11 月 10 日，雲原生計算基金會 (CNCF) 宣佈由青雲科技 KubeSphere 團隊開源的負載均衡器插件 OpenELB 正式進入 CNCF 沙箱（Sandbox）託管。
OpenELB 項目在此前命名爲 PorterLB，是爲物理機（Bare-metal）、邊緣（Edge）和私有化環境設計的負載均衡器插件，可作爲 Kubernetes、K3s、KubeSphere 的 LB 插件對集羣外暴露 “LoadBalancer” 類型的服務，核心功能包括：
- 基於 BGP 與 Layer 2 模式的負載均衡
- 基於路由器 ECMP 的負載均衡
- IP 地址池管理管理
- 使用 CRD 進行 BGP 配置
爲什麼發起 OpenELB
我們起初在 KubeSphere 社區做了一項針對廣大社區用戶安裝部署 Kubernetes 所使用環境的調研，從 5000 多份 KubeSphere 用戶調研數據中發現有近 36% 的用戶選擇在物理機安裝部署 Kubernetes，佔比高居第一位。並且還有大量客戶是在離線的數據中心或邊緣設備安裝和使用 Kubernetes 或 K3s，導致用戶在私有環境對外暴露 LoadBalancer 服務比較困難。
我們知道，在 Kubernetes 集羣中可以使用 “LoadBalancer” 類型的服務將後端工作負載暴露在外部。雲廠商通常爲 Kubernetes 提供雲上的 LB 插件，但這需要將集羣部署在特定 IaaS 平臺上。然而，許多企業用戶通常都將 Kubernetes 集羣部署在裸機上，尤其是用於生產環境時。而且對於私有化環境特別是物理機或邊緣集羣，Kubernetes 並不提供 LoadBalancer 方案。
OpenELB 解決了在非公有云環境的 Kubernetes 集羣下對外暴露 LoadBalancer 服務的問題，爲私有化環境的用戶提供了易用的 EIP 與 IP Pool 管理能力。
社區情況
目前 OpenELB 已具備生產可用的特性，已有來自本來生活、蘇州電視臺、視源股份、雲智天下、Jollychic、QingCloud、百旺、Rocketbyte 等海內外多家企業採用，早在 2019 年底 OpenELB 的早期版本中就已經在本來生活的生產環境使用，可參考 OpenELB 如何幫助本來生活在 K8s 物理環境暴露集羣服務 瞭解詳情。OpenELB 項目目前有 13 位貢獻者，100 多位社區成員。
與 MetalLB 的對比
MetalLB 在近期也加入了 CNCF Sandbox，該項目在 2017 年底發起，經過 4 年的發展已經在社區被廣泛採用。OpenELB 作爲後起之秀，採用了更加 Kubernetes-native 的實現方式，雖然起步更晚但得益於社區的幫助，已經迭代了 8 個版本並支持了多種路由方式。很多用戶關注 MetalLB 與 OpenELB 的差異性，以下簡單介紹兩者對比。
雲原生架構
在 OpenELB 中，不管是地址管理，還是 BGP 配置管理，你都可以使用 CRD 來配置。對於習慣 Kubectl 的用戶使用 OpenELB 將非常友好。對於想定製 OpenELB 的高級用戶，也可以直接調用 Kubernetes API 來二次開發。在 MetalLB 中，需通過 ConfigMap 來配置， 感知它們的狀態需要通過查看監控或者日誌。
靈活的地址管理
在 OpenELB 中，通過 EIP CRD 來管理地址，它定義子資源 Status 來存儲地址分配狀態，這樣就不會存在分配地址時各副本發生衝突，編程時邏輯也會簡單。
使用 gobgp 發佈路由
不同於 MetalLB 自己實現 BGP 協議， OpenELB 採用標準的 gobgp 來發布路由，這樣做的好處如下：
- 開發成本低，且有 gobgp 社區支持
- 可以利用 gobgp 豐富特性
- 通過 BgpConf/BgpPeer CRD 動態配置 gobgp
- gobgp 作爲 lib 使用時， 社區提供了基於 protobuf 的 API， OpenELB 在實現 BgpConf/BgpPeer CRD 時也是參照該 API，並保持兼容。
同時，OpenELB 也提供 status 用於查看 BGP neighbor 配置，狀態信息豐富。
架構簡單，資源佔用少
OpenELB 目前只用部署 Deployment 即可，通過多副本實現高可用，非全部副本 Crash 之後並不不會影響正常已建立連接。
BGP 模式下， Deployment 不同副本都會與路由器建立連接用於發佈等價路由，所以正常情況下我們部署兩個副本即可。在 Layer 2 模式下，不同副本之間通過 Kuberenetes 提供的 Leader Election 機制選舉 Leader，進而應答 ARP/NDP。
OpenELB 安裝與使用
目前 OpenELB 可支持部署在任意標準的 Kubernetes、K3s 以及其髮型版，通過 Yaml 文件或 Helm Chart 一條命令完成部署。同時，在 KubeSphere 容器平臺的應用商店和應用倉庫也可以通過界面一鍵部署，可參考文檔 https://openelb.github.io/docs/getting-started/installation/ 進行部署。
未來規劃
得益於 CNCF 爲項目提供了開源和中立的背書，OpenELB 也將真正變成一個由 100% 社區趨動的開源項目。接下來，OpenELB 將開發與實現如下功能，歡迎給社區提交需求與反饋：
- 基於 Keepalived 實現 VIP 模式的高可用
- 實現 kube-apiserver 的 LoadBalancer
- 支持 BGP 策略與配置
- 支持 VIP Group
- 支持 IPv6
- 提供獨立的界面管理與配置 EIP 與 IP Pool
- 集成至 KubeSphere Console；提供 Prometheus metrics
OpenELB 還將重點開展社區運營並推出一系列社區活動，希望藉助更多開發者和用戶的力量，解決用戶在私有環境下的服務暴露與 IP 管理問題，爲應用在 Kubernetes 上打開一扇大門，使服務對外暴露與管理變得更加輕鬆。
持續開源開放
KubeSphere 團隊秉持 ”Upstream first“ 的原則，今年 7 月份先將 Fluentbit Operator 項目捐給 Fluent 社區成爲 CNCF 子項目，此次又將 OpenELB 加入 CNCF Sandbox。未來 KubeSphere 團隊將繼續保持開源、開放的理念，持續作爲 OpenELB 項目的參與方之一，推動國內和國際開源組織的生態建設，幫助 OpenELB 社區培育一箇中立的開源社區與生態，與更多的容器平臺及上下游生態夥伴進行深度合作，歡迎大家關注、使用 OpenELB 以及參與社區貢獻。
- ✨ GitHub：https://github.com/kubesphere/openelb/
- 💻 官網：https://openelb.github.io/
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