Как установить и настроить Kubernetes в oVirt

В этой статье мы развернем Kubernetes в виртуализированной среде с использованием oVirt, обеспечив полный процесс установки и настройки, а также подробные инструкции с примерами кода. oVirt — это система виртуализации, которая использует KVM для управления виртуальными машинами (VM), а Kubernetes — это система оркестрации контейнеров для автоматизации развертывания, масштабирования и управления контейнеризованными приложениями.

Мы рассмотрим развертывание Kubernetes с нуля: создание виртуальных машин в oVirt, установка и настройка Kubernetes на виртуальных машинах, настройка сетевой инфраструктуры и масштабирование.

1. Подготовка инфраструктуры в oVirt

Перед тем как приступить к установке Kubernetes, создадим виртуальные машины в oVirt, которые будут служить узлами кластера.

1.1. Создание виртуальных машин в oVirt

1. Создайте виртуальные машины в oVirt:

   В oVirt необходимо создать хотя бы три виртуальные машины:

   • 1 виртуальная машина для Master-узла Kubernetes.
   • 2 виртуальные машины для Worker-узлов Kubernetes.

2. Выделите ресурсы для виртуальных машин:

   Для Master-узла рекомендуется минимум 2 виртуальных процессора и 4 ГБ RAM. Для Worker-узлов — минимум 2 виртуальных процессора и 2 ГБ RAM. Убедитесь, что у каждой виртуальной машины есть сетевой интерфейс и доступ к Интернету.

3. Настройка сети:

   Все виртуальные машины должны быть подключены к одной сети и иметь возможность взаимодействовать друг с другом. В oVirt создайте виртуальный сетевой интерфейс для всех виртуальных машин и убедитесь, что они могут пинговать друг друга по IP-адресам.

1.2. Установка операционных систем

1. Установите на виртуальные машины операционную систему Ubuntu 20.04 или CentOS 8 (или любую другую совместимую Linux-систему).

2. После установки системы настройте доступ через SSH и убедитесь, что все обновления системы установлены:

   bash

   Копировать

   sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade -y

3. Настройте статические IP-адреса для каждой виртуальной машины, чтобы гарантировать стабильную работу кластера Kubernetes.

2. Установка Kubernetes на Master-узел

Теперь перейдем непосредственно к установке Kubernetes на Master-узел.

2.1. Подготовка Master-узла

1. Отключение Swap:

   Kubernetes требует, чтобы на узлах не было включен swap. Отключим его:

   bash

   Копировать

   sudo swapoff -a

   Чтобы отключить swap навсегда, отредактируйте файл /etc/fstab и закомментируйте строку, связанную с swap.

2. Добавление репозитория Kubernetes:

   Мы добавим репозиторий Kubernetes в систему и установим необходимые пакеты:

   bash

   Копировать

   sudo apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add - sudo apt-add-repository "deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" sudo apt-get update

3. Установка Kubernetes (kubelet, kubeadm, kubectl):

   Установим Kubernetes на Master-узел:

   bash

   Копировать

   sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

4. Настройка iptables и других параметров сети:

   Kubernetes использует iptables для управления сетевыми правилами. Для правильной работы необходимо настроить iptables и включить модули ядра:

   bash

   Копировать

   sudo modprobe br_netfilter sudo sysctl net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1 sudo sysctl net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1

5. Инициализация Kubernetes Master:

   Теперь, когда все подготовлено, инициализируем кластер Kubernetes:

   bash

   Копировать

   sudo kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

   Это команда создаст новый кластер, и в процессе будет сгенерирован токен для подключения Worker-узлов. После успешной инициализации вы получите вывод с инструкциями для подключения Worker-узлов. Сохраните этот токен.

   Пример вывода:

   sql

   Копировать

   kubeadm join 10.0.0.1:6443 --token abcdef.0123456789abcdef --discovery-token-ca-cert-hash sha256:abcdef1234567890abcdef1234567890abcdef1234567890abcdef1234567890

6. Настройка kubectl:

   На Master-узле нужно настроить kubectl, чтобы можно было управлять кластером:

   bash

   Копировать

   mkdir -p $HOME/.kube sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

7. Установка сетевого решения:

   Для работы подов в Kubernetes необходимо установить сетевое решение, которое обеспечит связи между контейнерами. Например, мы используем Flannel:

   bash

   Копировать

   kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

8. Проверка статуса Master-узла:

   После установки вы можете проверить статус узлов и подов:

   bash

   Копировать

   kubectl get nodes kubectl get pods --all-namespaces

   Статус Master-узла должен быть Ready.

3. Установка Kubernetes на Worker-узлы

Теперь давайте подключим Worker-узлы к нашему кластеру Kubernetes.

3.1. Подготовка Worker-узлов

1. На каждом Worker-узле выполните те же шаги, что и на Master-узле для установки пакетов:

   bash

   Копировать

   sudo apt-get update && sudo apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add - sudo apt-add-repository "deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" sudo apt-get update sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl sudo swapoff -a

2. Подключение Worker-узлов к кластеру:

   На каждом Worker-узле выполните команду kubeadm join, которую вы получили на шаге инициализации Master-узла:

   bash

   Копировать

   sudo kubeadm join 10.0.0.1:6443 --token abcdef.0123456789abcdef --discovery-token-ca-cert-hash sha256:abcdef1234567890abcdef1234567890abcdef1234567890abcdef1234567890

   После этого Worker-узлы подключатся к кластеру и начнут выполнять рабочие задачи.

3. Проверка подключения Worker-узлов:

   На Master-узле выполните команду:

   bash

   Копировать

   kubectl get nodes

   Все узлы должны быть в статусе Ready.

4. Масштабирование и управление Kubernetes в oVirt

4.1. Добавление новых Worker-узлов

Чтобы добавить новые Worker-узлы в кластер, просто создайте новые виртуальные машины в oVirt и подключите их с помощью команды kubeadm join.

4.2. Обновление компонентов

Для обновления Kubernetes на всех узлах можно использовать следующие команды:

1. Обновление Master-узла:

   На Master-узле:

   bash

   Копировать

   sudo apt-get update sudo apt-get upgrade kubelet kubeadm kubectl

2. Обновление Worker-узлов:

   На Worker-узлах:

   bash

   Копировать

   sudo apt-get update sudo apt-get upgrade kubelet kubectl

3. После обновления перезапустите все компоненты Kubernetes:

   bash

   Копировать

   sudo systemctl restart kubelet

4.3. Настройка мониторинга и логирования

Для мониторинга можно использовать инструменты, такие как Prometheus и Grafana. Установим их через Helm (пакетный менеджер для Kubernetes):

1. Установите Helm:

   bash

   Копировать

   curl https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/main/scripts/get-helm-3 | bash

2. Установите Prometheus и Grafana с помощью Helm:

   bash

   Копировать

   helm repo add prometheus-community https://prometheus-community.github.io/helm-charts helm repo update helm install prometheus prometheus-community/kube-prometheus-stack

Теперь у вас будет настроен мониторинг кластера с помощью Prometheus и визуализация с помощью Grafana.

Заключение

В результате вы развернули Kubernetes в виртуализированной среде oVirt, создав и настроив кластер из нескольких виртуальных машин. Мы рассмотрели все шаги, начиная от создания виртуальных машин и установки ОС до настройки Master-узла, подключения Worker-узлов и настройки сети. Надеюсь, эта статья поможет вам успешно развернуть Kubernetes в oVirt и эффективно управлять контейнерами.