随着 Kubernetes 继续巩固其作为领先的容器编排平台的地位，围绕它的生态系统正在迅速发展。到2024年，已经有很多工具可以帮助开发者和 DevOps 专家们简化 Kubernetes 工作流程、增强安全性和优化性能。以下是2024年必须知道的13款 Kubernetes 工具，包括使用场景、优点、资源链接和建议的替代工具。
1. Argo CD
概述：Argo CD 是一个声明式的 GitOps 持续交付工具，专为 Kubernetes 设计。它通过自动化应用程序的部署来确保实时状态与存储在 Git 仓库中的配置相符。
如何及何时使用：Argo CD 最适合在需要快速迭代和一致部署实践的环境中使用。在需要跨多个环境部署策略的场景中，从开发到生产，Argo CD 表现出色，并为更改提供了清晰的审计跟踪。
为什么使用：通过采用 GitOps 方法，Argo CD 使团队能够将 Git 作为部署的唯一真实来源，简化了流程，并增强了安全性和可追溯性。
GitHub: https://github.com/argoproj/argo-cd
Website: https://argoproj.github.io/argo-cd/
代码示例：
argocd app create <app-name> \–repo <your_repo_url> \
–path <path_to_app_manifests> \
–dest-server https://kubernetes.default.svc \
–dest-namespace <namespace>
Docs: https://argo-cd.readthedocs.io/en/stable/
推荐的替代方案: Flux
2.Helm 简介
Helm 是 Kubernetes 的包管理器，允许开发者和运维人员轻松地打包、配置和部署应用到 Kubernetes 集群。
如何及何时使用 Helm
当你需要管理复杂的应用时，Helm 是非常宝贵的工具。它允许你使用简单的命令行界面来定义、安装和升级 Kubernetes 应用。
为什么使用 Helm
Helm 图表提供了一种可重复的部署和管理应用的方式，支持复杂的依赖关系，并使更新和回滚变得容易。
GitHub: https://github.com/helm/helm
Website: https://helm.sh/
代码示例：
helm install my-app ./my-chart
Docs: https://helm.sh/docs/
推荐的替代方案: Kustomize
3.Kustomize 简介
Kustomize 是一个 Kubernetes 原生的配置管理工具，增强了 Kubernetes 自身的配置管理能力。
如何及何时使用 Kustomize
Kustomize 在你需要维护同一应用的多个略有不同的配置时特别有用，例如不同的环境或部署场景。
为什么使用 Kustomize
Kustomize 允许对 Kubernetes 资源配置进行定制，无需进行模板处理或手动编辑，使得在各种环境中管理应用配置变得更加容易。
GitHub: https://github.com/kubernetes-sigs/kustomize
Website: https://kustomize.io/
代码示例：
# kustomization.yaml
resources:
– deployment.yaml
– service.yaml
Docs: https://kubectl.docs.kubernetes.io/
替换建议: Helm
4.Prometheus 简介
Prometheus 是一个开源的监控系统，具有多维数据模型、灵活的查询语言和告警功能。它设计用于可靠性和可扩展性，使其成为 Kubernetes 环境中理想的监控解决方案。
如何及何时使用 Prometheus
使用 Prometheus 收集和存储时间序列数据的指标，提供对你的 Kubernetes 集群性能和应用健康状况的洞察。
为什么使用 Prometheus
凭借其强大的数据模型和查询语言（PromQL），Prometheus 使得 Kubernetes 集群的详细观察和实时监控变得简单，有助于更容易地识别和解决问题。
GitHub: https://github.com/prometheus/prometheus
Website: https://prometheus.io/
代码示例：
# Example Prometheus scrape configuration
scrape_configs:
– job_name: ‘kubernetes-pods’
kubernetes_sd_configs:
– role: pod
Docs: https://prometheus.io/docs/introduction/overview/
推荐的替代方案：使用 Grafana 进行可视化或使用 Thanos 增强长期存储。
5.Istio 简介
Istio 是一个强大的服务网格，提供了一种控制微服务之间数据共享的方式。它提供了先进的流量管理、安全特性和对你的应用程序的可观察性。
如何及何时使用 Istio
在需要对流量、安全策略和服务监控进行细粒度控制的复杂微服务架构中，Istio 特别有用。
为什么使用 Istio
它提供了一个额外的基础设施层，使你能够更有效地保护、连接和监控服务，而无需更改你的代码。
GitHub: https://github.com/istio/istio
Website: https://istio.io/
代码示例：
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: Gateway
metadata:
name: my-gateway
spec:
selector:
istio: ingressgateway
servers:
– port:
number: 80
name: http
protocol: HTTP
hosts:
– “*”
Docs: https://istio.io/latest/docs/
推荐的替代方案：Linkerd
6.Tekton 简介
Tekton 是一个强大且灵活的 Kubernetes 原生开源框架，用于创建 CI/CD 系统，允许开发者在云提供商和本地系统之间构建、测试和部署。
如何及何时使用 Tekton
Tekton 最适合用于构建 Kubernetes 原生的 CI/CD 管道。它特别适用于希望以云原生方式在不同环境中标准化其开发工作流的团队。
为什么使用 Tekton
Tekton 抽象了底层的实现细节，并提供了一组标准化的 Kubernetes 原生构建和运行 CI/CD 管道的构造，使其高度可扩展和可移植。
GitHub: https://github.com/tektoncd/pipeline
Website: https://tekton.dev/
代码示例：
apiVersion: tekton.dev/v1beta1
kind: Task
metadata:
name: hello-world
spec:
steps:
– name: echo
image: ubuntu
command:
– echo
args:
– “Hello World”
Docs: https://tekton.dev/docs/
推荐的替代方案: Jenkins X
7.Flux 简介
Flux 是一个工具，支持使用 GitOps 方法管理 Kubernetes 集群，即集群的期望状态在 Git 仓库中描述，并自动应用和更新。
如何及何时使用 Flux
Flux 特别适用于采用 GitOps 原则管理其 Kubernetes 应用和基础设施的团队，确保集群状态始终与 Git 仓库同步。
为什么使用 Flux
它自动化部署过程，提高了可复现性和可追溯性，并与 Kubernetes 无缝集成，降低了人为错误的风险。
GitHub: https://github.com/fluxcd/flux
Website: https://fluxcd.io/
代码示例：
apiVersion: helm.fluxcd.io/v1
kind: HelmRelease
metadata:
name: my-app
spec:
chart:
repository: https://charts.my-company.com/
name: my-app
version: 1.2.3
Docs: https://fluxcd.io/docs/
推荐的替代方案：Argo CD
8.Skaffold 简介
Skaffold 是一个命令行工具，便于 Kubernetes 应用的持续开发。它自动化了构建、推送和部署应用的工作流程，使开发者更容易迭代他们的代码。
如何及何时使用 Skaffold
Skaffold 非常适合开发阶段，允许开发者专注于编写代码，而不用担心部署过程。对于寻求在开发过程中快速反馈的团队来说特别有用。
为什么使用 Skaffold
通过自动化开发和部署过程来简化它，支持多种构建工具和部署策略，并且能够很好地与现有的 CI/CD 管道集成。
GitHub: https://github.com/GoogleContainerTools/skaffold
Website: https://skaffold.dev/
代码示例：
apiVersion: skaffold/v2beta13
kind: Config
build:
artifacts:
– image: my-app
deploy:
kubectl:
manifests:
– k8s-*
Docs: https://skaffold.dev/docs/
9.推荐的替代方案: Tilt
KubeVela 简介
KubeVela 是一个现代应用部署系统，通过抽象底层基础设施的复杂性，简化了应用的部署和管理。
如何及何时使用 KubeVela
KubeVela 最适用于需要高度自动化和抽象化来部署和管理多个集群和云中的云原生应用的环境。
为什么使用 KubeVela
它提供了一种简化且一致的应用交付方法，不论服务的复杂性如何，都易于开发者使用，同时又不牺牲运营商所需的灵活性和强大功能。
GitHub: https://github.com/oam-dev/kubevela
Website: https://kubevela.io/
代码示例：
apiVersion: core.oam.dev/v1beta1
kind: Application
metadata:
name: example-app
spec:
components:
– name: example-component
type: webservice
properties:
image: nginx
port: 80
Docs: https://kubevela.io/docs/
推荐的替代方案: Helm
11、Crossplane 简介
Crossplane 是一个开源的 Kubernetes 插件，可以扩展你的集群，将来自多个供应商和来源的基础设施作为标准 Kubernetes 资源进行管理和组合。
如何及何时使用 Crossplane
Crossplane 特别适用于希望在其 Kubernetes 环境中采用基础设施即代码（IaC）实践的团队，使能够通过 Kubernetes API 管理外部资源，如数据库、集群和存储账户。
为什么使用 Crossplane
它允许团队使用单一的声明式配置，统一部署和管理云原生应用及其依赖的基础设施。
GitHub: https://github.com/crossplane/crossplane
Website: https://crossplane.io/
代码示例：
apiVersion: database.example.org/v1alpha1
kind: MySQLInstance
metadata:
name: my-db-instance
spec:
engineVersion: “5.7”
storageGB: 20
Docs: https://crossplane.io/docs/
推荐的替代方案: Terraform
11. Kube-bench 简介
Kube-bench 是一个开源工具，旨在通过执行 CIS Kubernetes 基准文档中记录的检查来检查 Kubernetes 部署的安全性。
如何及何时使用 Kube-bench
使用 kube-bench 审计你的 Kubernetes 集群的安全合规性，以识别和修复潜在的漏洞，遵循 CIS（互联网安全中心）的最佳实践。
为什么使用 Kube-bench
确保你的 Kubernetes 集群符合 CIS 基准，有助于防范常见的安全威胁，并使你的操作符合安全 Kubernetes 部署的行业标准。
GitHub: https://github.com/aquasecurity/kube-bench
Website: N/A — Refer to the GitHub repository for all resources and documentation.
代码示例：要运行 kube-bench，你需要在Kubernetes 集群的容器中执行它：
kubectl run –rm -i -t kube-bench –image=aquasec/kube-bench:latest –restart=Never — benchmarks/run
Docs: 在GitHub仓库的README和不同的Kubernetes版本的Markdown文件中可找到。
推荐的替代方案: Kube-hunter
12.Kubernetes External Secrets 简介
Kubernetes External Secrets 允许你使用外部密钥管理系统，如 AWS Secrets Manager 或 HashiCorp Vault，来安全地在 Kubernetes 中添加密钥。
如何及何时使用 Kubernetes External Secrets
当你在 Kubernetes 的原生 Secrets 机制之外管理敏感信息，并需要一个安全的桥梁在 Kubernetes 应用中使用这些密钥而不暴露它们时，这个工具是必不可少的。
为什么使用 Kubernetes External Secrets
它通过启用专用的密钥管理系统来增强安全性，这些系统提供了超出 Kubernetes 原生 Secrets 的高级功能，如密钥轮换、集中审计和访问控制。
GitHub: https://github.com/external-secrets/kubernetes-external-secrets
Website: N/A — The GitHub repository serves as the primary source of information and documentation.
代码示例：
apiVersion: kubernetes-client.io/v1
kind: ExternalSecret
metadata:
name: my-database-secret
spec:
backendType: secretsManager
data:
– key: /my/organization/secrets/database/password
name: password
Docs: 可以在 Github 的仓库中找到文档，包括设置说明、配置和示例
推荐的替代方案: 在 Kubernetes 集群中安装 Hashicorp Vault
13、Octant 简介
Octant 是一个高度可扩展的开源开发者中心 Kubernetes 网页界面，提供对你的 Kubernetes 集群的深入了解。它提供了集群内管理资源的全面视图，并具有简化故障排除的功能。
如何及何时使用 Octant
Octant 特别适用于寻找 Kubernetes 集群的可视化表示的开发者和运营人员，需要调试问题、检查集群资源或理解它们之间的关系。
为什么使用 Octant
它提供实时更新、一个用于扩展功能的插件生态系统，以及一个用户友好的界面来浏览 Kubernetes 资源，使集群管理和故障排除更加容易。
GitHub: https://github.com/vmware-tanzu/octant
Website: https://octant.dev/
代码示例：Octant是一种基于GUI的工具，因此典型的用法是在你的本地机器上启动该应用程序，然后将其连接到您的Kubernetes群集：
octant
Docs: https://octant.dev/docs/
推荐的替代方案: Kubernetes Dashboard