背景

隨著各大云廠商產品版圖的擴大，基礎計算設施，中間件服務，大數據/AI 服務，應用運維管理服務等都可以直接被企業和開發者拿來即用。我們注意到也有不少企業基于不同云廠商的服務作為基礎來建設自己的企業基礎設施中臺。為了更高效，統一的管理云服務，IaC 思想近年來盛行，其中 Terrafrom 更是成功得到了幾乎所有的云廠商的采納和支持。以 Terrafrom 模型為核心的云服務 IaC 生態已經形成。然而在 Kubernetes 大行其道的今天，IaC 被冠以更廣大的想象空間，Terraform IaC 能力和生態成果如果融入 Kubernetes 世界，我們認為這是一種強強聯合。

理由一：構建統一的企業混合云 PaaS 平臺

目前大多數企業基于 Kubernetes 服務來構建 PaaS 平臺或基礎設施管理平臺，統一集成云上和自建基礎設施。但除了提供基礎設施以外，各種中間件，大數據服務，AI 服務，應用可觀測等也是云廠商重點提供的產品。企業平臺需要具備創建和銷毀更多云服務的能力，這時 Terraform 會進入平臺構建者的視線，那么他們還需要在 Kubernetes 之外再做一次對接開發嗎？而且同時還需要考慮持續發布，GitOps，灰度發布等需求。顯然如果直接 基于 Kubernetes 即可完成對接是更好的選項。

理由二：為開發者打造 Serverless 體驗

云計算的本質或目標就是 Serverless 化，然而自建的基礎設施總是有限的，無縫接入云服務可以開啟 “近乎無限”的資源池。同時開發者在架構業務應用時，除了在 Serverless 平臺上直接完成業務服務部署以外，還需要直接獲得例如消息中間件，數據庫等服務。更多的企業會采用對接云廠商的方案，運維管理成本更低。但對于開發者，這最好是透明的，一致的。

理由三：更徹底的 IaC 能力

一切皆服務，我們需要通過統一的模型來描述云資源、自建基礎設施和各種企業應用。Terraform 和 Kubernetes 可以整合并統一為面向開發者的 IaC 規范。帶來的好處是同時納管云資源和容器生態豐富的運維能力，以及面向復雜應用的統一編排

理由四：Terraform 開源版本是客戶端模式工作，無法像 Kubernetes 一樣進行終態維持。

Terraform 開源發行版只能以客戶端模式工作，即用戶進行完一次交付后無法維持服務狀態，且如果遇到網絡故障交付失敗時需要手動進行重試處理。Kubernetes 為開發者帶來了面向終態的 IaC 思想，通過控制器模式實現對目標資源的狀態維持，這進一步提升了 Terraform 工具在自動化層面的優勢。

KubeVela 是一個現代的軟件交付控制平面， 面向開發者提供統一的 API 抽象，使開發者使用相同的 IaC 方式來同時交付普通應用和云服務。KubeVela 向下直接支持 Terraform 的 API 和 Kubernetes API，無需修改可復用所有 Terraform 模塊和所有 Kubernetes 對象。通過 KubeVela 你可以非常簡單的實現上訴三方面訴求。我們也看到了另外一種模式的 Crossplane 項目，通過定義 Kubernetes 原生 CRD 的形式在對接云服務，使其體驗更加原生，KubeVela 也天然支持 Crossplane API。

接下來讓我們通過兩部分內容，來詳細看看 KubeVela 是如何應用 Terraform 來為用戶提供統一 IaC 體驗的。

• Part.1 將介紹如何將 Terraform 與 KubeVela 粘合，這需要一些 Terraform 和 KubeVela 的基礎知識。
• Part.2 將介紹 KubeVela 交付云服務的一個實踐案例，包括 ：

1）通過 KubeVela 提供一個公網 IP 的 Cloud ECS 實例；

2）使用 ECS 實例作為隧道服務器，為內網環境中的任何容器服務提供公共訪問。

將 Terraform 模塊轉化為 KubeVela 組件

準備 Terraform Module

如果你已經有一個經過良好測試的 Terraform 模塊，那么可以跳過該步驟。

在開始之前，請確保您擁有：

• 安裝 Terraform CLI[1]
• 準備一個云服務賬號（AK/SK），本文用例使用阿里云。
• 學習一些使用 Terraform 的基礎知識。

這是我用于此演示的 Terraform 模塊[2]

1.下載 Terraform 模塊。

git clone https://github.com/wonderflow/terraform-alicloud-ecs-instance.git
cd terraform-alicloud-ecs-instance

2.初始化并下載最新穩定版本的阿里云 Provider。

terraform init

3.配置阿里云授權賬號信息。

export ALICLOUD_ACCESS_KEY="your-accesskey-id"
export ALICLOUD_SECRET_KEY="your-accesskey-secret"
export ALICLOUD_REGION="your-region-id"

你也可以通過創建 provider.tf 文件來配置賬號信息。

provider "alicloud" {
    access_key  = "your-accesskey-id"
    secret_key   = "your-accesskey-secret"
    region           = "cn-hangzhou"
}

4.測試資源創建是否正常。

terraform apply -var-file=test/test.tfvars

5.測試正常后銷毀所有已創建的資源。

terraform destroy  -var-file=test/test.tfvars

到此你也可以根據需要將此模塊推送到你自己的代碼倉庫中。

轉化 Terrafrom 模塊作為 KubeVela 擴展組件類型

這一步是核心，在開始之前，請確保您已經安裝了 Kubevela 控制平面[3]，如果您沒有 Kubernetes 集群也不用擔心，快速演示時通過 VelaD 一鍵安裝完成就足夠了。

我們將使用我們剛剛準備好的 Terraform 模塊來進行下述動作。

生成 KubeVela 組件定義。

vela def init ecs --type component --provider alibaba --desc "Terraform configuration for Alibaba Cloud Elastic Compute Service" --git https://github.com/wonderflow/terraform-alicloud-ecs-instance.git > alibaba-ecs-def.yaml
vela kube apply -f alibaba-ecs-def.yaml

如果你已自定義過 Module ，請直接使用自己的代碼倉庫地址。

到此你已經成功的將 ECS 模塊添加為 KubeVela 的擴展組件類型，您可以從這里[4]了解更多詳細信息。Vela 平臺上的開發者可以開始直接使用該類型的組件。你可以通過下述命令來查閱自動生成的組件使用文檔：

vela show alibaba-ecs
# OR
vela show alibaba-ecs --web

是不是非常簡單？KubeVela 對 Terraform 有完善的工具鏈，但你也不必擔心需要為所有的 Terraform 模塊重復做該操作，因為社區已經為用戶提供了開箱即用的插件，只需要安裝對應云廠商的插件即可獲得已經轉化好的組件。接下來讓我們來應用這項能力實驗一些有意思的場景。

使用云服務將本地容器應用暴露到公網

在這一部分中，我們將介紹一種解決方案，您可以使用特定端口將任何 Kubernetes 服務公開。解決方案由以下組成：

1. KubeVela 環境，如果你在第 1 部分練習過，你已經擁有了。
2. 阿里云 ECS，KubeVela 會通過 Access Key 自動創建一個 tiny ECS(1u1g)。
3. FRP[5]，KubeVela 將在服務器端和客戶端啟動這個代理。

準備 KubeVela 環境

• 安裝 KubeVela

curl -fsSl https://static.kubevela.net/script/install-velad.sh | bash
velad install

查看文檔 1[6]以了解更多安裝細節。

• 啟用 Terraform Addon 和 Alibaba Provider

vela addon enable terraform
vela addon enable terraform-alibaba

• 添加授權信息

vela provider add terraform-alibaba --ALICLOUD_ACCESS_KEY <"your-accesskey-id"> --ALICLOUD_SECRET_KEY "your-accesskey-secret" --ALICLOUD_REGION <your-region> --name terraform-alibaba-default

查看文檔 2[7]以獲取有關其他云的更多詳細信息。

部署帶有公網 IP 地址的 ECS 實例并啟動 FRP 服務

cat <<EOF | vela up -f -
# YAML begins
apiVersion: core.oam.dev/v1beta1
kind: Application
metadata:
  name: ecs-demo
spec:
  components:
    - name: ecs-demo
      type: alibaba-ecs
      properties:
        providerRef:
          name: terraform-alibaba-default
        writeConnectionSecretToRef:
          name: outputs-ecs          
        name: "test-terraform-vela-123"
        instance_type: "ecs.n1.tiny"
        host_name: "test-terraform-vela"
        password: "Test-123456!"
        internet_max_bandwidth_out: "10"
        associate_public_ip_address: "true"
        instance_charge_type: "PostPaid"
        user_data_url: "https://raw.githubusercontent.com/wonderflow/terraform-alicloud-ecs-instance/master/frp.sh"
        ports:
        - 8080
        - 8081
        - 8082
        - 8083
        - 9090
        - 9091
        - 9092
        tags:
          created_by: "Terraform-of-KubeVela"
          created_from: "module-tf-alicloud-ecs-instance"
# YAML ends
EOF

此應用定義將部署一個帶有公網 IP 地址的 ECS 實例。

你可以通過下述命令詳細了解每一個字段說明：

vela show alibaba-ecs

執行完上述部署命令后，你可以通過下面的方式查看應用部署狀態：

vela status ecs-demo 
vela logs ecs-demo

應用部署完成后可以通過下述命令獲取到 IP 地址：

$ kubectl get secret outputs-ecs --template={{.data.this_public_ip}} | base64 --decode
 ["121.196.106.174"]

你可以通過 IP:9091 地址訪問到 FRP 服務的管理頁面，初始賬號密為：admin:vela123 至此我們完成了 ECS 服務的部署。

使用 FRP 服務

FRP 客戶端的使用非常簡單，我們可以為集群內的任何服務提供公共 IP。

1.單獨部署 FRP-Proxy。

cat <<EOF | vela up -f -
apiVersion: core.oam.dev/v1beta1
kind: Application
metadata:
  name: frp-proxy
spec:
  components:
    - name: frp-proxy
      type: worker
      properties:
        image: oamdev/frpc:0.43.0
        env:
          - name: server_addr
            value: "121.196.106.174"
          - name: server_port
            value: "9090"
          - name: local_port
            value: "80"
          - name: connect_name
            value: "velaux-service"
          - name: local_ip
            value: "velaux.vela-system"
          - name: remote_port
            value: "8083"
EOF

在這種情況下，我們通過 velaux.vela-system 指定 local_ip，這意味著我們正在訪問命名空間 vela-system 中名為 velaux 的 Kubernetes 服務。你可以通過公網 IP:8083來訪問該服務。

2.將代理和普通應用共同部署。

cat <<EOF | vela up -f -
# YAML begins
apiVersion: core.oam.dev/v1beta1
kind: Application
metadata:
  name: composed-app
spec:
  components:
    - name: web-new
      type: webservice
      properties:
        image: oamdev/hello-world:v2
        ports:
          - port: 8000
            expose: true
    - name: frp-web
      type: worker
      properties:
        image: oamdev/frpc:0.43.0
        env:
          - name: server_addr
            value: "121.196.106.174"
          - name: server_port
            value: "9090"
          - name: local_port
            value: "8000"
          - name: connect_name
            value: "composed-app"
          - name: local_ip
            value: "web-new.default"
          - name: remote_port
            value: "8082"
EOF

如此部署完成后可通過公網 IP:8082 來訪問該服務。還有一種玩法是將 FRP-Proxy 定義為 Trait，直接掛載到需要暴露服務的組件上，這種方式希望你通過閱讀 KubeVela 的文檔來探索實現啦。

清理環境

通過下述命令完成測試過程中創建應用的清理動作：

vela delete composed-app -y 
vela delete frp-proxy -y 
vela delete ecs-demo -y

云服務組件也會隨著應用刪除被銷毀。

到此我們通過一個具體的使用案例來描述了 KubeVela 是如何完成云服務和普通應用的統一描述和交付，希望你已經掌握并在自己的環境中進行多樣化嘗試。通過這個案例你也應該大概了解了 KubeVela 結合 Terraform 的最終效果。更多關于 KubeVela 的玩法，可通過閱讀 KubeVela 官方文檔獲得。