Kubernetes 是一个支持自动化部署、大规模可伸缩和容器化应用程序管理的开源容器编排引擎。容器化是将应用程序封装到具有自己操作环境的容器中，是完全机器虚拟化的一种轻量级替代方法。容器化经历过去几年的发展，已经日趋成熟。 科技行业对Kubernetes的使用度也越来越高。
Kubernetes极大地提高了用户运行测试和模拟的能力。它允许用户在传统的限制之外扩展他们的技术资源; 例如，用户可以在不具备101物理机器的基础上，模拟101节点的区块链集群，是实现区块链集群实用环境的理想方式。它还特别适用于模拟具有权益证明(PoS)或授权权益证明(DPoS)共识机制的区块链网络，尤其是有限数量共识机制 (例如101) 的地理分布区块产生及验证的节点。
从我们的Beta测试网“Epik”发布开始，IoTeX就使用Kubernetes来部署和优化我们测试网的基础架构。总的来说，Kubernetes已经极大地改善了我们的运营环境——在这篇文章中，我们将会分享一些关于Kubernetes的使用经验，方便您运行您自己的容器化应用程序。
在Kubernetes上建立IoTeX集群
我们首先来定义Kubernetes的两种服务 :
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Bootnode service: 用来启动整个IoTeX集群。它是任何新IoTeX节点的入口，帮助新节点加入“点对点”网络。所有节点通过内部Pod的IP地址相互标识。
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IoTeX服务: 从所有IoTeX节点公开JSON-RPC API。JSON-RPC连接由我们的IoTeX Explorer和命令注入工具来使用。
所有节点配置都是通过Kubernetes ConfigMap部署的，包括创世区块（genesis区块）。通过这样的设定，我们可以重新部署一个新的集群，无需等待构建一个新的docker映像。
在Kubernetes Pods中运行的应用程序默认情况下是无状态的，这意味着任何应用程序保存的数据在重新部署后都不可用。 为了解决这个问题，我们需要使用以下设置过程。在我们的场景中，每个IoTeX节点将使用相同的数据副本 (即“分布式分类账”)，所以没有必要保存每个节点的数据。 因此，我们只将Kubernetes Persistent Volume加载到一个IoTeX节点上——在我们的示例中，我们将它加载到引导节点上。 我们还将永久性数据备份到对象存储空间，比如S3和Digital Ocean。除了引导节点之外的所有节点在重新部署后都不会保存数据，因此我们需要在启动前先下载备份。 我们使用Init容器来实现这一功能。 这个过程允许我们的集群从混乱中重新开始，且不用担心丢失以前的数据。
集群的监控
跟踪21个节点的状态并不是一件简单的事情，而且随着节点数量的增加，它会变得更加复杂。为了提高IoTeX集群的可观察性，我们在Kubernetes中设置了监控功能，该功能包括日志记录、度量堆栈和警报管理器。
对于日志，我们使用Fluentd + Elastic Search + Kibana + Elastic Search Curator。首先，Fluentd将每个节点的日志发送到客户端的Elastic Search。 其次，Elastic Search的主服务器将索引可通过Kibana查询的日志。最后，我们使用Elastic Search Curator来清理过期的日志。
内容参照：
对于系统指标，我们通过Prometheus + Prometheus Operator + Grafana.CoreOS Prometheus Operator提供一种简单的方式来配置运行在Kubernetes集群中的Prometheus。 我们还可以通过简单地公开一个度量服务，将IoTeX节点的Prometheus客户端与Prometheus服务器连接起来。
内容参照：
我们正在与Prometheus警报管理器一起建立警报系统，以便在出现异常指标时向我们随时待命的工程师发送警报。
使用Helm管理多重配置
在单个使用环境下，使用Yaml配置在Kubernetes上部署不同类型的应用程序是相当简单的。但是，当您有多个使用环境 (例如，测试环境、交付环境、生产环境) 和不同的节点切换/配置时 (例如，21和101超级节点)，用户在管理相同应用程序的各种Kubernetes Yaml配置时会遇到更高的冗余和消耗。 我们使用Helm来解决这个问题。
Helm是Kubernetes应用程序的包管理器。它允许我们将IoTeX集群创建为带有版本和默认值的图表包。在Helm下，我们不需要管理重复的Kubernetes Yaml文件; 相反，我们只需要管理一个更小的配置子集，以便通过覆盖默认值来应对不同的环境和不同变化的需求。Helm还将启动新的IoTeX集群的命令简化成了一个单一的命令:
通过Helm，我们也可以轻松地发布图表。将来，我们将在社区发布IoTeX Helm图表，这样您就可以在几分钟内建立IoTeX集群。
即将到来的未来！
借助Kubernetes和其他操作工具的强大功能，IoTeX开发团队不仅节省了操作集群的时间，而且更快地解决了不同的问题，更新迭代的速度甚至比以前更快。我们期待在未来与您分享更多的技术观点——如果您有任何问题，请联系support@iotex.io。