Krustlet：使用 Rust 开发的 kubelet，用于运行 WASM 工作负载

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Deis Labs 发布了 Krustlet ，一个用 Rust 开发的开源 Kubernetes kubelet，用于在 Kubernetes 中运行 WebAssembly 工作负载。在某种程度上，Krustlet 的初始版本是一种概念验证，因为它还不支持 Pod 事件或 Init 容器等特性。应用程序必须实现 WebAssembly 系统接口(WASI)，因为 Krustlet 只支持 WebAssembly 容器。

WebAssembly，也称为 WASM，是一种二进制格式，用于栈式虚拟机。它对执行速度进行了优化，占用空间小，也是一种开放的 Web 标准。WASM 以其在浏览器方面的应用 (如微软的 Blazor 框架) 而闻名，不过 Mozilla 最近推出了 WASI ，这样就可以让编译器以这个接口作为编译目标，而不是操作系统。在服务器端支持 WASM 为用户提供了另一种 Docker 之外的容器运行时选择，而这就是 Krustlet 所提供的。
此外，Lin Clark 在 Mozilla 博客上解释说，从安全的角度来看，“如果调用一个需要访问文件的函数，必须传入一个带有权限限制的文件描述符”。WASI 可用于构建只有显式权限的沙箱环境，从而提高了容器的安全性。

图片来源： Standardizing WASI: A system interface to run WebAssembly outside the web .
Krustlet 的初始版本支持基本的 Pod 生命周期、用于露出 Pod 或容器字段的 API 、环境变量和宿主卷、secrets 或 configMaps。不过，Kurstlet 还没有准备好投入生产使用。例如，Krustlet 不支持 ARM 处理器、Init 容器、云提供商数据卷、Pod 事件、Pod Condition，并且只支持部分在 Windows 上运行。此外，Krustlet 通过提供程序与给定的运行时发生交互，支持 waSCC 和 WASI （支持的 WASM运行时在不断增加）。

实际上，Kubelet 是使用 Rust 实现的一种 Kubernetes kubelet。它监听 Kubernetes API，以获取新的 Pod 请求（在集群中运行基于 WASI 的应用程序），只要请求事件与节点选择器是匹配的。因此，要在 Krustlet 节点上运行应用程序，用户可以使用 taints、tolerations 和节点选择器。此外，用户必须为应用程序生成 WebAssembly 二进制文件。如果应用程序是用 C 语言开发的，就用 clang ，如果应用程序是用 Rust 开发的，就用 cargo 。然后，用户必须使用 wasm-to-oci 打包，并将容器镜像推送到容器注册中心。要部署应用程序，用户需要定义一个 Kubernetes 清单，其中包含 tolerations，如下所示：

apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: wasm-app spec: containers: - name: wasm-app image: registry/wasm-app:v1.0.0 tolerations: - key: "krustlet/arch" operator: "Equal" value: "wasm32-wasi" effect: "NoExecute"

一个构建、推送和部署应用程序到 Kurstlet 节点的典型工作流如下：

clang main.c -o demo.wasm wasm-to-oci push demo.wasm registry/wasm-app:v1.0.0 kubectl apply -f wasm-app.yaml

对于想要在现有 Kubernetes 集群中使用 Krustlet 的人，该项目为他们提供了指南，包括如何在不同集群部署 (如 Azure Kubernetes Service(AKS)、Amazon Elastic Kubernetes Service(EKS)、MicroK8s、Minikube 等) 中启动工作节点。

Krustlet 的开发非常活跃，每个版本都有一个完整的问题列表，他们计划接下来解决这些问题。例如，Krustlet 的最新版本是 v0.3.0 ，在这个版本中，用户可以看到有哪些新特性、接下来会有什么以及他们计划修复的已知问题列表。对于即将发布的版本，Krustlet 正在努力为网络、云存储卷提供程序和一些 Pod Condition 等提供支持。

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原文发布时间：2020-07-14
本文作者：Christian Melendez
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