#华为 DCS Provider

#概述

Huawei DCS Infrastructure Provider 使你可以在 Huawei Datacenter Virtualization Solution（DCS）平台上实现不可变基础设施。

DCS（Datacenter Virtualization Solution）是 Huawei 的虚拟化平台，提供企业级虚拟化能力。DCS Provider 与 DCS 集成，用于管理 Kubernetes 集群的虚拟机、网络和存储资源。

#主要特性

• 虚拟机管理：在 DCS 平台上创建并管理 VM
• 网络配置：支持多 NIC 配置，并可自定义网络设置
• 存储管理：灵活的磁盘配置，支持模板磁盘和基于 IP 槽位的持久磁盘，并可跨多个 datastore 使用
• 高可用性：内置对高可用控制平面部署的支持
• 滚动更新：自动执行滚动更新，实现零停机维护
• 升级数据保留：在滚动升级期间，可将声明的持久磁盘从旧 VM 分离并重新挂载到替换后的 VM，以确保保留的节点本地数据不会随着系统磁盘一起丢失

#集群管理能力

DCS Provider 始终支持通过 Cluster API manifest 进行 基于 YAML 的 集群管理。 当安装了 Fleet Essentials 且 Alauda Container Platform DCS Infrastructure Provider 版本为 1.0.13 或更高时，也支持 基于 UI 的 集群管理。如果 UI 工作流依赖池管理的持久磁盘，请使用 v1.0.16 或更高版本的 DCS provider。在 v1.0.16 中，DCSIpHostnamePool 上的持久磁盘声明仍然只能通过 YAML 管理。

#基于 UI 的管理（Fleet Essentials）

Fleet Essentials 提供 UI 扩展锚点，使 Alauda Container Platform DCS Infrastructure Provider 能够动态添加 DCS 专属页面。 当安装了 Fleet Essentials 且 provider 版本为 1.0.13 或更高时，你可以通过 Web UI 管理 DCS 集群。池管理的持久磁盘场景需要 DCS provider v1.0.16 或更高版本，但在 v1.0.16 中，DCSIpHostnamePool 上的 persistentDisk 声明仍必须通过 YAML manifest 管理：

基础设施资源管理：

• Cloud Credentials - 存储 DCS 平台访问凭证
• IP Pools - 管理 IP 地址分配和多 NIC 设置。在 v1.0.16 中，诸如 /var/cpaas 之类的 IP 槽位持久磁盘仍由 YAML 管理
• Machine Templates - 定义 Control Plane 和 Worker Nodes 的 VM 规格，不包括池管理的持久磁盘

集群生命周期：

• Create Clusters - 通过 5 步向导流程引导创建集群
• 使用 Overview、Nodes、Node Pools 和 Aligned Extensions 选项卡查看集群详情
• Upgrade Clusters - 两阶段升级：Distribution Version → Kubernetes
• 通过确认对话框销毁集群

节点池管理：

• 查看 Control Plane 和 Worker Node Pools
• 添加可配置副本数和滚动策略的 Worker Node Pools
• 删除 Worker Node Pools
• 按 Node Pool 升级 Kubernetes 版本
• 查看 Control Plane Node Pool 的详细 Conditions

#基于 YAML 的管理

对于自动化和 GitOps 工作流，你可以使用 YAML manifest 管理 DCS 集群。此工作流不依赖 Fleet Essentials：

• 定义基础设施资源（Secret、DCSIpHostnamePool、DCSMachineTemplate）
• 创建集群资源（KubeadmControlPlane、DCSCluster、Cluster）
• 管理工作节点（MachineDeployment、KubeadmConfigTemplate）
• 在节点替换过程中执行滚动更新和升级，并保留已声明的持久磁盘

有关基于 YAML 的说明，请参见 在 Huawei DCS 上创建集群。

#支持的 Kubernetes 版本

DCS Provider 支持 OS Support Matrix 中定义的 Kubernetes 版本。每个 Alauda OS 版本都包含特定的 Kubernetes 版本，且 VM 模板必须使用相应的 Alauda OS 镜像创建。

#架构

DCS Provider 实现了 Cluster API infrastructure provider 规范：

• DCSCluster：表示 DCS 基础设施集群
• DCSMachine：表示单个虚拟机
• DCSMachineTemplate：定义用于创建 machine 的 VM 模板
• DCSIpHostnamePool：管理 machine 的 IP 和 hostname 分配

#概念与术语

Huawei DCS 平台的多个概念名称与 Cluster API 自定义资源名称非常相似。其中有两个需要特别注意，因为名称完全重叠：DCS Cluster（DCS 平台的物理主机池）并不等同于 DCSCluster 自定义资源（表示运行在 DCS 之上的 Kubernetes 集群的 Cluster API infrastructure resource）。将这两者视为同一对象会导致 DCSMachineTemplate 和 DCSCluster 配置错误。

本节列出 provider 所引用的 DCS 平台概念，将每个概念映射到引用它的 Cluster API resource 或字段，并说明网络与存储分层关系——这是最常见的配置错误来源。

#DCS 平台对象层级

DCS 平台以层级结构组织对象。provider 处理以下层级（自上而下）：

• DCS Site — 单个 DCS 部署的顶层范围。使用类似 EC1C108C 的 site ID 标识。
• 在一个 site 内：
  • DCS Clusters — 物理主机池。一个 site 包含一个或多个 DCS Clusters。
  • DCS VM Folders 和 DCS Cluster Folders — 分别用于虚拟机和集群的组织标签（逻辑分组）。
  • DCS Datastores 和 DCS Datastore Clusters — 存储容器及其分组。
  • DCS Distributed Virtual Switches (DVS) — 跨越整个 site 的虚拟交换机。
• 在一个 DCS Cluster 内：
  • DCS Hosts — 物理服务器（例如 CNA-01、CNA-02）。
• 在一个 DCS DVS 内：
  • DCS Port Groups — 虚拟机 NIC 连接到的网络配置条目。
• 不依赖于放置层级：
  • DCS VM Templates — 标记为模板的虚拟机，用作克隆的源镜像。
  • DCS Volumes — 在 DCS Datastores 上创建的持久磁盘。

provider 本身不拥有这些对象。它通过自定义资源字段按名称或 URN 引用这些对象。

#DCS 平台概念

#DCS Site

单个 DCS 部署的顶层容器。site ID 通过 DCSCluster.spec.site 提供，并同时存储在 cloud-credential Secret 中。provider 使用的所有 DCS API 路径都包含该 site ID（/service/sites/{siteId}/...）。

#DCS Cluster

DCS 平台上的物理主机池。DCS scheduler 会将虚拟机放置到属于同一个 DCS Cluster 的主机上。一个 site 可以包含一个或多个 DCS Clusters；一个 DCS Cluster 包含一个或多个 DCS Hosts。DCS Cluster 名称可在 DCS portal 中查看，并由 GET /service/sites/{siteId}/clusters API 返回。

名称 DCS Cluster 与 DCSCluster Cluster API 自定义资源冲突。请参见下方 Cluster API Resource Mapping。

#DCS Host

在 DCS Cluster 中注册的单台物理服务器。名称遵循 DCS 平台的本地约定（例如 CNA-01）。虚拟机运行在 host 上；DCS scheduler 会根据集群级策略（DRS、anti-affinity rules）和 host 容量决定新虚拟机落在哪个 host 上。provider 不会将虚拟机固定到特定的 DCS Host；DCSMachineTemplate resource 不暴露 host 绑定字段。

#DCS VM Folder

DCS Site 内用于分组虚拟机的组织标签。VM Folder 不影响计算资源放置；被分组到 VM Folder foo 下的虚拟机仍然运行在某个 DCS Cluster 所属的 DCS Host 上。provider 通过 GET /service/sites/{siteId}/folder?type=1 查询 VM Folders。

在从 DCSMachineTemplate.spec.template.spec.location（type: folder）引用之前，必须先在 DCS 平台上创建 VM Folders。

#DCS Cluster Folder

用于分组 DCS Clusters 本身的组织标签，通过相同的 /folder endpoint 但使用不同的 type 参数返回。provider 不会查询或引用 DCS Cluster Folders。此概念仅在此列出，以避免与 DCS VM Folder 混淆。

#DCS VM Template

DCS 平台上已标记为模板（isTemplate=true）的虚拟机。provider 从该模板克隆以创建集群节点。VM Template 通过名称标识（即 DCSMachine.spec.vmTemplateName 的值）；provider 会通过列出 GET /service/sites/{siteId}/vms?isTemplate=true&name=<name> 将名称解析为 URN。

VM Template 自带位于 DCS Datastore 上的磁盘和自身的网络配置。provider 在克隆时会覆盖网络配置（NIC port group、customization）；不会覆盖磁盘的存储类型。默认情况下，克隆出的虚拟机会继承模板所在的 DCS Cluster；有关跨集群使用，请参见 Infrastructure → Advanced: Multi-Cluster Deployment。

#DCS Datastore

DCS 平台上的存储容器，用于保存虚拟机磁盘。Datastore 可由 SAN、IPSAN、NAS、FusionStorage 或本地磁盘提供支持。存储后端决定一个 datastore 是仅对一个 DCS Cluster 可见，还是对多个 DCS Clusters 可见：SAN、IPSAN、NAS 和 FusionStorage 通常支持跨集群访问；本地磁盘不支持。

磁盘规格可以通过 datastoreName 或 datastoreUrn 引用 Datastore；provider 会先将名称解析为 URN，然后再发送克隆请求。

#DCS Datastore Cluster

DCS Datastores 的一个分组。当磁盘规格引用 Datastore Cluster（通过 datastoreClusterName）时，DCS scheduler 会选择一个有剩余容量的成员 datastore。对于已经配置 datastore cluster 的 DCS administrator，推荐使用这种方式声明存储，因为它可以容忍单个 datastore 耗尽容量的情况。

DCS Datastore Cluster 不是 DCS Cluster。之所以名称重叠，是因为两者都使用“cluster”一词，但底层概念不同：DCS Cluster 是主机池，而 DCS Datastore Cluster 是 datastore 池。在阅读平台文档或与 DCS administrator 沟通时，请注意这种混淆。

#DCS Distributed Virtual Switch (DVS)

DCS 平台上的虚拟交换机，跨越一个或多个 DCS Hosts。虚拟机 NIC 连接到 DCS Port Group，而 Port Group 又隶属于某个 DCS DVS。provider 通过 GET /service/sites/{siteId}/dvswitchs 查询 DVS。

#DCS Port Group

DCS DVS 上的网络配置条目。每个 port group 都包含 VLAN 配置、安全策略和其他网络设置。provider 通过 GET {dvSwitchUri}/portgroups（使用父级 DVS URI）查询 port groups，并通过名称（portGroupName）或 URN（portGroupUrn）引用它们。

虚拟机 NIC 必须且只能连接到一个 DCS Port Group。额外的 NIC 需要额外的 port-group 引用。

#DCS Volume

DCS 平台上的持久磁盘。Volume 位于 DCS Datastore 上，并通过类似 urn:sites:EC1C108C:volumes:9841 的 URN 标识。当 DCSIpHostnamePool.spec.pool[].persistentDisk[] 声明必须在虚拟机替换后仍然保留的磁盘时，provider 会通过 POST /service/sites/{siteId}/volumes 创建这些 volume，并通过 attachvol 动作将其附加到虚拟机。

DCS Volume 与 Kubernetes PersistentVolume 在概念上不同。DCS Volume 是附加在 hypervisor 层面的 DCS 平台存储对象；Kubernetes PersistentVolume 是表示 pod 可用存储的 Kubernetes API 对象。provider 只管理 DCS Volumes；集群内的 PersistentVolume 资源由工作负载的 CSI driver 单独管理。

#DCS Cloud Credential

provider 用于调用 DCS REST API 的认证材料。provider 通过向 POST /service/session 发送 X-Auth-User 和 X-Auth-Key headers 获取 session token，并在后续请求中使用返回的 X-Auth-Token header。凭证以 Kubernetes Secret 的形式存储，并由 DCSCluster.spec.credentialSecretRef 引用。该 Secret 包含 authUser、authKey、endpoint 和 site 键。

#Cluster API Resource Mapping

下表用于区分那些名称与 Cluster API 自定义资源相似的 DCS 平台概念。

下表中的概念不会与任何 Cluster API resource 冲突，但由于包含“cluster”一词，在内部仍然容易混淆：

#存储概念：Datastore、Datastore Cluster 和 Volume

DCS 平台暴露了三个与存储相关且由 provider 分别引用的概念：

• DCS Datastore 是单个存储容器。虚拟机磁盘会固定到某一个 DCS Datastore。
• DCS Datastore Cluster 是 DCS Datastores 的分组。引用 DCS Datastore Cluster 的虚拟机磁盘会放置到一个有空闲容量的成员 datastore 上；由 DCS scheduler 选择成员。
• DCS Volume 是位于 DCS Datastore（或 DCS Datastore Cluster 的成员 datastore）上的持久磁盘对象。当 DCSIpHostnamePool 声明持久磁盘时，provider 会创建并将其附加到虚拟机；虚拟机替换后它们仍然保留。

三者之间的关系如下：

• DCSMachineTemplate 在 vmConfig.dcsMachineDiskSpec[] 下声明一个或多个磁盘。每个磁盘绑定到某个具体的 datastoreName 或 datastoreClusterName。这些模板级磁盘会与虚拟机一起创建和销毁。
• DCSIpHostnamePool 条目可以声明一个或多个 persistentDisk[] 项。每个项绑定到某个具体的 datastoreName 或 datastoreClusterName，provider 会创建相应的 DCS Volume，并在虚拟机替换后继续保留。

跨集群可见性由底层存储后端决定。SAN、IPSAN、NAS 和 FusionStorage datastores 通常对多个 DCS Clusters 可见；本地磁盘 datastores 仅对单个 DCS Cluster 可见。是否能够将单个 DCS VM Template 克隆到多个 DCS Cluster，取决于这种可见性。

#网络概念：DVS、Port Group 和 IP 标识

DCS 支持的 Kubernetes 集群网络配置分为两层：

• DCS 侧网络连线（Layer 2）：虚拟机 NIC 必须连接到属于某个 DCS Distributed Virtual Switch 的 DCS Port Group。DVS 和 Port Group 都是 DCS 平台对象，在 DCS 侧创建和管理。provider 通过名称（dvSwitchName、portGroupName）或 URN（portGroupUrn）引用它们。
• 集群侧网络标识（Layer 3）：分配给虚拟机的 IP 地址、子网掩码、网关、DNS server 和 hostname 不是 DCS 平台对象。它们在 DCSIpHostnamePool.spec.pool[] 条目中声明（由集群 operator 拥有的 Cluster API resource），并在引导阶段通过 cloud-init 或 Ignition 写入虚拟机。

这种拆分带来两个实际后果：

• DCS 平台团队负责 DVS 和 Port Group 的定义。集群 operator 负责 IP 和 hostname 规划。两者通过 DCSIpHostnamePool resource 协调：该资源引用 DCS 侧的 port group，同时声明集群侧的 IP 标识。
• provider 不会调用任何 DCS API 来分配或保留 IP 地址。地址冲突必须由集群 operator 在编写 DCSIpHostnamePool 条目时避免。

Cluster API resource DCSIpHostnamePool 与 DCS 平台的 port group 是不同对象。DCS 平台没有原生的“IP pool”概念；DCSIpHostnamePool resource 是唯一记录单个虚拟机网络标识的地方。

#字段到概念的映射

下表将最常用的自定义资源字段映射到其引用的 DCS 平台概念以及该值的来源。

#DCSCluster 字段

#DCSMachineTemplate / DCSMachine 字段

#DCSIpHostnamePool 字段

#要求

• 具有 API 访问权限的 DCS 平台

• 具有 DCS administrator 角色的用户，以下任一类型：

  • Interface interconnection user（默认），或
  • Domain user（基于 LDAP/AD；需要由 DCS administrator 配置 DCS domain authentication）。

  有关选择标准和 DCS 侧要求，请参见 Credential User Types。

• 使用 Alauda OS 镜像的虚拟机模板

• 在使用池管理的持久磁盘时，DCS VM templates 版本必须为 4.2.1 或更高，因为安全关机和磁盘分离依赖 guest tools

• 具有跨 host 访问能力的共享存储

#文档

有关如何使用 DCS Provider 的详细说明，请参见：

• Installation
• Infrastructure Resources
• Creating Clusters
• Managing Nodes
• Upgrading Clusters
• API Reference