Kubernetes Deploy

Proyecto Ansible para la instalación automatizada de un clúster Kubernetes on-premise (bare-metal) sobre Linux.

Los playbooks han sido probados en sistemas operativos de la familia Red Hat: Centos 7/8, Rocky Linux 8, RHEL 7/8

Requerimientos Iniciales

Para poder ejecutar el proyecto es necesario tener como mínimo los siguientes hosts con Linux ya instalado:

• Un servidor de administración: Debe tener Terraform, Ansible y GIT preinstalado. 2 GB RAM, 2 CPU 2.3 Ghz (mínimo)
• Un servidor master: 2 GB RAM, 2 CPU 2.3 Ghz (mínimo)
• Uno o más servidores worker: 2 GB RAM, 2 CPU 2.3 Ghz (mínimo)
• (Opcional) Un servidor NFS: Puede utilizar el servidor master para esta función.

En caso de requerir el despliegue de las máquinas en la nube de Azure, puede utilizar el siguiente proyecto Terraform-Azure-VMs que automatiza el despliegue. También puede utilizar dicho proyecto para guiarse en la configuración inicial de los hosts.

Diagrama de Red de la Infraestructura Kubernetes

Estructura del Proyecto Ansible

• despliegue-kubernetes.yml: Es el playbook que realiza el despliegue de Kubernetes en sí.
• despliegue-aplicacion.yml: Este playbook despliega un par de aplicaciones de ejemplo sobre el clúster de Kubernetes ya instalado.

Puede ejecutar los playbooks de manera separada, en orden o ejecutar ambos ejecutando el archivo bash deploy.sh.

Archivos a personalizar

Archivo ansible/hosts

[all:vars]
# Usuario linux para conectarse a los hosts
ansible_user=adminUsername 

# Definimos el host master y su ip
[master]
master1 ansible_host=10.0.1.21

# Definimos los hosts worker y sus ips
[workers]
worker1 ansible_host=10.0.1.51
# worker2 ansible_host=10.0.1.52
# .
# .
# .
# worker[n] ansible_host=10.0.1.n

# Definimos el host NFS y su ip
[nfs]
nfs1 ansible_host=10.0.1.21

• Variable ansible_user: Usuario Linux con el cual Ansible se conectará a los servidores master, workers y nfs.
• master1 ansible_host=10.0.1.21: En esta línea reemplazaremos 10.0.1.21 por la dirección ip del servidor que nosotros usaremos como Kubernetes master.
• worker1 ansible_host=10.0.1.51: En esta línea reemplazaremos 10.0.1.51 por la dirección ip del servidor que nosotros usaremos como Kubernetes worker. En caso querramos configurar más workers, sólo debemos agregarlos como woker2, worker3, etc.
• nfs1 ansible_host=10.0.1.21: En esta línea reemplazaremos 10.0.1.21 por la dirección ip del servidor que nosotros usaremos como servidor NFS.

Archivo ansible/group_vars/master.yaml

# Red de Docker configurada en el master. La obtenemos a través de los facts
docker_network: "{{ ansible_docker0.ipv4.network }}/16"

# Aquí definimos la red por defecto para los pods. Podemos cambiarla si así lo deseamos.
pod_network: "10.255.0.0/16"

# Aquí definimos que tipo de SDN queremos desplegar Calico o Flannel
sdn: flannel
# sdn: calico

• Variable pod_network: Segmento de red para los pods. Podemos dejarla como está o configurarla con un valor personalizado.
• Variable sdn: Tipo de SDN que se instalará: calico o flannel. La elección de una u otra depende del tipo de infraestructura sobre la cual se está realizando la instalación:
• Si la instalación de Kubernetes es on-premise: Puede usar calico o flannel, aunque se recomienda Calico por ser más completo y personalizable.
• Si la instalación de Kubernetes es sobre maquinas virtuales en la nube de Azure: Debe usar flannel, dado que a nivel de red Calico usa ciertos puertos y protocolos que están bloqueados por defecto en Azure.

Despliegue

Realizar los siguientes pasos en el host Ansible:

• Clonar el proyecto: git clone https://github.com/jruizcampos/kubernetes-deploy
• Ingresar a la carpeta ansible cd ansible
• Copiar las llaves de autenticación ssh del host Ansible a los hosts master, workers y nfs para que pueda conectarse a ellos sin necesidad de usar usuario y clave:

ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub [email protected]
ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub [email protected]

• Para los hosts master, workers y nfs, el usuario Linux a usar (en este caso adminUsername) debe estar configurado para realizar el escalado de privilegios sudo sin necesidad de ingresar contraseña. Para ello podemos ejecutar visudo y agregar las siguientes líneas al final:

## Same thing without a password
adminUsername    ALL=(ALL)       NOPASSWD: ALL

• Personalizar los archivos hosts y master.yaml de acuerdo a lo indicado en la sección anterior.
• Ejecutar el playbook de despliegue de Kubernetes:

ansible-playbook -i hosts despliegue-kubernetes.yml

• (Opcional) Ejecutar el playbook de despliegue de las aplicaciones de ejemplo:

ansible-playbook -i hosts despliegue-aplicacion.yml`

• También se pueden lanzar ambos playbooks ejecutando el archivo bash deploy.sh.

© 2021 John Ruiz Campos