仅需60秒,使用k3s创建一个多节点K8S集群!

2019/04/10 10:10
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作者: Dawid Ziolkowski丨Container Solution云原生工程师

最近,我一直在Kubernetes上进行各种测试和部署。因此,我不得不一次又一次创建和销毁Kubernetes集群,有的时候甚至在一个小时内执行好几次。但由于我需要测试的某个事项需要一个全新的集群,所以简单地删除所有的pod、service、deployment等,来让集群变得“像新的一样”并没有任何作用。

同时,我还需要一个尽可能与生产环境相似的集群,所以所有的本地解决方案(如Minikube、Vagrant等)都没有任何作用。

一开始,我使用了一个云提供商的托管Kubernetes,因为它易于部署,并且一旦集群启动,我只需要单击一下按钮就可以下载kubectl配置。但是它存在三个问题:

  • 它会花费很多时间——每个集群大约需要10分钟进行部署。如果我每天都要部署并销毁它,那么这些时间加起来就十分可观了。

  • 需要手动下载与加载kubectl配置文件(这个操作尽管很简单,但手动还是略微麻烦)

  • 这是一项托管服务,因此我没有对集群的完全访问权限。

所以我决定创建一个解决方案,可以让我在云上快速又简单地部署和销毁Kubernetes集群:

https://github.com/DavidZisky/60sk3s

最终,我得到了一个简单的Bash脚本,该脚本可以在Google Cloud上创建虚拟机,部署一个4节点的Kubernetes集群(1个主节点和3个worker节点),下载kubectl配置,并将其加载到我的系统中,而完成这一切仅需60秒!从零开始(甚至没有虚拟机)到能够执行kubectl apply -f any_deployment.yaml,仅需不到1分钟!那么具体要怎么操作呢?

具体需求

于我而言,这一解决方案需要考虑的一个重要因素是尽可能可移植。因此我尽量让自己不使用太多工具(因此不需要Terraform、Ansible,也不需要安装和配置)。这是为什么我用Bash编写它的原因,而我唯一的依赖项是安装和配置了GCloud CLI(带有默认区域和项目集)。

30秒启动虚拟机

我们从虚拟机开始。一般情况下,在云上创建虚拟机大约需要45秒到60秒的时间。例如,在DigitalOcean上,启动虚拟机(意味着ping开始响应)需要40秒,但你需要额外的15秒来启动其他系统服务(最重要的是,SSH server能够接收连接)。

所以,首先我们需要让整个流程更快,至少快两倍。

我们可以通过使用内存更小的OS镜像来实现。这就是我坚持用Google Cloud的原因,因为它们提供最小的Ubuntu镜像(小于200MB)。同时,我尝试了许多轻量级发行版,但它们要不就是没有核心模块,要不就是需要花很长的时间启动。

在Google Cloud上创建和启动Ubuntu迷你虚拟机花费大约30秒(从GCloud API调用到SSH Server准备就绪)。那么,我们第一步就完成了,现在我们接下来看剩下的30秒。

30秒部署K8S集群

我们应该如何在30秒内部署一个Kubernetes集群呢?答案是使用k3s!如果你还没有听说过k3s,可以翻阅我们往期文章或报名参加今天晚上8点半的在线培训(http://z-mz.cn/Pmwv)进行了解。

通过使用k3s,我们不需要为Kubernetes启动和运行操心太多,因为k3s安装程序会为我们完成这些操作。所以,我的脚本仅需下载并执行它即可。

将一切都连接起来

我们通过使用轻量的OS镜像来在30秒之内启动虚拟机。我们使用了k3s,可以让我们在20秒之内运行Kubernetes。现在,我们需要将所有的部件连接在一起。为了完成这一操作,我们准备了一个Bash脚本:

  • GCloud命令以部署虚拟机
  • 在主节点下载并执行k3s安装程序
  • 获取由k3s生成的token,它可用于给集群添加节点
  • 在worker节点上下载并执行k3s安装程序(将token作为参数)

唯一的挑战是获取生成的kubectl配置——Google虚拟机上的公共IP地址在计算机上是不可见/无法访问的(当你执行“ip addr”或“ifconfig”时,你也无法找到该IP地址)。所以,当k3s生成证书以及kubeconfig时,从外部访问集群是无效的。

但经过多方面搜索,我发现了参数“--tls-san=”,它可以为证书生成提供额外的IP地址。因此,我们可以通过GCloud命令获取IP地址,然后安装k3s时,将其作为参数的值传递。如果k3s部署在所有节点上,并且worker节点已在master节点上正确注册,那么集群就已经准备就绪。

剩下的最后一件事就是下载kubectl配置(使用scp以从master节点获得文件)。完成所有步骤仅需55到58秒。正如你所见,这个解决方案没有什么特别之处,只有几个GCloud和curl命令粘贴在一个bash脚本中。但这可以很快完成工作。

在这里插入图片描述

下一步是?

首先,当前整个解决方案都经过硬编码,以具有4个节点的集群(一个主节点和3个worker节点)。使其易于配置,但我还从未测试过更大的集群。但我会尽快添加该选项。

其次,现在kubectl配置仅供下载(因此你可以将其作为参数传递给kubectl命令),或覆盖现有的kubectl配置(已经能够满足我的需求,因为我没有长期运行的集群)。但是,添加一个将配置附加到现有配置中的功能选项,然后更改上下文,长期来看是有益的。

原文出处:https://www.cnblogs.com/k3s2019/p/12371184.html

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