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ADR-0002:采用 k0s 与可选工作负载运行时
- 状态:Accepted
- 日期:2026-09-17
背景
Ayatori 需要 Kubernetes API machinery 提供 CRD、watch、RBAC、admission 和 controller 运行模型,但它并不天然要求在同一环境中调度容器 workload。最小控制面应能够仅作为 基础设施 API 使用。
k0s 的 controller 角色默认不运行 kubelet 或容器运行时,因此控制节点不可被用户调度。 这符合将 Kubernetes API 作为独立控制面运行时的需求。
然而 Ayatori 的完整 GitOps 模式需要运行 Flux controllers;Ayatori controllers、 Crossplane 组件以及 Kubernetes Pod executor 也适合以 Pod 交付。因此正常运行形态仍然 需要工作负载调度能力。
决策
Ayatori 采用 k0s 作为 Kubernetes API/control-plane 发行版,并将工作负载运行时视为 可选部署组件,而不是 API 控制面的固有组成。
定义两种受支持的运行 profile。
API-only
k0s controller-only
├── kube-apiserver
├── control-plane components
└── external controllers/processes
该 profile 不存在可调度 Node,不运行 Flux。它是可选的最小形态,用于 bootstrap、 恢复、API 开发和不需要 in-cluster controller 的特殊部署。
API-only 描述的是运行拓扑,而不是 API 功能子集。其他组件仍可以作为本地进程、systemd 服务、普通容器或远程 Job,通过 kubeconfig 连接该 API。开发者可以使用一个临时的 API-only 实例测试真实 CRD、admission、watch 和 reconcile 行为,而不必先准备 CNI、 worker 与完整 GitOps 环境。
API-only 的主要用途是 CI 中的临时集成环境:每个 job 启动独立的真实 API server,安装 CRD,运行待测试的 controller 二进制,完成后整体销毁。由于不启动 worker、CNI 和容器 runtime,它适合验证 API、watch、admission、reconcile、finalizer 和 status 行为,而不必 为每个测试任务建立完整 Kubernetes workload cluster。
它也可以用于隔离 API 实验、bootstrap 与恢复开发,但不构成独立的长期环境,也不是日常 本地开发的默认路径。日常开发进程直接连接 managed runtime Dev 的 API。Flux、in-cluster service discovery、Pod 调度和 executor 集成仍然必须在 Dev 中验证。
Managed runtime
k0s controller --enable-worker
├── Kubernetes control-plane components
├── Flux
├── Ayatori controllers
├── admission webhooks
└── platform operators
optional execution worker pool
└── Job Pod executor workloads
该 profile 是默认部署形态。k0s controller 使用 --enable-worker 同时运行 kubelet 与
容器 runtime,并注册为带 control-plane label/taint 的 Node。Flux、Ayatori controllers、
admission webhook 和平台 operator 本身就是管理控制面的一部分,应当调度到这些节点。
平台组件必须显式容忍 control-plane taint,并使用 affinity 或 node selector 约束到控制 节点。控制节点不接受普通应用或 Job workload。Job Pod executor 使用独立 execution worker pool;只有显式修改调度策略时才能在控制节点执行短期恢复或诊断任务。
启用 worker 只改变控制节点是否提供 Pod runtime,不改变 API、CRD、数据库与控制面身份。 API-only 与 managed runtime 因而是同一架构的两种运行配置,而不是两种平台实现。
Bootstrap 边界
Flux 无法负责为承载自身的控制节点启用 worker runtime,因此以下部分位于 GitOps 闭环 之外:
- k0s controller 初始安装;
- 控制面数据库和 PKI 恢复;
- control node 的
--enable-worker安装配置; - Flux 首次 bootstrap。
这些步骤必须由可重复执行的 bootstrap 流程管理,例如固定版本的 Ansible、安装脚本或 人工 Runbook。Flux 成功运行后,in-cluster controller、策略和后续 worker 配置进入 GitOps 管理。
平台必须保留从 API-only 恢复到 managed runtime 的流程,避免 Flux 故障形成无法恢复的 自举循环。独立 execution worker 的加入与退出可以在平台正常运行后自动化。
工作负载范围
引入 worker 不改变 Ayatori 的定位。该集群是专用 management environment,而不是通用 应用集群。允许的 workload 默认限于:
- Flux 与平台 controller/operator;
- admission webhook 和必要的控制面辅助组件;
- Job Service 选择 Pod executor 后创建的受管任务;
- 平台恢复和诊断所需的短期 workload。
普通长期应用仍运行在其所属 workload cluster、VM 或其他后端。
结果
- 保留纯 API 控制面的简洁性与恢复价值。
- 能够使用 Flux 完成平台组件的 GitOps 管理。
- 能够直接复用 Kubernetes 生态中的 operator,而无需改写为 systemd 服务。
- 默认不需要为 Flux 和 Ayatori controllers 建立独立 management worker VM。
- 控制节点同时承担平台控制 workload,需要设置资源预留、taint 和调度约束。
- Job 等非控制 workload 仍需要独立 execution worker 或外部执行后端。
- bootstrap 层不能完全由 Flux 自我管理,必须独立记录并验证恢复流程。