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Mit Cluster API (CAPI) verwalten Sie den Lebenszyklus von Kubernetes-Clustern deklarativ: Ein Management-Cluster führt CAPI und die ausgewählten Provider aus; Ressourcen wie Cluster und Machine beschreiben den gewünschten Zustand der Workload-Cluster und ihrer Nodes. Controller gleichen diesen Zustand mit der Infrastruktur und den Kubernetes-Komponenten ab. So lassen sich Cluster erstellen, skalieren, aktualisieren und löschen – sofern die jeweilige Provider-Implementierung die benötigte Umgebung unterstützt.

Welche Aufgaben übernimmt CAPI?

Cluster API ist ein Kubernetes-Subprojekt mit APIs und Werkzeugen für den Cluster-Lebenszyklus. Statt jeden Schritt ausschließlich manuell auszuführen, deklarieren Sie Cluster und Maschinen als Kubernetes-Ressourcen. CAPI- und Provider-Controller beobachten diese Ressourcen und arbeiten darauf hin, den beschriebenen Zustand herzustellen und zu erhalten.

Das gemeinsame API-Modell vereinheitlicht zentrale Konzepte, macht aber nicht alle Provider austauschbar. Provider-spezifische Custom Resources enthalten weiterhin Details zur Infrastruktur und werden von den jeweiligen Implementierungen bereitgestellt.

Management-Cluster und Workload-Cluster unterscheiden

Das Management-Cluster ist ein vorhandenes Kubernetes-Cluster, auf dem CAPI-Komponenten und ein oder mehrere Provider laufen. Es verwaltet andere Cluster, die als Workload-Cluster bezeichnet werden. Der Quickstart zeigt einen lokalen Bootstrap-Ablauf; für den Produktionseinsatz empfiehlt die offizielle Anleitung ein geeignetes Management-Cluster sowie Backup- und Disaster-Recovery-Verfahren. Cluster-API-Quickstart

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Welche Ressourcen und Provider spielen zusammen?

Gemeinsame CAPI-Ressourcen

  • Cluster repräsentiert typischerweise einen von CAPI verwalteten Workload-Cluster.
  • Machine beschreibt deklarativ die Infrastruktur für einen Kubernetes-Node, zum Beispiel eine virtuelle Maschine.
  • Weitere Ressourcen wie MachineDeployment und Control-Plane-Objekte beschreiben Rollouts und die Steuerungsebene.

Referenzen zwischen Ressourcen verbinden die gemeinsamen CAPI-Objekte mit provider-spezifischen Ressourcen.

Provider-Aufgaben

  • Infrastructure Provider: stellt die benötigten Rechen-, Netzwerk- und weiteren Infrastrukturressourcen bereit.
  • Bootstrap Provider: erzeugt Initialisierungsdaten und bereitet Maschinen darauf vor, Kubernetes-Nodes zu werden.
  • Control-Plane-Provider: provisioniert oder verwaltet die Control Plane.

Das Control-Plane-Modell kann unterschiedlich ausfallen: Die Steuerungsebene kann selbst verwaltet, podbasiert oder extern beziehungsweise als Managed Control Plane betrieben werden. Prüfen Sie, welches Modell der konkrete Anbieter unterstützt. CAPI-Konzepte und Ressourcen

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Provider und Betriebsmodell auswählen

Die Providerwahl entscheidet mit darüber, welche Infrastruktur CAPI tatsächlich verwalten kann und welche Abläufe Ihr Team selbst verantwortet. Die offizielle Provider-Liste ist ein Ausgangspunkt, aber keine pauschale Kompatibilitäts- oder Qualitätsgarantie. Lesen Sie die Dokumentation des jeweiligen Providers und führen Sie vor einem Produktionseinsatz eine eigene Prüfung durch. Offizielle Provider-Liste

  • Infrastruktur: Klären Sie, ob die Implementierung zu Ihrer Cloud, Virtualisierungsplattform oder Bare-Metal-Umgebung passt und welche Ressourcen sie verwalten kann.
  • Versionen: Prüfen Sie in der Provider-Dokumentation, welche CAPI- und Kubernetes-Versionen unterstützt werden. Nehmen Sie Kompatibilität nicht allein aufgrund der Aufnahme in die Provider-Liste an.
  • Betrieb des Management-Clusters: Planen Sie Zugriffsschutz, Ausfallschutz, Upgrades, Backups und Disaster Recovery für die Umgebung, die Ihre Workload-Cluster verwaltet.
  • Control Plane: Vergleichen Sie selbst verwaltete, podbasierte und externe oder gemanagte Modelle anhand der tatsächlich verfügbaren Provider-Funktionen.

Cluster deklarativ anlegen und Änderungen ausrollen

Im offiziellen Quickstart erzeugt clusterctl generate cluster ein Manifest mit CAPI-Ressourcen, darunter Cluster-, Machine-, MachineDeployment- und Control-Plane-Objekte. Anschließend wird es mit kubectl apply auf das Management-Cluster angewendet. Die Controller verarbeiten die Ressourcen und fordern die in ihnen beschriebenen Änderungen über die Provider an. Das ist ein Beispiel für den Ablauf, aber kein ungeprüft übernehmbares Produktionsrezept: Provider, Versionen und Umgebungsanforderungen müssen zur Zielinstallation passen. Quickstart mit clusterctl

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Für Maschinen-Rollouts können Sie MachineDeployment verwenden, das Änderungen an Machines und MachineSets deklarativ abbildet. Ein MachineHealthCheck kann Bedingungen festlegen, unter denen ein Node als ungesund oder nicht verfügbar gilt. Eine dadurch ausgelöste Ersetzung der zugehörigen Machine ist an die dokumentierten Voraussetzungen gebunden; sie sollte daher nicht als bedingungslose automatische Reparatur verstanden werden. CAPI-Konzepte zu Machines und Gesundheit

Was CAPI nicht verwaltet

CAPI ist keine allgemeine Verwaltungsebene für beliebige bereits vorhandene Kubernetes-Cluster. Zu den offiziellen Nicht-Zielen gehören das Verwalten von Clustern, die nicht mit CAPI provisioniert wurden, sowie ein einzelner Cluster, der sich über mehrere Infrastruktur-Provider erstreckt. Ebenso soll CAPI nicht die gesamte Kubernetes- oder Infrastrukturverwaltung ersetzen. Projektziele und Nicht-Ziele

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Quickstart oder produktiver Betrieb?

Der Quickstart demonstriert den Einstieg mit clusterctl und beschreibt außerdem den Cluster API Operator als Installationsweg. Ein temporäres lokales Bootstrap-Cluster eignet sich für den Einstieg, ist laut Anleitung aber nicht für den Produktionseinsatz gedacht. Für Produktion benötigen Sie ein geeignetes Management-Cluster und festgelegte Backup- und Disaster-Recovery-Verfahren. Folgen Sie bei konkreten Befehlen und API-Feldern dem Dokumentationszweig, der zur installierten CAPI-Version passt; die offizielle Dokumentation wird versionsgebunden geführt. Quickstart und Produktionshinweise Cluster-API-Dokumentationsübersicht

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