《Ansible自动化工具篇：ubuntu操作系统基于ansible工具一键远程离线部署之K8S1.24.12二进制版集群》

一、部署背景

由于业务系统的特殊性，我们需要针对不同的客户环境部署二进制版K8S集群，由于大都数用户都是专网环境，无法使用外网，为了更便捷，高效的部署，针对业务系统的特性，我这边编写了 基于ansible自动化工具一键远程离线部署进制版K8S集群。

说明：如果有兴趣，可以从工具下载中获取下载链接，此工具可帮助你快速了解一个自动化部署工具是如何编写的？

二、工具下载

基于Ubutntu系统使用Ansible一键部署K8S1.24.12二进制集群自动化工具

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三、工具介绍

1、工具说明

1、当前一键部署工具仅支持 X86_64架构的 Ubuntu操作系统。
2、支持 单机、一主多从、两主多从、三主多从等四种部署架构和六种部署模式的二进制K8S离线集群，且 证书有效期为99年。
3、支持一键部署、启动、停止、检查、集群备份（etcd）、集群恢复（etcd）、集群移除等功能。
4、支持worker节点一键扩容和移除。
5、支持harbor私有镜像仓库。

说明：支持Centos系统正在开发中，同时后面也会开发出支持ARM架构的K8S二进制自动化部署工具，敬请期待！

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2、架构介绍

名称	单master	多master	harbor独立部署	etcd独立部署	模式	说明
node1	是	-	是	否(单机)	单机模式	仅只需要2台服务器
node2	是	-	是	否(单机)	一主多从集群模式一	至少需要3台服务器
node3	是	-	是	是(单机)	一主多从集群模式二	至少需要4台服务器
node4	-	是	是	是(集群)	两主多从高可用模式	至少需要9台服务器
node5	-	是	是	否(集群)	三主多从高可用模式一	至少需要7台服务器
node6	-	是	是	是(集群)	三主多从高可用模式二	至少需要10台服务器

说明：harbor独立部署是指额外使用1台服务器部署harbor镜像仓库。etcd独立部署是指部署在非master节点主机上。etcd非独立部署是指部署在master节点上。

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3、工具说明

目录结构如下所示：

drwxr-xr-x  3 root root  4096 Jul 24 17:20 ansible/
drwxr-xr-x  3 root root  4096 Jul 24 17:41 cluster/
drwxr-xr-x  8 root root  4096 Jul 21 15:05 example/
drwxr-xr-x 11 root root  4096 Jul 21 14:53 images/
-rwxr-xr-x  1 root root 30659 Jul 21 14:53 op.sh*
drwxr-xr-x  8 root root  4096 Jul 21 14:53 playbooks/
-rwxr-xr-x  1 root root 25639 Jul 25 10:28 README.txt*
drwxr-xr-x 17 root root  4096 Jul 21 14:53 roles/

目录说明如下所示：

#1、ansible目录：存放ansible工具rpm包目录，可一键安装ansible
#2、cluster目录：存放hosts文件和config.yml文件目录，主要配置服务器信息及K8S二进制集群配置信息
#3、example目录：存放hosts文件和config.yml模板文件
#4、images目录：存放K8S二进制集群镜像文件及二进制文件
#5、op.sh：主控脚本
#6、playbooks：K8S二进制集群部署的剧本文件
#7、README.txt：帮助文档
#8、roles目录：K8S二进制集群部署的角色文件

说明：详细的操作，请参考README.txt文件。

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四、部署步骤

说明：由于篇幅有限，这里以node6模式为例，像大家介绍K8S二进制高可用集群部署步骤！

1、生成hosts文件和config.yml文件

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2、编辑hosts文件

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3、编辑config.yml文件

root@k8s-master-101:/opt/kubernetes-tools# vim cluster/node6/config.yml 
# --------------------------------------------------------------------------------------------------- #
# 宿主机最大磁盘空间分区下目录,比如说"/"分区下空间最大，就在"/"分区下创建一个data目录,可根据实际情况修改
MAX_SPACE_DIR: "/data"

# 部署架构类型: three-master-cluster-out-etcd表示三主多从集群模式二,默认不修改
CLUSTER_TYPE: "three-master-cluster-out-etcd"

# kubernetes工作目录,主要用来存放离线镜像及其它部署相关文件,默认不修改 
KUBE_WORK_DIR: "{{ MAX_SPACE_DIR }}/pkgs/kube-tools"

# Binaries Directory,默认不修改
BIN_DIR: "/opt/kube/bin"
# --------------------------------------------------------------------------------------------------- #
# Secure port for apiservers,端口不冲突情况下,默认不修改
SECURE_PORT: "6443"

# [containerd]基础容器镜像,默认不修改
SANDBOX_IMAGE: "registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.7"

# [coredns]基础容器镜像,默认不修改
COREDNS_IMAGE: "registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/coredns:v1.8.6"

# [containerd]容器持久化存储目录,默认不修改
CONTAINERD_STORAGE_DIR: "{{ MAX_SPACE_DIR }}/basic-data/containerd"

# K8S Service CIDR, not overlap with node(host) networking,可根据实际情况修改
SERVICE_CIDR: "10.96.0.0/16"

# Cluster CIDR (Pod CIDR), not overlap with node(host) networking,可根据实际情况修改
CLUSTER_CIDR: "10.48.0.0/16"

# NodePort Range,可根据实际情况修改
NODE_PORT_RANGE: "30000-32767"

# Cluster DNS Domain,默认不修改
CLUSTER_DNS_DOMAIN: "cluster.local"

# CA and other components cert/key Directory,默认不修改
CA_DIR: "/etc/kubernetes/pki"

# node节点最大pod数,默认不修改
MAX_PODS: 110

# Kubelet 根目录,默认不修改
KUBELET_ROOT_DIR: "/var/lib/kubelet"

# Kube-proxy 根目录,默认不修改
KUBE_PROXY_ROOT_DIR: "/var/lib/kube-proxy"

#  [calico] 隧道模式可选项有: [Always, Never],Always表示IPIP模式,Never表示开启BGP模式,],默认不修改
CALICO_IPV4POOL_IPIP: "Never"

# 默认的IP自动检测方法是first-found,calico会从部署节点路由中获取到达目的ip或者域名的源ip],默认不修改
IP_AUTODETECTION_METHOD: "can-reach={{ groups['kube_master'][0] }}"

# [calico]设置calico 网络backend模式可选项有:[brid, vxlan],默认不修改
CALICO_NETWORKING_BACKEND: "brid"

# etcd 数据目录,默认不修改
ETCD_DATA_DIR: "/var/lib/etcd"
# --------------------------------------------------------------------------------------------------- #
# harbor变量
# [docker]容器存储目录,默认不修改 
DOCKER_STORAGE_DIR: "{{ MAX_SPACE_DIR }}/basic-data/docker"

# harbor主机域名地址，可根据实际情况修改
HARBOR_DOMAIN: "my.harbor.com"

# harbor http端口,端口不冲突情况下,默认不修改
HARBOR_HTTP_PORT: 9000

# harbor https端口,端口不冲突情况下,默认不修改
HARBOR_TLS_PORT: 8443

# harbor仓库地址,默认不修改
HARBOR_REGISTRY: "{{HARBOR_DOMAIN}}:{{HARBOR_TLS_PORT}}"

# harbor web平台管理用户admin密码,可根据实际情况修改
HARBOR_ADMIN_PASSWORD: "NEoCN0YjdGr"

# [harbor]数据存储目录,默认不修改
HARBOR_DATA_DIR: "{{ MAX_SPACE_DIR }}/basic-data/harbor"
# --------------------------------------------------------------------------------------------------- #

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4、查看部署帮助信息

5、执行部署操作

部署结果，如下图所示：

harbor主机手动执行，如下图所示：

K8S集群状态，如下图所示：

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总结：整理不易，如果对你有帮助，可否点赞关注一下？

更多详细内容请参考：企业级K8s集群运维实战