷移與優化
- 分階段遷移：耗時2年，逐步建立1,000個叢集的自動化流程。
- 開發者支援機制：
- 建立Genius Bar風格的即時支援
- 特性旗標控制功能滾動發佈
- 提供高品質文檔與訓練課程
- 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
核心優勢
- 升級效率提升：單叢集獨立升級，每月發布新版本並分階段驗證。
- 擴展性與可靠性：系統可輕鬆擴展至1,000+叢集，隔離性提升整體穩定性。
- 安全與可觀察性：透過聲明式配置實現版本控制，強化安全性與重複性操作。
經驗總結
- 單叢集無法永續：需透過叢集細粒度管理降低風險。
- 社區測試原則：內建測試機制至平臺本身，確保穩定性。
- 開發者協作關鍵：平臺建設需與開發者共同演進，避免孤島現象。
- 體驗優先：基礎設施建設同時需關注使用者體驗，避免過度依賴自動化工具。
技術關鍵點
- Kubernetes管理規模：處理1,000個叢集需強化平臺可擴展性與穩定性。
- 混合架構支援：整合資料中心、虛擬伺服器與實體伺服器的異質環境。
- CNCF生態整合：依賴CNCF標準化技術（如Kubernetes、Helm、Operator）確保生態一致性。
總結
Pik的實踐證明，透過細粒度叢集管理、標準化設計與CNCF生態整合，可有效應對規模化挑戰。關鍵在於建立穩定的平臺架構、優化開發者體驗，並透過持續改進確保長期永續。企業在部署Kubernetes時，應從設計階段即考量擴展性與風險控制，才能在複雜環境中實現高效運作。