Kubernetes Dashboard部署指南：Helm Chart深度解析
项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/da/dashboard 本文深入解析Kubernetes Dashboard Helm Chart的架构设计和配置选项，涵盖Chart整体结构、核心配置模块、Kong网关集成、Ingress配置、SSL证书管理以及生产环境部署优化策略。通过详细的配置示例和最佳实践，帮助您全面掌握Dashboard的部署和调优。
Helm Chart结构与values.yaml配置详解
Kubernetes Dashboard的Helm Chart采用了模块化的架构设计，通过精心组织的values.yaml文件提供了丰富的配置选项。本文将深入解析Chart的整体结构和核心配置参数，帮助您全面掌握Dashboard的部署配置。
Chart整体架构
Kubernetes Dashboard Helm Chart采用分层架构设计，主要包含以下几个核心组件：
核心配置模块详解
1. 应用模式配置 (app.mode)
Chart支持两种部署模式，通过app.mode参数控制：
| 模式 | 描述 | 适用场景 |
|---|---|---|
dashboard | 完整部署所有组件 | 生产环境，需要完整UI功能 |
api | 仅部署API组件 | 开发测试，只需后端API |
配置示例：
app:
mode: 'dashboard' # 或 'api'
2. 安全配置 (app.security)
安全配置是Chart的核心部分，提供了多层次的安全控制：
app:
security:
csrfKey: ~ # Base64编码的256字节随机字符串
securityContext:
runAsNonRoot: true
seccompProfile:
type: RuntimeDefault
containerSecurityContext:
allowPrivilegeEscalation: false
readOnlyRootFilesystem: true
runAsUser: 1001
runAsGroup: 2001
capabilities:
drop: ["ALL"]
安全配置参数说明：
| 参数 | 默认值 | 说明 |
|---|---|---|
runAsNonRoot | true | 禁止以root用户运行 |
readOnlyRootFilesystem | true | 只读根文件系统 |
capabilities.drop | ["ALL"] | 移除所有Linux能力 |
3. 调度配置 (app.scheduling)
调度配置允许精细控制Pod的部署位置：
app:
scheduling:
nodeSelector: {}
tolerations: []
affinity: {}
典型使用场景：
scheduling:
nodeSelector:
node-type: frontend
tolerations:
- key: "dedicated"
operator: "Equal"
value: "dashboard"
effect: "NoSchedule"
4. Dashboard设置 (app.settings)
全局Dashboard设置提供了丰富的UI定制选项：
app:
settings:
global:
clusterName: "Production Cluster"
itemsPerPage: 10
labelsLimit: 3
logsAutoRefreshTimeInterval: 5
resourceAutoRefreshTimeInterval: 10
pinnedResources:
- kind: customresourcedefinition
name: prometheus.monitoring.coreos.com
displayName: Prometheus
namespaced: true
5. 组件资源配置
每个组件都有独立的资源配置，包括资源限制和环境变量：
api:
containers:
resources:
requests:
cpu: 100m
memory: 200Mi
limits:
cpu: 250m
memory: 400Mi
env:
- name: LOG_LEVEL
value: "info"
配置继承关系
Chart的配置采用层级继承机制：
高级配置示例
自定义Ingress配置
app:
ingress:
enabled: true
hosts:
- dashboard.example.com
ingressClassName: nginx
annotations:
nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
cert-manager.io/cluster-issuer: letsencrypt-prod
tls:
- hosts:
- dashboard.example.com
secretName: dashboard-tls
多环境配置策略
开发环境配置：
app:
mode: 'dashboard'
security:
containerSecurityContext: null # 禁用安全上下文
api:
containers:
resources:
requests:
cpu: 50m
memory: 100Mi
生产环境配置：
app:
mode: 'dashboard'
security:
containerSecurityContext:
allowPrivilegeEscalation: false
readOnlyRootFilesystem: true
api:
containers:
resources:
requests:
cpu: 200m
memory: 400Mi
limits:
cpu: 500m
memory: 800Mi
配置验证与最佳实践
在使用values.yaml配置时，建议遵循以下最佳实践：
- 版本控制：将自定义values.yaml文件纳入版本控制
- 环境分离：为不同环境创建独立的values文件
- 渐进式配置：从默认配置开始，逐步添加自定义配置
- 安全审计：定期审查安全相关配置
配置验证命令：
# 检查配置语法
helm lint charts/kubernetes-dashboard -f values.yaml
# 干运行验证
helm install dashboard charts/kubernetes-dashboard -f values.yaml --dry-run
通过深入理解Kubernetes Dashboard Helm Chart的结构和配置选项，您可以灵活地定制Dashboard部署，满足不同环境和业务需求。Chart的模块化设计和丰富的配置参数为生产环境部署提供了强大的灵活性和控制能力。
Kong网关集成与多容器部署架构
Kubernetes Dashboard从版本7.0.0开始采用了革命性的多容器架构设计，彻底重构了传统的单容器部署模式。这一架构变革的核心在于引入了Kong API网关作为统一的流量入口，将原本单一的应用拆分为多个独立的微服务模块，每个模块专注于特定的功能领域。
多容器架构设计理念
新的架构将Dashboard拆分为四个独立的容器化服务：
| 服务模块 | 功能职责 | 默认端口 | 版本 |
|---|---|---|---|
| Web UI | 前端用户界面服务 | 8000 | 1.7.0 |
| API Server | 核心API处理服务 | 8000 | 1.13.0 |
| Auth Service | 身份认证服务 | 8000 | 1.3.0 |
| Kong Gateway | API网关和路由代理 | 8000/8443 | 3.6.x |
这种架构设计带来了显著的优势：
- 职责分离：每个服务专注于单一职责，提高代码可维护性
- 独立扩展：可以根据负载情况独立扩缩容不同服务
- 故障隔离：单个服务故障不会影响整个Dashboard的可用性
- 技术异构：不同服务可以采用最适合的技术栈
Kong网关的核心作用
Kong网关在整个架构中扮演着至关重要的角色，它作为统一的入口点，负责以下关键功能：
Kong采用DBless模式运行，这意味着它不需要外部的数据库来存储配置，所有的路由规则都通过ConfigMap静态配置：
# Kong网关配置示例
_format_version: "3.0"
services:
- name: auth
host: kubernetes-dashboard-auth
port: 8000
protocol: http
routes:
- name: authLogin
paths: ["/api/v1/login"]
strip_path: false
- name: api
host: kubernetes-dashboard-api
port: 8000
protocol: http
routes:
- name: api
paths: ["/api"]
strip_path: false
Helm Chart中的Kong配置
在Helm values.yaml文件中，Kong的配置非常灵活：
kong:
enabled: true
env:
dns_order: LAST,A,CNAME,AAAA,SRV
plugins: 'off'
nginx_worker_processes: 1
ingressController:
enabled: false
manager:
enabled: false
dblessConfig:
configMap: kong-dbless-config
proxy:
type: ClusterIP
http:
enabled: false
关键配置说明：
- DBless模式：通过ConfigMap存储路由配置，无需数据库
- 插件禁用：默认关闭所有Kong插件以保持轻量级
- DNS解析优化：配置了优化的DNS解析顺序
- Worker进程：单Worker进程设计，适合资源受限环境
服务发现与通信机制
多容器架构中的服务发现通过Kubernetes的DNS服务实现：
网络流量架构
整个系统的网络流量遵循清晰的架构模式：
安全架构设计
多容器架构也带来了安全性的提升：
- 服务间通信：所有服务间通信通过Kubernetes内部网络进行，不暴露到公网
- 最小权限原则：每个服务只有必要的权限和访问范围
- 安全上下文：所有容器都配置了严格的安全上下文
- 网络策略：支持网络策略细化控制流量
性能优化策略
基于多容器架构的性能优化：
- 独立扩缩容：可以根据负载情况独立调整每个服务的副本数
- 资源隔离：每个服务有独立的资源请求和限制配置
- 连接池优化：Kong网关维护到后端服务的连接池
- 缓存策略：各个服务可以实现自己的缓存机制
配置自定义示例
用户可以通过Helm values自定义Kong网关行为：
# 自定义Kong配置示例
kong:
env:
nginx_worker_processes: 2
# 启用压缩
nginx_http_gzip: "on"
nginx_http_gzip_types: "text/plain text/css application/json"
# 资源限制
resources:
requests:
cpu: "100m"
memory: "128Mi"
limits:
cpu: "500m"
memory: "256Mi"
故障排除与监控
多容器架构的监控策略：
- 独立监控：每个服务都有独立的指标端点
- 日志分离：不同服务的日志可以独立收集和分析
- 健康检查：每个服务都实现了健康检查端点
- 性能指标：Kong网关提供详细的流量指标
这种基于Kong网关的多容器架构不仅提升了Kubernetes Dashboard的可扩展性和可靠性，还为未来的功能扩展奠定了坚实的基础。通过清晰的职责分离和统一的API网关，系统能够更好地适应大规模集群环境的需求。
Ingress配置与SSL证书管理
Kubernetes Dashboard的Helm Chart提供了完整的Ingress配置和SSL证书管理功能，让您能够轻松地将Dashboard暴露到集群外部，并确保通信的安全性。通过灵活的配置选项，您可以自定义域名、路径、TLS证书以及证书管理策略。
Ingress配置详解
Kubernetes Dashboard的Ingress配置通过app.ingress部分进行管理，支持多种配置选项：
app:
ingress:
enabled: false
hosts:
- kubernetes.dashboard.example.com
ingressClassName: internal-nginx
useDefaultIngressClass: false
useDefaultAnnotations: true
pathType: ImplementationSpecific
path: /
issuer:
name: selfsigned
scope: default
tls:
enabled: true
secretName: ""
主机配置与路径映射
Ingress支持多主机配置，您可以为不同的环境设置不同的域名：
hosts:
- dashboard.dev.example.com # 开发环境
- dashboard.staging.example.com # 预生产环境
- dashboard.prod.example.com # 生产环境
对于路径映射，Chart支持自定义路径和自动重写规则：
path: /dashboard
# 当路径不是根路径时，自动添加重写注解
# nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /$2
Ingress类与注解配置
Chart提供了灵活的Ingress类配置选项：
useDefaultIngressClass: false # 使用显式Ingress类
ingressClassName: internal-nginx # 指定Ingress控制器
# 或者使用默认Ingress类
useDefaultIngressClass: true # 忽略ingressClassName，使用默认类
默认注解配置会自动设置SSL重定向和后端协议：
useDefaultAnnotations: true
# 自动添加的注解：
# nginx.ingress.kubernetes.io/backend-protocol: "HTTPS"
# nginx.ingress.kubernetes.io/ssl-passthrough: "true"
# nginx.ingress.kubernetes.io/ssl-redirect: "true"
SSL证书管理
Kubernetes Dashboard支持多种SSL证书管理方式，包括自动证书签发和手动证书配置。
自动证书管理（Cert-Manager集成）
Chart深度集成Cert-Manager，支持自动证书签发和续期：
issuer:
name: letsencrypt-prod # Cert-Manager Issuer名称
scope: cluster # 使用ClusterIssuer
tls:
enabled: true
secretName: "" # 留空时自动生成证书Secret名称
支持三种证书签发范围配置：
| 范围选项 | 注解类型 | 适用场景 |
|---|---|---|
| default | cert-manager.io/issuer | 命名空间级Issuer |
| cluster | cert-manager.io/cluster-issuer | 集群级ClusterIssuer |
| disabled | 无 | 手动证书管理 |
手动证书配置
对于已有SSL证书的情况，您可以手动指定证书Secret：
tls:
enabled: true
secretName: my-existing-tls-secret # 现有的TLS Secret名称
手动创建证书Secret的示例命令：
# 创建TLS Secret
kubectl create secret tls dashboard-tls \
--namespace=kubernetes-dashboard \
--cert=path/to/cert.pem \
--key=path/to/key.pem
高级配置示例
多环境Ingress配置
# 开发环境配置
app:
ingress:
enabled: true
hosts:
- dashboard.dev.example.com
issuer:
name: letsencrypt-staging
scope: cluster
annotations:
kubernetes.io/ingress.class: "nginx"
cert-manager.io/issue-temporary-certificate: "true"
# 生产环境配置
app:
ingress:
enabled: true
hosts:
- dashboard.prod.example.com
issuer:
name: letsencrypt-prod
scope: cluster
annotations:
kubernetes.io/ingress.class: "nginx"
nginx.ingress.kubernetes.io/whitelist-source-range: "192.168.1.0/24"
自定义注解配置
app:
ingress:
enabled: true
useDefaultAnnotations: false # 禁用默认注解
annotations:
kubernetes.io/ingress.class: "nginx"
nginx.ingress.kubernetes.io/backend-protocol: "HTTPS"
nginx.ingress.kubernetes.io/ssl-passthrough: "true"
nginx.ingress.kubernetes.io/ssl-redirect: "true"
nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-body-size: "100m"
nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-read-timeout: "300"
nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-send-timeout: "300"
部署验证与故障排除
部署完成后，验证Ingress和证书状态：
# 检查Ingress资源
kubectl get ingress -n kubernetes-dashboard
# 检查证书签发状态
kubectl describe certificate -n kubernetes-dashboard
# 检查证书Secret
kubectl get secret -n kubernetes-dashboard | grep tls
常见问题排查：
- 证书签发失败：检查Cert-Manager是否正常运行，Issuer/ClusterIssuer配置是否正确
- Ingress无法访问：检查Ingress控制器是否部署，网络策略是否允许流量
- SSL重定向问题：验证注解配置和后端服务协议
安全最佳实践
为确保Ingress和SSL配置的安全性，建议遵循以下最佳实践：
- 使用生产级证书：避免自签名证书，使用Let's Encrypt或企业CA签发的证书
- 启用HSTS：在注解中添加
nginx.ingress.kubernetes.io/hsts: "true" - 配置安全TLS版本：禁用不安全的TLS版本和加密套件
- 网络隔离：使用网络策略限制Ingress控制器的访问范围
- 监控证书过期：设置证书过期告警，确保证书及时续期
通过合理的Ingress和SSL配置，您可以构建安全、可靠的Kubernetes Dashboard访问方案，满足不同环境的安全和可用性要求。
生产环境部署优化与性能调优
在生产环境中部署Kubernetes Dashboard时，合理的资源配置和性能优化至关重要。通过Helm Chart的灵活配置，我们可以针对不同规模的集群进行精细化调优，确保Dashboard在高负载下依然保持稳定和高效。
资源请求与限制配置
根据集群规模和预期负载，合理配置各模块的资源请求和限制是性能优化的基础。以下是一个针对中等规模集群的资源配置示例：
# values.yaml 生产环境资源配置
api:
containers:
resources:
requests:
cpu: "200m"
memory: "400Mi"
limits:
cpu: "500m"
memory: "800Mi"
auth:
containers:
resources:
requests:
cpu: "100m"
memory: "200Mi"
limits:
cpu: "250m"
memory: "400Mi"
web:
containers:
resources:
requests:
cpu: "100m"
memory: "200Mi"
limits:
cpu: "250m"
memory: "400Mi"
metricsScraper:
containers:
resources:
requests:
cpu: "150m"
memory: "300Mi"
limits:
cpu: "300m"
memory: "600Mi"
副本数与水平扩展策略
对于高可用性要求的生产环境，建议配置多个副本来实现负载均衡和故障转移：
# 水平扩展配置
api:
scaling:
replicas: 2
revisionHistoryLimit: 5
auth:
scaling:
replicas: 2
revisionHistoryLimit: 5
web:
scaling:
replicas: 2
revisionHistoryLimit: 5
metricsScraper:
scaling:
replicas: 2
revisionHistoryLimit: 5
缓存优化配置
API模块的缓存配置对性能影响显著，特别是在大型集群中：
# API模块缓存优化
api:
containers:
args:
- --cache-enabled=true
- --cache-size=5000
- --cache-ttl=15m
- --cache-refresh-debounce=10s
节点调度与亲和性配置
通过合理的节点调度策略，可以优化资源利用和性能：
# 节点调度配置
app:
scheduling:
nodeSelector:
node-type: dashboard
tolerations:
- key: "node-role.kubernetes.io/control-plane"
operator: "Exists"
effect: "NoSchedule"
affinity:
podAntiAffinity:
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
- weight: 100
podAffinityTerm:
labelSelector:
matchExpressions:
- key: "app.kubernetes.io/component"
operator: "In"
values: ["api"]
topologyKey: "kubernetes.io/hostname"
网络策略与安全加固
生产环境需要严格的安全配置：
# 安全配置
app:
security:
networkPolicy:
enabled: true
ingressDenyAll: false
podDisruptionBudget:
enabled: true
minAvailable: 1
监控与指标收集优化
Metrics Scraper模块的配置优化：
# Metrics Scraper优化
metricsScraper:
containers:
args:
- --metric-resolution=2m
- --metric-duration=30m
- --namespaces=default,kube-system
性能调优参数表
下表总结了关键性能调优参数及其推荐值：
| 参数类别 | 参数名称 | 默认值 | 生产环境推荐值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 资源限制 | API CPU Limit | 250m | 500m-1000m | API模块CPU限制 |
| 资源限制 | API Memory Limit | 400Mi | 800Mi-1.5Gi | API模块内存限制 |
| 缓存配置 | Cache Size | 1000 | 3000-10000 | 缓存条目数量 |
| 缓存配置 | Cache TTL | 10m | 15m-30m | 缓存存活时间 |
| 副本数 | API Replicas | 1 | 2-3 | API模块副本数 |
| 指标收集 | Metric Resolution | 1m | 2m-5m | 指标收集频率 |
| 指标收集 | Metric Duration | 15m | 30m-60m | 指标保留时间 |
高级调优：自定义参数配置
对于特定场景，可以使用高级参数进行深度优化：
# 高级性能调优配置
api:
containers:
args:
- --profiler=true
- --prometheus-enabled=true
- --apiserver-skip-tls-verify=false
- --cluster-context-enabled=false
部署验证与性能测试
部署完成后，建议进行性能验证：
# 压力测试示例
kubectl run dashboard-test --image=busybox --rm -it -- \
sh -c "while true; do wget -q -O- http://kubernetes-dashboard-api:8000/api/v1/namespaces; sleep 0.1; done"
# 监控资源使用情况
kubectl top pods -n kubernetes-dashboard
通过上述优化配置，Kubernetes Dashboard可以在生产环境中实现：
- 更高的并发处理能力
- 更稳定的服务性能
- 更好的资源利用率
- 更强的故障恢复能力
这些配置需要根据实际集群规模和负载情况进行适当调整，建议通过监控系统持续观察性能指标并进行动态优化。
总结
Kubernetes Dashboard Helm Chart提供了高度模块化和可配置的部署方案，通过多容器架构和Kong网关集成实现了职责分离和性能优化。本文详细解析了Chart的核心配置、安全设置、Ingress管理以及生产环境调优策略，为不同规模的集群部署提供了全面的指导。合理的资源配置和性能优化能够确保Dashboard在高负载环境下保持稳定和高效。
创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
