Primeiros Passos no K8S

Primeiros passos com Kubernetes

Se você chegou aqui de para-quedas, saiba que esta é uma série de artigos com uma abordagem simples para quem quer entrar no mundo do Kubernetes (k8s), irei cobrir desde instalação básica a componentes internos, deploys, etc.

Nota: Conhecimento em Sistemas Operacionais, Redes, ferramentas como Ansible são requisitos, portanto não explicarei esses conceitos.

O que é Kubernetes

A documentação oficial diz que: Kubernetes (K8s) é um produto Open Source utilizado para automatizar a implantação, o dimensionamento e o gerenciamento de aplicativos em contêiner.

Na minha visão e tentando explicar para quem não conhece, digo isso: É um orquestador de containers. Como orquestrador, ele é a camada que provê os recursos operacionais para o ambiente como rede, storage, load balancer, deploys, etc.

Para maiores detalhes, consulte kubernetes.io/pt.

Update - O pessoal do hispsters.tech fez um podcast recente sobre kubernetes, bom proveito. Kubernetes – Hipsters #177

Preparando o ambiente

Recentemente, precisei subir alguns clusteres de k8s, e para tanto, criei alguns playbooks ansible para me auxiliar no processo de instalar e configurar os hosts. Depois de instalado, criei um template da VM, e utilizei esse template para criar novas VMs.

Alguns requisitos de infra são necessários, como a resolução de nome (DNS).

Para o ambiente de laboratório, podemos utilizar o arquivo /etc/hosts. Em produção, é requisito um serviço DNS com todas as entradas necessárias.

Ambiente do Laboratório

Neste cenário utilizei o seguinte ambiente:

• Centos 8 como SO base;
• Hyper-V como hypervisor;
• Ansible como método de instalação/configuração;
• Kubernetes 1.16.

Playbooks para instalação automatizada

Pre requisitos

A fim de facilitar o processo, criei 2 playbooks para ansible que podem ser vistos abaixo, ou baixados de: https://github.com/zenatuz/k8s-playbooks-conf.

Por algum motivo que desconheço, o Jekyll não está exibindo as variáveis do Ansible, portanto, baixe o código do github ao invés de copiar daqui. UPDATE, resolvi o problema da formatação, usando highlith yaml e raw.

O primeiro playbook instala alguns requisitos e prepara o ambiente para a instalação do Kubernetes, dentre os requisitos, estão a container-engine (nesse exemplo: Docker)

Playbook: pre-req.yml {% highlight yaml %} {% raw %}

Ansible Playbook: pre-req.yml

---

• hosts: all tasks:

  • name: Enable EPEL yum: name: epel-release state: latest

  • name: Ensure packages are installed yum: name: ‘{{ packages }}’ update_cache: yes state: latest vars: packages:
    • wget
    • git
    • net-tools
    • vim
    • curl
    • htop
    • tmux
    • yum-utils
    • device-mapper-persistent-data
    • lvm2
    • pigz
    • nfs-utils
    • drpm
    • chrony

  • name: Enable Chrony service: name: chronyd enabled: true state: started

  • name: Enable Docker Repo get_url: url: https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo dest: /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo

  • name: Install Docker packages yum: name: docker-ce-18.06.2.ce update_cache: yes state: present

  • name: Creating /etc/docker directory file: path: /etc/docker state: directory

  • name: Set daemon.json (/etc/docker) blockinfile: path: /etc/docker/daemon.json create: yes marker: “” block: | { “exec-opts”: [“native.cgroupdriver=systemd”], “log-driver”: “json-file”, “log-opts”: { “max-size”: “100m” }, “storage-driver”: “overlay2”, “storage-opts”: [ “overlay2.override_kernel_check=true” ] }

  • name: Remove blank lines blockinfile put in lineinfile : path: /etc/docker/daemon.json state: absent regexp: ‘^$’

  • name: Creating /etc/systemd/system/docker.service.d file: path: /etc/systemd/system/docker.service.d state: directory

  • name: Force systemd to re-execute itself systemd: daemon_reexec: yes

  • name: Start and Enable Docker-Service on boot service: name: docker enabled: yes state: started {% endraw %} {% endhighlight %}

Instalação

O segundo playbook instala o Kubernetes em si.

Playbook: install.yml

{% highlight yaml %} {% raw %}

Ansible Playbook: install.yml

---

• hosts: all tasks:

  • name: Creating kubernetes repository file file: path: “/etc/yum.repos.d/kubernetes.repo” state: touch

  • name: Enable K8S Repository blockinfile: path: /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo marker: “” block: | [kubernetes] name=Kubernetes baseurl=https://packages.cloud.google.com/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64 enabled=1 gpgcheck=1 repo_gpgcheck=1 gpgkey=https://packages.cloud.google.com/yum/doc/yum-key.gpg https://packages.cloud.google.com/yum/doc/rpm-package-key.gpg

  • name: Remove blank lines blockinfile put in lineinfile : path: /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo state: absent regexp: ‘^$’

  • name: Set SELinux in permissive mode (effectively disabling it) selinux: policy: targeted state: permissive

  • name: Install Kubernetes packages yum: name: “{{ packages }}” update_cache: yes state: present vars: packages:
    • kubelet-1.16.0-0
    • kubeadm-1.16.0-0
    • kubectl-1.16.0-0

  • name: Disable Firewalld service: name: firewalld state: stopped enabled: no masked: yes

  • name: Disable SWAP since kubernetes can’t work with swap enabled command: swapoff -a

  • name: Remove SWAP - Remove from /etc/fstab mount: name: swap fstype: swap state: absent

  • name: Enable routing (net.ipv4.ip_forward) sysctl: name: net.ipv4.ip_forward value: “1” sysctl_set: yes state: present reload: yes

  • name: Set bridge-nf-call-{iptables,ip6tables} to 1 sysctl: name: “{{ item }}” value: “1” sysctl_set: yes state: present reload: yes with_items:
    • net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables
    • net.bridge.bridge-nf-call-iptables

  • name: just force systemd to re-execute itself systemd: daemon_reexec: yes daemon_reload: yes

  • name: Add docker and kubernetes packages to YUM Blacklist lineinfile: path: /etc/yum.conf line: exclude=kubeadm kubelet kubectl kubernetes-cni docker-ce create: yes

  • name: Enable Kubelet service service: name: kubelet enabled: true

{% endraw %} {% endhighlight %}

Para executar os playbooks, crie um arquivo de inventário apontando os hosts onde fará a instalação.

Arquivo de inventário utilizado no exemplo: (hosts.ini)

{% highlight ini %} {% raw %} [k8s_template] 192.168.45.216 ansible_user=root {% endraw %} {% endhighlight %}

Em seguida, execute os playbooks:

{% highlight bash %} {% raw %} ansible-playbook -i hosts.ini pre-req.yml ansible-playbook -i hosts.ini install.yml {% endraw %} {% endhighlight %}

Ao final, depois de executar os 2 playbooks, você terá um ambiente pronto para instalar o K8S utilizando o kubeadm.

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