K8S项目需求分析

请根据以下信息和要求，在不考虑成本的情况下，设计出【架构图】某公司有3个环境:prod、pre、test，都使用K8s集群部署应用:Vue前端项目、Java后端接口项目

涉及的中间件有:MySQL、Redis、RabbitMQ、Nacos

涉及的CICD:gitlab、Jenkins、ansible

要求:

a.prod 环境需要高可用，并标出数量，其他环境不需要高可用

b.各环境要求VPC隔离，并标注出网段

c.Pre 环境的数据要每日同步prod的数据

d.k8s 还需要做日志、监控、告警

整体架构图关键组件

VPC隔离生产环境 VPC 10.1.0.0/16 预发环境 VPC 10.2.0.0/16 测试环境 VPC 10.3.0.0/16 部署部署每日同步触发部署到部署到部署到配置中间件执行同步代码推送 Vue前端 x1 K8s单节点 Java后端 x1 MySQL单实例 Redis单实例 RabbitMQ单实例 Nacos单实例 Vue前端 x1 K8s单节点 Java后端 x1 MySQL单实例 Redis单实例 RabbitMQ单实例 Nacos单实例 Vue前端 x3 K8s集群 Java后端 x3 MySQL主从集群 x2 高可用组件 Redis哨兵集群 x3 RabbitMQ镜像队列 x3 Nacos集群 x3 Prometheus_Prod 监控栈 EFK_Prod 日志栈 CI/CD管道 Jenkins Ansible GitLab

关键设计说明

1. 环境隔离与网络规划

环境	VPC网段	子网划分	隔离方式
Prod	10.1.0.0/16	10.1.1.0/24 (公有), 10.1.2.0/24 (私有)	独立VPC + 安全组
Pre	10.2.0.0/16	10.2.1.0/24 (公有)	独立VPC
Test	10.3.0.0/16	10.3.1.0/24 (公有)	独立VPC

2. 高可用设计（仅Prod）

组件	部署方案	节点数	说明
K8s集群	多Master+多Worker	3+5	etcd集群, 负载均衡器
MySQL	主从复制+半同步	2	读写分离
Redis	哨兵模式	3	一主二从三哨兵
RabbitMQ	镜像队列集群	3	磁盘节点+内存节点混合
Nacos	集群模式	3	内嵌Derby数据库
前端/后端	K8s Deployment多副本+ HPA	≥3	跨可用区调度

3. 数据同步方案（Pre ← Prod）

Jenkins Ansible MySQL_Prod Redis_Prod MySQL_Pre Redis_Pre 每日0点触发同步任务执行mysqldump或xtrabackup 执行BGSAVE生成RDB 导入全量SQL 关闭服务→替换RDB→重启 Jenkins Ansible MySQL_Prod Redis_Prod MySQL_Pre Redis_Pre

4. K8s支撑组件

功能	方案	组件清单
日志	EFK栈	Fluentd+Elasticsearch+Kibana
监控	Prometheus+Grafana	NodeExporter+Alertmanager
告警	多通道通知	邮件+钉钉+Webhook
存储	动态供给	CSI驱动+NFS/云盘

5. CI/CD流程

Merge Request 构建镜像 Ansible调用 GitLab Jenkins 镜像仓库 K8s集群 Prod Pre Test

部署要点

中间件连接方式
- 所有应用通过K8s Service访问中间件
- Prod环境使用集群域名（如 mysql-cluster.prod.svc）
安全控制
- Prod环境启用NetworkPolicy网络策略
- 数据库仅允许同Namespace的Pod访问
数据同步细节
- 同步前自动备份Pre环境数据（Ansible临时卷快照）
- 使用Percona Toolkit校验数据一致性
成本优化提示（虽不要求但建议）
- Pre/Test环境使用Spot实例
- 非工作时间自动缩容Test环境

实际绘图建议使用工具：

Visio：标准企业架构图

Draw.io：免费在线绘制

Mermaid Live Editor：生成代码化图表

此设计满足：生产环境高可用（明确标注节点数）、VPC隔离（标注网段）、预发环境数据同步、全链路监控日志能力，并通过CICD实现自动化部署。