隐语可信数据空间MOOC第30讲笔记：基于K8S的跨域隐私计算应用编排框架Kuscia

[叶开233]

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🧩 一、为什么需要 Kuscia？

1. 背景问题

• 传统应用部署存在环境不一致问题（开发、测试、生产环境差异）。
• Docker 和 Kubernetes 解决了单域应用的环境一致性问题。

2. 联合计算的新挑战

• 联邦学习（FL）、安全多方计算（MPC）等跨域联合计算应用，同样面临环境不一致、调度复杂、网络通信难等问题。

3. Kuscia 的目标

• 解决联合应用从开发到生产的一致性问题。
• 提供一套跨域协同调度、网络通信、多运行时适配的框架。
• 加速联合计算应用的交付过程。

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🛠️ 二、Kuscia 做了什么？

1. 跨域协同调度

• 原子性调度：All or Nothing，确保多方任务同时运行或同时停止。
• 多阶段确认机制：资源预占用 → 启动容器，确保任务协同执行。

2. 跨域网络通信

• 安全通信通道：基于非对称加密握手，建立端到端加密通道。
• 透明网络访问：像访问本地服务一样访问跨域服务，通过 Gateway 实现域名解析与路由。

3. 多运行时适配

• 支持多种部署环境：
  • RunC：以容器方式运行
  • RunK：以 K8s Pod 方式运行
  • RunP：以进程方式运行
• 开发者只需提供 Docker 镜像，Kuscia 自动适配运行环境。

4. 多数据源支持

• 支持多种数据源：LocalFS、S3、ODPS、MySQL 等。
• 提供 Data Mesh SDK，便于应用接入和扩展。
• 未来支持权限控制、审计、断点续传等。

5. 复用 K8s 能力

• 声明式 API、高可用、滚动升级、资源管理。
• 应用版本管理：支持多版本共存、平滑升级，隔离应用与框架的变化。

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🔗 三、如何集成 Kuscia？

1. 架构层级

产品层（如 SecretPad）
  ↓
KusciaAPI（Infra）
  ↓
联合应用层（如 SecretFlow、SCQL、Serving）

2. 应用接入步骤

1. 定义 AppImage：

   • 配置模板、部署模板、镜像信息
   • 支持变量渲染（如任务配置、组网信息）

2. 通过 KusciaAPI 发起任务：

   • 指定 AppImage 名称、任务配置、参与方等
   • Kuscia 自动渲染配置、拉取镜像、启动容器

3. 集成价值

• 可基于 KusciaAPI 快速构建定制化隐私计算平台。
• 将自有隐私计算应用接入 Kuscia，加速应用交付。

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📌 四、核心价值总结

方面	能力
调度	跨域原子性任务调度
网络	安全、透明的跨域通信
运行时	多运行时适配，兼容多种部署环境
数据	多数据源接入，支持扩展
集成	声明式 API，复用 K8s 生态
交付	加速联合计算应用从开发到生产的交付

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🔗 参考资料

• Kuscia 官方文档
• KusciaAPI 教程