從0到1使用Kubernetes系列（三）——使用Ansible安裝Kubernetes叢集

Choerodon豬齒魚發表於2018-11-05

上一篇文章《從0到1使用Kubernetes系列（二）：安裝工具介紹》中，說到了Ansible的功能以及使用Ansible進行叢集部署的優勢，接下來將在本文中介紹如何通過Virtualbox + Vagrant啟動CentOS虛擬機器，並且使用ansible指令碼在虛擬機器中搭建kubernetes叢集以及現有叢集如何新增新的節點。

啟動虛擬機器

首先，通過下面命令克隆並進入專案：

git clone https://github.com/choerodon/kubeadm-ansible.git && cd kubeadm-ansible
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通過 Virtualbox + Vagrant啟動三臺CentOS系統虛擬機器，在專案根目錄中有編寫好的Vagrantfile檔案，直接使用就可以了。

Vagrantfile檔案如下：

Vagrant.configure(2) do |config|

(1..3).each do |i|
    config.vm.define "node#{i}" do |s|
    s.vm.box = "bento/centos-7.3"
    s.vm.box_url = "http://file.choerodon.com.cn/vagrant/box/bento_centos-7.3.box"
    s.vm.hostname = "node#{i}"
    n = 10 + i
    s.vm.network "private_network", ip: "192.168.56.#{n}"
    s.vm.provider "virtualbox" do |v|
        v.cpus = 2
        v.memory = 4096
    end
    end
end
end
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其中box_url指定box映象下載地址，hostname指虛擬機器主機名，private_network指內網ip地址，cpus和memory指虛擬機器的硬體資源要求。

vagrant-cachier外掛用於不同虛擬機器中共享公共包快取，減少虛擬機器的包下載時間。 根據上述Vagrantfile檔案啟動的虛擬機器相關資訊如下：

Hostname CPU Memory IP System
node1 2 4G 192.168.56.11 CentOS 7.3
node2 2 4G 192.168.56.12 CentOS 7.3
node3 2 4G 192.168.56.13 CentOS 7.3

在專案根目錄中執行下面命令啟動虛擬機器：

*啟動前請確認主機已開啟CPU虛擬化支援。

vagrant up
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登入虛擬機器node1

vagrant ssh node1
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部署Kubernetes

在node1中部署Ansible所需的環境

sudo yum install -y epel-release && \
sudo yum install -y \
    ansible \
    git \
    httpd-tools \
    pyOpenSSL \
    python-cryptography \
    python-lxml \
    python-netaddr \
    python-passlib \
    python-pip
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在node1中再次克隆專案程式碼（防止換行符改變導致後期部署出錯）

git clone https://github.com/choerodon/kubeadm-ansible.git && cd kubeadm-ansible
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在node1中編輯專案下的kubeadm-ansible/inventory/hosts檔案，修改各機器的訪問地址、使用者名稱、密碼，並維護好各節點與角色的關係，前面的名稱為機器的hostname。該使用者必須是具有root許可權的使用者，但並非要求一定是root使用者，其他具有root許可權的使用者也可以。比如，想要部署單master節點叢集，只需要這樣配置(參考)：

*在all分割槽中每一行為一個節點的資訊，node1為該節點的hostname，ansible_host指節點內網IP，ip指Kubernetes目標繫結網路卡IP，ansible_user為該節點具有管理員許可權的一個使用者，ansible_ssh_pass為該使用者的密碼，ansible_become代表執行命令時使用管理員許可權。

其中Kube-Master節點為Kubernetes主節點、Kube-Node節點為Kubernetes普通節點、Etcd節點為將部署Etcd的節點，按本教程安裝Kube-Master節點與Etcd節點必須一致，Etcd官方建議Etcd叢集節點個數為奇數個（比如1、3、5）以防止腦裂。

[all]
node1 ansible_host=192.168.56.11 ip=192.168.56.11 ansible_user=root ansible_ssh_pass=vagrant ansible_become=true
node2 ansible_host=192.168.56.12 ip=192.168.56.12 ansible_user=root ansible_ssh_pass=vagrant ansible_become=true
node3 ansible_host=192.168.56.13 ip=192.168.56.13 ansible_user=root ansible_ssh_pass=vagrant ansible_become=true
[kube-master]
node1
[etcd]
node1
[kube-node]
node1
node2
node3
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*在專案下的kubeadm-ansible/inventory/hosts檔案預設配置的是3個master節點叢集。

在node1中執行下面命令部署叢集：

ansible-playbook -i inventory/hosts -e @inventory/vars cluster.yml
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在cluster.yml中我們將叢集的安裝劃分為6個階段，分別為：

  • 安裝預備
    • 安裝前檢查：檢查系統，確認Yum庫，下載cfssl。
    • Docker相關檢查：檢查Docker Engine,Configuration,Proxy。
  • Etcd安裝
    • 生成Etcd證照
    • 安裝Docker
    • 配置系統環境
  • kube-master:kube-node必須元件安裝
    • kubelet
  • kube-master安裝
    • 檢查kubeadm
    • 生成證照
    • 修改配置
  • kube-node安裝
    • 生成配置檔案
    • kubeadm join
  • 其他元件安裝
    • 配置flannel網路
    • 安裝ingress-nginx
    • 安裝dashboard
    • 安裝heapster
    • 安裝kube-lego

至此，叢集部署到此結束，可以執行下面命令檢視pod狀態，都為Running狀態則部署成功：

kubectl get po -n kube-system
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從0到1使用Kubernetes系列（三）——使用Ansible安裝Kubernetes叢集

如果部署失敗，想要重置叢集(所有資料)，執行：

ansible-playbook -i inventory/hosts reset.yml
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新增節點

如果想再新增一個節點，進入已有叢集當中可以按下面步驟進行： 編輯kubeadm-ansible/inventory/hosts，將新節點資訊新增進去。比如新節點hostname為node4，ip為192.168.56.14，其餘資訊與其他節點相同，那麼進行如下新增資訊：

[all]
node1 ansible_host=192.168.56.11 ip=192.168.56.11 ansible_user=root ansible_ssh_pass=vagrant ansible_become=true
node2 ansible_host=192.168.56.12 ip=192.168.56.12 ansible_user=root ansible_ssh_pass=vagrant ansible_become=true
node3 ansible_host=192.168.56.13 ip=192.168.56.13 ansible_user=root ansible_ssh_pass=vagrant ansible_become=true
node4 ansible_host=192.168.56.14 ip=192.168.56.14 ansible_user=root ansible_ssh_pass=vagrant ansible_become=true
[kube-master]
node1
[etcd]
node1
[kube-node]
node1
node2
node3
node4
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節點資訊新增完成後，就可以進行節點新增操作了：

ansible-playbook -i inventory/hosts -e @inventory/vars scale.yml
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新增完成後檢視節點資訊：

kubectl get node
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叢集部署的介紹就到此結束了，下一篇我們將為大家介紹如何搭建第一個應用程式。

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關於Choerodon豬齒魚

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