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Kubespray：生产就绪的Kubernetes集群部署工具

!https://raw.githubusercontent.com/kubernetes-incubator/kubespray/master/docs/img/kubernetes-logo.png

镜像概述和主要用途

Kubespray是一个用于部署生产就绪Kubernetes集群的工具，支持多种云平台和裸金属环境，提供高可用架构、可组合配置选项和广泛的Linux发行版兼容性，适用于需要快速、可靠部署Kubernetes集群的场景。

核心功能和特性

• 多环境支持：可部署于AWS、GCE、Azure、OpenStack、vSphere、Oracle Cloud Infrastructure（实验性）及裸金属环境
• 高可用集群：支持构建高可用Kubernetes集群架构
• 可组合配置：提供网络插件等组件的选择自由度
• 广泛的Linux兼容性：支持主流Linux发行版
• 持续集成测试：通过CI测试确保部署可靠性

使用场景和适用范围

适用于需要在公有云、私有云或裸金属环境中部署生产级Kubernetes集群的场景，尤其适合对集群可用性、可定制性有较高要求的企业级应用部署。

详细使用方法和配置说明

快速开始

Ansible部署

bash
# 从requirements.txt安装依赖
sudo pip install -r requirements.txt

# 将inventory/sample复制为inventory/mycluster
cp -rfp inventory/sample/* inventory/mycluster

# 使用 inventory 构建器更新Ansible inventory文件
declare -a IPS=(10.10.1.3 10.10.1.4 10.10.1.5)
CONFIG_FILE=inventory/mycluster/hosts.ini python3 contrib/inventory_builder/inventory.py ${IPS[@]}

# 查看并修改inventory/mycluster/group_vars下的参数
cat inventory/mycluster/group_vars/all.yml
cat inventory/mycluster/group_vars/k8s-cluster.yml

# 使用Ansible Playbook部署Kubespray
ansible-playbook -i inventory/mycluster/hosts.ini cluster.yml

Vagrant部署

Vagrant部署需先安装供应任务所需的Python依赖。检查Python和pip是否已安装：

bash
python -V && pip -V

若已显示版本信息，则继续；否则从Python官网下载安装。

安装必要依赖：

bash
sudo pip install -r requirements.txt
vagrant up

文档资源

• 要求
• Kubespray对比其他工具
• 入门指南
• Ansible inventory和标签
• 与现有Ansible仓库集成
• 部署数据变量
• DNS堆栈
• 高可用模式
• 网络插件
• Vagrant安装
• CoreOS引导
• Debian Jessie设置
• openSUSE设置
• 下载的 artifacts
• 云提供商
• OpenStack
• AWS
• Azure
• vSphere
• 大规模部署
• 升级基础
• 路线图

支持的Linux发行版

• Container Linux by CoreOS
• Debian Jessie、Stretch、Wheezy
• Ubuntu 16.04、18.04
• CentOS/RHEL 7
• Fedora/CentOS Atomic
• openSUSE Leap 42.3/Tumbleweed

注意：不支持基于Upstart/SysV init的操作系统类型。

支持的组件

核心组件

• https://github.com/kubernetes/kubernetes v1.11.3
• https://github.com/coreos/etcd v3.2.18
• docker v17.03（见注）
• https://github.com/rkt/rkt v1.21.0（见注2）

网络插件

• https://github.com/projectcalico/calico v3.1.3
• https://github.com/projectcalico/canal%EF%BC%88%E5%9F%BA%E4%BA%8Ecalico/flannel%E7%89%88%E6%9C%AC%EF%BC%89
• https://github.com/cilium/cilium v1.2.0
• https://github.com/contiv/install v1.1.7
• https://github.com/coreos/flannel v0.10.0
• https://github.com/weaveworks/weave v2.4.0

应用组件

• https://github.com/kubernetes-incubator/external-storage v2.1.0-k8s1.11
• https://github.com/jetstack/cert-manager v0.4.1
• https://github.com/coredns/coredns v1.2.2
• https://github.com/kubernetes/ingress-nginx v0.19.0

注：Kubernetes不支持较新的Docker版本（"推荐使用17.03版本...17.06+版本可能工作，但尚未经过Kubernetes节点团队测试和验证"，参见使用kubeadm引导集群）。此外，kubelet目前在Docker的非标准版本号（不再使用语义化版本）上存在问题。为确保自动更新不会破坏集群，建议使用yum versionlock插件或apt pin等工具。

注2：作为Docker替代方案的rkt支持仅限于控制平面（etcd和kubelet）。Kubernetes集群工作负载和网络插件相关的OS服务仍使用Docker。此外，单个集群只能部署一种受支持的网络插件。

要求

• 运行Ansible命令的机器需安装Ansible v2.4（或更高版本）和python-netaddr
• 运行Ansible Playbooks需要Jinja 2.9（或更高版本）
• 目标服务器必须能够访问互联网以拉取Docker镜像
• 目标服务器需配置为允许IPv4转发
• SSH密钥必须复制到inventory中的所有服务器
• 防火墙未被管理，需自行实现规则；为避免部署问题，建议禁用防火墙
• 若从非root用户账户运行kubespray，需在目标服务器上配置正确的权限提升方法，并指定ansible_become标志或命令参数--become/-b

网络插件

可选择6种网络插件（默认：calico，Vagrant默认使用flannel）：

• flannel：gre/vxlan（第2层）网络
• calico：bgp（第3层）网络
• https://github.com/projectcalico/canal%EF%BC%9Acalico%E5%92%8Cflannel%E6%8F%92%E4%BB%B6%E7%9A%84%E7%BB%84%E5%90%88
• cilium：第3/4层网络（以及第7层用于保护和安全应用协议），支持动态插入BPF字节码到Linux内核以实现安全服务、网络和可见性逻辑
• contiv：支持vlan、vxlan、bgp和Cisco SDN网络，能够应用防火墙策略、在多个网络中隔离容器以及将pod桥接到物理网络
• weave：轻量级容器覆盖网络，无需外部K/V数据库集群（请参考weave故障排除文档）

网络插件通过变量kube_network_plugin定义，也可选择利用内置云提供商网络。另见网络检查器。

社区文档和资源

• kubernetes.io/docs/getting-started-guides/kubespray/
• https://github.com/gregbkr/kubernetes-kargo-logging-monitoring by @gregbkr
• https://rsmitty.github.io/Terraform-Ansible-Kubernetes/ by @rsmitty
• 使用Kubespray部署Kubernetes集群（视频）

基于Kubespray的工具和项目

• https://github.com/digitalrebar/provision/blob/master/doc/integrations/ansible.rst
• https://github.com/openstack/fuel-ccp-installer
• https://github.com/kubernetes-incubator/kubespray/tree/master/contrib/terraform

CI测试

![构建图表]([***]

CI/端到端测试由Google（GCE）赞助，详情见测试矩阵。