使用Ansible和Vagrant設置Kubernetes

時間 2019-11-10

標籤使用 ansible vagrant 設置 kubernetes 简体版

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做者：Naresh L J（Infosys）html

目的

此博客文章介紹了爲開發而設的多節點Kubernetes集羣所需的步驟。此設置提供了相似生產環境的羣集，能夠在本地計算機上進行。node

爲何須要多節點羣集設置？

多節點Kubernetes集羣提供相似生產的環境，具備各類優點。儘管Minikube提供了很好的入門平臺，但它並無提供使用多節點集羣的機會，幫助解決與應用程序設計和體系結構相關的問題或錯誤。例如，Ops能夠在多節點集羣環境中重現問題，測試者能夠部署多個版本的應用程序來執行測試用例和驗證更改。這些優點使團隊可以更快地解決問題，從而提升敏捷性。linux

爲何使用Vagrant和Ansible？

Vagrant可讓咱們輕鬆建立虛擬環境，消除致使「在個人機器能工做」現象的陷阱。它能夠與多個供應程序一塊兒使用，例如Oracle VirtualBox、VMware、Docker等。它容許咱們經過使用配置文件來建立一次性環境。docker

Ansible是自動化軟件配置管理的基礎架構自動化引擎。它是無代理的，容許咱們使用SSH密鑰鏈接到遠程計算機。Ansible playbooks以yaml編寫，以簡單的文本文件提供庫存管理。ubuntu

先決條件

在你的機器上安裝Vagrant。能夠在此處找到安裝二進制文件。
Oracle VirtualBox能夠做爲Vagrant供應程序，也可使用Vagrant官方文檔描述的相似供應程序。
Ansible安裝在你的機器上。有關特定平臺的安裝，請參閱Ansible安裝指南。

設置概述

咱們將創建一個Kubernetes集羣，包含一個主節點和兩個工做節點。全部節點將運行Ubuntu Xenial 64位操做系統，配置使用Ansible playbooks。api

第1步：建立Vagrantfile

使用你喜歡的文本編輯器，建立名爲Vagrantfile的文件，插入下面的代碼。N的值表示集羣中存在的節點數，能夠相應地進行修改。在下面的示例中，咱們將N的值設置爲2。網絡

IMAGE_NAME = "bento/ubuntu-16.04"
N = 2

Vagrant.configure("2") do |config|
    config.ssh.insert_key = false

    config.vm.provider "virtualbox" do |v|
        v.memory = 1024
        v.cpus = 2
    end

    config.vm.define "k8s-master" do |master|
        master.vm.box = IMAGE_NAME
        master.vm.network "private_network", ip: "192.168.50.10"
        master.vm.hostname = "k8s-master"
        master.vm.provision "ansible" do |ansible|
            ansible.playbook = "kubernetes-setup/master-playbook.yml"
        end
    end

    (1..N).each do |i|
        config.vm.define "node-#{i}" do |node|
            node.vm.box = IMAGE_NAME
            node.vm.network "private_network", ip: "192.168.50.#{i + 10}"
            node.vm.hostname = "node-#{i}"
            node.vm.provision "ansible" do |ansible|
                ansible.playbook = "kubernetes-setup/node-playbook.yml"
            end
        end
    end

第2步：爲Kubernetes master建立Ansible playbook。

在Vagrantfile相同的目錄中建立名爲kubernetes-setup的目錄。在kubernetes-setup目錄中建立兩個名爲master-playbook.yml和node-playbook.yml的文件。架構

在master-playbook.yml文件中，添加如下代碼。ssh

步驟2.1：安裝Docker及其相關組件。

咱們將安裝如下軟件包，而後將名爲「vagrant」的用戶添加到「docker」組。curl

---
- hosts: all
  become: true
  tasks:
  - name: Install packages that allow apt to be used over HTTPS
    apt:
      name: "{{ packages }}"
      state: present
      update_cache: yes
    vars:
      packages:
      - apt-transport-https
      - ca-certificates
      - curl
      - gnupg-agent
      - software-properties-common

  - name: Add an apt signing key for Docker
    apt_key:
      url: https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg
      state: present

  - name: Add apt repository for stable version
    apt_repository:
      repo: deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu xenial stable
      state: present

  - name: Install docker and its dependecies
    apt: 
      name: "{{ packages }}"
      state: present
      update_cache: yes
    vars:
      packages:
      - docker-ce 
      - docker-ce-cli 
      - containerd.io
    notify:
      - docker status

  - name: Add vagrant user to docker group
    user:
      name: vagrant
      group: docker

步驟2.2：若是系統啓用了swap，Kubelet將沒法啓動，所以咱們使用如下代碼禁用swap。

- name: Remove swapfile from /etc/fstab
    mount:
      name: "{{ item }}"
      fstype: swap
      state: absent
    with_items:
      - swap
      - none

  - name: Disable swap
    command: swapoff -a
    when: ansible_swaptotal_mb > 0

步驟2.3：使用如下代碼安裝kubelet、kubeadm和kubectl。

- name: Add an apt signing key for Kubernetes
    apt_key:
      url: https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg
      state: present

  - name: Adding apt repository for Kubernetes
    apt_repository:
      repo: deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main
      state: present
      filename: kubernetes.list

  - name: Install Kubernetes binaries
    apt: 
      name: "{{ packages }}"
      state: present
      update_cache: yes
    vars:
      packages:
        - kubelet 
        - kubeadm 
        - kubectl

步驟2.3：使用如下代碼使用kubeadm初始化Kubernetes集羣（僅適用於主節點）。

- name: Initialize the Kubernetes cluster using kubeadm
    command: kubeadm init --apiserver-advertise-address="192.168.50.10" --apiserver-cert-extra-sans="192.168.50.10"  --node-name k8s-master --pod-network-cidr=192.168.0.0/16

步驟2.4：使用如下代碼爲vagrant用戶設置kube配置文件以訪問Kubernetes集羣。

- name: Setup kubeconfig for vagrant user
    command: "{{ item }}"
    with_items:
     - mkdir -p /home/vagrant/.kube
     - cp -i /etc/kubernetes/admin.conf /home/vagrant/.kube/config
     - chown vagrant:vagrant /home/vagrant/.kube/config

步驟2.5：使用如下代碼設置容器網絡供應商和網絡政策引擎。

- name: Install calico pod network
    become: false
    command: kubectl create -f https://docs.projectcalico.org/v3.4/getting-started/kubernetes/installation/hosted/calico.yaml

步驟2.6：生成kube join命令將節點加入Kubernetes集羣，並將該命令存儲在名爲join-command的文件中。

- name: Generate join command
    command: kubeadm token create --print-join-command
    register: join_command

  - name: Copy join command to local file
    local_action: copy content="{{ join_command.stdout_lines[0] }}" dest="./join-command"

步驟2.7：使用如下代碼設置檢查Docker守護程序的處理程序。

handlers:
    - name: docker status
      service: name=docker state=started

步驟3：爲Kubernetes節點建立Ansible playbook。

在kubernetes-setup目錄中建立名爲node-playbook.yml的文件。

將如下代碼添加到node-playbook.yml中

步驟3.1：開始添加步驟2.1到2.3的代碼。

步驟3.2：使用如下代碼將節點加入Kubernetes集羣。

- name: Copy the join command to server location
    copy: src=join-command dest=/tmp/join-command.sh mode=0777

  - name: Join the node to cluster
    command: sh /tmp/join-command.sh

步驟3.3：添加步驟2.7中的代碼以完成此playbook。

第4步：完成Vagrantfile和playbooks後，請按照如下步驟操做。

$ cd /path/to/Vagrantfile
$ vagrant up

完成上述全部步驟後，Kubernetes集羣應該已啓動並運行。咱們可使用Vagrant登陸主節點或工做節點，以下所示：

$ ## Accessing master
$ vagrant ssh k8s-master
vagrant@k8s-master:~$ kubectl get nodes
NAME         STATUS   ROLES    AGE     VERSION
k8s-master   Ready    master   18m     v1.13.3
node-1       Ready    <none>   12m     v1.13.3
node-2       Ready    <none>   6m22s   v1.13.3

$ ## Accessing nodes
$ vagrant ssh node-1
$ vagrant ssh node-2

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