2024年您应该了解的13个Kubernetes工具

概述

随着 Kubernetes 不断巩固其作为领先容器编排平台的地位，其周围的生态系统正在迅速发展。 到 2024 年，对于希望简化 Kubernetes 工作流程、增强安全性和优化性能的开发人员和 DevOps 专业人士来说，多种工具已成为必不可少的工具。 以下概述了 2024 年排名前 5 的 Kubernetes 工具，包括使用场景、优点、资源链接和建议的替代方案。

正文

1. Argo CD

概述: Argo CD 是一个声明式的 GitOps 持续交付工具，用于 Kubernetes，它自动化应用程序的部署，以确保实时状态与存储在 Git 仓库中的配置保持一致。

如何及何时使用: Argo CD 最适用于需要快速迭代和一致部署实践的环境。它在需要从开发到生产的多环境部署策略的场景中表现出色，并为变更提供了清晰的审计跟踪。

为什么使用: 通过采用 GitOps 方法，Argo CD 使团队能够将 Git 作为部署的单一真实来源，简化了过程，并增强了安全性和可追踪性。

GitHub: argoproj/argo-cd

网站: argoproj.github.io/argo-cd

使用代码示例:

argocd app create <app-name> \
  --repo <your_repo_url> \
  --path <path_to_app_manifests> \
  --dest-server https://kubernetes.default.svc \
  --dest-namespace <namespace>

文档: argo-cd.readthedocs.io

建议的替代品: Flux

2. Helm

概述: Helm 是 Kubernetes 的包管理器，允许开发人员和运维人员轻松打包、配置和部署应用程序到 Kubernetes 集群上。

如何及何时使用: 在需要管理复杂应用程序的场景中，Helm 是非常宝贵的，它允许您使用简单的命令行界面定义、安装和升级 Kubernetes 应用程序。

为什么使用: Helm 图表提供了一种可重复的部署和管理应用程序的方式，支持复杂的依赖关系，并使更新和回滚变得容易。

GitHub: helm/helm

网站: helm.sh

使用代码示例:

helm install my-app ./my-chart

文档: helm.sh/docs

建议的替代品: Kustomize

3. Kustomize

概述: Kustomize 是一个 Kubernetes 原生的配置管理工具，增强了 Kubernetes 自身的配置管理能力。

如何及何时使用: 在需要维护同一应用程序的多个略有不同的配置的场景中，例如不同的环境或部署场景，Kustomize 特别有用。

为什么使用: Kustomize 允许在不需要模板处理或手动编辑的情况下自定义 Kubernetes 资源配置，使得在各种环境中管理应用程序配置变得更加容易。

GitHub: kubernetes-sigs/kustomize

网站: kustomize.io

使用代码示例:

# kustomization.yaml
resources:
- deployment.yaml
- service.yaml

文档: kubectl.docs.kubernetes.io

建议的替代品: Helm

4. Prometheus

概述: Prometheus 是一个开源的监控系统，具有维度数据模型、灵活的查询语言和报警能力。它设计用于可靠性和可伸缩性，使其成为 Kubernetes 环境的理想监控解决方案。

如何及何时使用: 使用 Prometheus 收集和存储指标作为时间序列数据，提供 Kubernetes 集群性能和应用程序健康状况的洞察。

为什么使用: 凭借其强大的数据模型和查询语言（PromQL），Prometheus 使得 Kubernetes 集群的详细观察和实时监控变得更加容易，从而更容易识别和解决问题。

GitHub: prometheus/prometheus

网站: prometheus.io

使用代码示例:

# 示例 Prometheus 抓取配置
scrape_configs:
  - job_name: 'kubernetes-pods'
    kubernetes_sd_configs:
      - role: pod

文档: prometheus.io/docs/introduction/overview

建议的替代品: Grafana（用于可视化）或 Thanos（用于长期存储增强）。

5. Istio

概述: Istio 是一个强大的服务网格，提供了一种控制微服务共享数据的方法。它提供高级流量管理、安全功能和对您的应用程序的可观测性。

如何及何时使用: Istio 特别适用于需要对流量、安全策略和服务监控进行细粒度控制的复杂微服务架构中。

为什么使用: 它提供了一个额外的基础设施层，允许您更有效地保护、连接和监控服务，而无需更改代码。

GitHub: istio/istio

网站: istio.io

使用代码示例:

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: Gateway
metadata:
  name: my-gateway
spec:
  selector:
    istio: ingressgateway
  servers:
  - port:
      number: 80
      name: http
      protocol: HTTP
    hosts:
    - "*"

文档: istio.io/latest/docs/

建议的替代品: Linkerd

6. Tekton

概述: Tekton 是一个强大且灵活的 Kubernetes 原生开源框架，用于创建 CI/CD 系统，允许开发人员在云提供商和本地系统中构建、测试和部署。

如何及何时使用: Tekton 最适合用于构建 Kubernetes 原生的 CI/CD 管道。它特别适用于希望以云原生方式跨不同环境标准化其开发工作流的团队。

为什么使用: Tekton 抽象了底层实现细节，并为构建和运行 CI/CD 管道提供了一套标准化的 Kubernetes 原生构造，使其高度可伸缩和可移植。

GitHub: tektoncd/pipeline

网站: tekton.dev

使用代码示例:

apiVersion: tekton.dev/v1beta1
kind: Task
metadata:
  name: hello-world
spec:
  steps:
    - name: echo
      image: ubuntu
      command:
        - echo
      args:
        - "Hello World"

文档: tekton.dev/docs/

建议的替代品: Jenkins X

7. Flux

概述: Flux 是一种工具，它采用 GitOps 方法来管理 Kubernetes 集群，其中集群的期望状态在 Git 仓库中描述，并自动应用和更新。

如何及何时使用: Flux 特别适用于采用 GitOps 原则来管理其 Kubernetes 应用程序和基础设施的团队，确保集群状态始终与 Git 仓库同步。

为什么使用: 它自动化了部署过程，提高了可重复性和可追踪性，并且与 Kubernetes 无缝集成，降低了人为错误的风险。

GitHub: fluxcd/flux

网站: fluxcd.io

使用代码示例:

apiVersion: helm.fluxcd.io/v1
kind: HelmRelease
metadata:
  name: my-app
spec:
  chart:
    repository: https://charts.my-company.com/
    name: my-app
    version: 1.2.3

文档: fluxcd.io/docs/

建议的替代品: Argo CD

8. Skaffold

概述: Skaffold 是一个命令行工具，便于 Kubernetes 应用程序的持续开发。它自动化了构建、推送和部署应用程序的工作流，使开发者能够专注于代码迭代。

如何及何时使用: Skaffold 特别适合开发阶段，允许开发人员专注于编写代码而不用担心部署过程。它对于寻求开发过程中快速反馈循环的团队特别有用。

为什么使用: 通过自动化开发和部署过程来简化它，支持多种构建工具和部署策略，并且与现有的 CI/CD 管道很好地集成。

GitHub: GoogleContainerTools/skaffold

网站: skaffold.dev

使用代码示例:

apiVersion: skaffold/v2beta13
kind: Config
build:
  artifacts:
  - image: my-app
deploy:
  kubectl:
    manifests:
    - k8s-*

文档: skaffold.dev/docs/

建议的替代品: Tilt

9. KubeVela

概述: KubeVela 是一个现代的应用部署系统，通过抽象底层基础设施的复杂性，简化了应用的部署和管理。

如何及何时使用: KubeVela 最适合在需要高度自动化和抽象来跨多个集群和云部署和管理云原生应用程序的环境中使用。

为什么使用: 它提供了一个简化且一致的应用交付方式，无论服务的复杂性如何，都使其对开发者易于访问，同时不牺牲运营商所需的灵活性和强大功能。

GitHub: oam-dev/kubevela

网站: kubevela.io

使用代码示例:

apiVersion: core.oam.dev/v1beta1
kind: Application
metadata:
  name: example-app
spec:
  components:
    - name: example-component
      type: webservice
      properties:
        image: nginx
        port: 80

文档: kubevela.io/docs/

建议的替代品: Helm

10. Crossplane

概述: Crossplane 是一个开源的 Kubernetes 插件，它扩展了您的集群以将来自多个供应商和来源的基础设施作为标准 Kubernetes 资源进行管理和组合。

如何及何时使用: Crossplane 对于希望在其 Kubernetes 环境中采用基础设施即代码 (IaC) 实践的团队特别有用，它允许通过 Kubernetes API 管理外部资源，如数据库、集群和存储账户。

为什么使用: 它允许团队使用单一的声明式配置来统一部署和管理云原生应用及其依赖的基础设施。

GitHub: crossplane/crossplane

网站: crossplane.io

使用代码示例:

apiVersion: database.example.org/v1alpha1
kind: MySQLInstance
metadata:
  name: my-db-instance
spec:
  engineVersion: "5.7"
  storageGB: 20

文档: crossplane.io/docs/

建议的替代品: Terraform

11. Kube-bench

概述: Kube-bench 是一个开源工具，旨在通过运行 CIS Kubernetes 基准文档中记录的检查，检查 Kubernetes 部署的安全性。

如何及何时使用: 使用 kube-bench 对 Kubernetes 集群进行安全合规性审计，按照 CIS (互联网安全中心) 最佳实践识别和修复潜在的漏洞。

为什么使用: 确保 Kubernetes 集群符合 CIS 基准有助于防范常见的安全威胁，并使您的操作符合安全 Kubernetes 部署的行业标准。

GitHub: aquasecurity/kube-bench

网站: 不适用 - 请参考 GitHub 仓库获取所有资源和文档。

使用代码示例: 要运行 kube-bench，通常在 Kubernetes 集群中的容器内执行它：

kubectl run --rm -i -t kube-bench --image=aquasec/kube-bench:latest --restart=Never -- benchmarks/run

文档: 直接在 GitHub 仓库的 README 和不同 Kubernetes 版本的多个 markdown 文件中可用。

建议的替代品: Kube-hunter

12. Kubernetes External Secrets

概述: Kubernetes External Secrets 允许您使用外部秘密管理系统，如 AWS Secrets Manager 或 HashiCorp Vault，来安全地在 Kubernetes 中添加秘密。

如何及何时使用: 当您需要在 Kubernetes 的原生 Secrets 机制之外管理敏感信息，并且需要一个安全的桥梁在 Kubernetes 应用程序中使用这些秘密而不暴露它们时，这个工具是必不可少的。

为什么使用: 它通过启用专用的秘密管理系统来增强安全性，这些系统提供了 Kubernetes 原生 Secrets 所不具备的高级功能，如秘密轮换、集中审计和访问控制。

GitHub: external-secrets/kubernetes-external-secrets

网站: 不适用 — GitHub 仓库作为主要的信息和文档来源。

使用代码示例:

apiVersion: kubernetes-client.io/v1
kind: ExternalSecret
metadata:
  name: my-database-secret
spec:
  backendType: secretsManager
  data:
    - key: /my/organization/secrets/database/password
      name: password

文档: 文档可以在 GitHub 仓库中找到，包括设置说明、配置和使用示例。

建议的替代品: HashiCorp Vault 与 Kubernetes 集成

13. Octant

概述

Octant 是一个高度可扩展的、开源的、面向开发者的 Kubernetes Web 界面，为您的 Kubernetes 集群提供深入的洞察。它提供了一个集群内管理资源的全面视图，并具有使故障排除更加容易的功能。

如何以及何时使用

Octant 特别适用于寻求其 Kubernetes 集群的视觉表示、需要调试问题、检查集群资源或了解它们之间关系的开发者和操作员。

为什么使用

它提供实时更新、一个用于扩展功能的插件生态系统，以及一个用户友好的界面来浏览 Kubernetes 资源，使集群管理和故障排除更加容易。

GitHub

https://github.com/vmware-tanzu/octant

网站

https://octant.dev/

使用代码示例

Octant 是一个基于 GUI 的工具，因此典型的使用方式涉及在本地机器上启动应用程序，然后连接到您的 Kubernetes 集群：

octant

文档

https://octant.dev/docs/

建议的替代品

Kubernetes Dashboard

这些工具在 2024 年提供了 Kubernetes 工具景观的更广泛视图。从持续集成和交付到应用部署和基础设施管理，这些工具旨在满足 Kubernetes 生态系统内各种需求，使团队能够更有效地构建、部署和管理他们的应用程序和基础设施。享受使用，并随时评论和建议更多工具！