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从0到1使用Kubernetes系列(三)——使用Ansible安装Kubernetes集群

上一篇文章《从0到1使用Kubernetes系列(二):安装工具介绍》中,说到了Ansible的功能以及使用Ansible进行集群部署的优势,接下来将在本文中介绍如何通过Virtualbox + Vagrant启动CentOS虚拟机,并且使用ansible脚本在虚拟机中搭建kubernetes集群以及现有集群如何添加新的节点。

启动虚拟机

首先,通过下面命令克隆并进入项目:

git clone https://github.com/choerodon/kubeadm-ansible.git && cd kubeadm-ansible
复制代码

通过 Virtualbox + Vagrant启动三台CentOS系统虚拟机,在项目根目录中有编写好的Vagrantfile文件,直接使用就可以了。

Vagrantfile文件如下:

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
复制代码

其中box_url指定box镜像下载地址,hostname指虚拟机主机名,private_network指内网ip地址,cpus和memory指虚拟机的硬件资源要求。

vagrant-cachier插件用于不同虚拟机中共享公共包缓存,减少虚拟机的包下载时间。 根据上述Vagrantfile文件启动的虚拟机相关信息如下:

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

在项目根目录中执行下面命令启动虚拟机:

*启动前请确认主机已开启CPU虚拟化支持。

vagrant up
复制代码

登录虚拟机node1

vagrant ssh node1
复制代码

部署Kubernetes

在node1中部署Ansible所需的环境

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
复制代码

在node1中再次克隆项目代码(防止换行符改变导致后期部署出错)

git clone https://github.com/choerodon/kubeadm-ansible.git && cd kubeadm-ansible
复制代码

在node1中编辑项目下的kubeadm-ansible/inventory/hosts文件,修改各机器的访问地址、用户名、密码,并维护好各节点与角色的关系,前面的名称为机器的hostname。该用户必须是具有root权限的用户,但并非要求一定是root用户,其他具有root权限的用户也可以。比如,想要部署单master节点集群,只需要这样配置(参考):

*在all分区中每一行为一个节点的信息,node1为该节点的hostname,ansible_host指节点内网IP,ip指Kubernetes目标绑定网卡IP,ansible_user为该节点具有管理员权限的一个用户,ansible_ssh_pass为该用户的密码,ansible_become代表执行命令时使用管理员权限。

其中Kube-Master节点为Kubernetes主节点、Kube-Node节点为Kubernetes普通节点、Etcd节点为将部署Etcd的节点,按本教程安装Kube-Master节点与Etcd节点必须一致,Etcd官方建议Etcd集群节点个数为奇数个(比如1、3、5)以防止脑裂。

[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
复制代码

*在项目下的kubeadm-ansible/inventory/hosts文件默认配置的是3个master节点集群。

在node1中执行下面命令部署集群:

ansible-playbook -i inventory/hosts -e @inventory/vars cluster.yml
复制代码

在cluster.yml中我们将集群的安装划分为6个阶段,分别为:

  • 安装预备
    • 安装前检查:检查系统,确认Yum库,下载cfssl。
    • Docker相关检查:检查Docker Engine,Configuration,Proxy。
  • Etcd安装
    • 生成Etcd证书
    • 安装Docker
    • 配置系统环境
  • kube-master:kube-node必须组件安装
    • kubelet
  • kube-master安装
    • 检查kubeadm
    • 生成证书
    • 修改配置
  • kube-node安装
    • 生成配置文件
    • kubeadm join
  • 其他组件安装
    • 配置flannel网络
    • 安装ingress-nginx
    • 安装dashboard
    • 安装heapster
    • 安装kube-lego

至此,集群部署到此结束,可以执行下面命令查看pod状态,都为Running状态则部署成功:

kubectl get po -n kube-system
复制代码

如果部署失败,想要重置集群(所有数据),执行:

ansible-playbook -i inventory/hosts reset.yml
复制代码

添加节点

如果想再添加一个节点,进入已有集群当中可以按下面步骤进行: 编辑kubeadm-ansible/inventory/hosts,将新节点信息添加进去。比如新节点hostname为node4,ip为192.168.56.14,其余信息与其他节点相同,那么进行如下添加信息:

[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
复制代码

节点信息添加完成后,就可以进行节点添加操作了:

ansible-playbook -i inventory/hosts -e @inventory/vars scale.yml
复制代码

添加完成后查看节点信息:

kubectl get node
复制代码

集群部署的介绍就到此结束了,下一篇我们将为大家介绍如何搭建第一个应用程序。

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