Kubernetes se stává de facto standardem pro orchestraci kontejnerů ve světě Cloud computingu. Tento open-source systém umožňuje automatizované nasazování, škálování a operace aplikací kontejnerizovaných. CentOS, jakožto oblíbená volba pro serverové prostředí díky své stabilitě a bezpečnosti, představuje ideální platformu pro hostování Kubernetes clusterů. V tomto článku se podíváme na proces automatizace nasazování a správy Kubernetes clusteru na CentOS.

Předpoklady pro nasazení

Než začneme, je důležité, aby systém splňoval několik základních předpokladů:

• Minimálně dva servery s CentOS (jeden pro master node, jeden nebo více pro worker nodes).
• Nastavené SSH klíče pro bezheslový přístup mezi servery.
• Nainstalovaný Git na lokálním počítači pro stahování potřebných skriptů a konfiguračních souborů.

Instalace a konfigurace nástrojů

Prvním krokem je instalace a konfigurace potřebných nástrojů, včetně kubeadm, kubelet a kubectl, které jsou zásadní pro správu clusteru. Tyto nástroje je možné nainstalovat přímo z oficiálních repozitářů Kubernetes pomocí následujících příkazů:

sudo dnf config-manager --add-repo https://packages.cloud.google.com/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
sudo dnf install -y kubelet kubeadm kubectl --disableexcludes=kubernetes
sudo systemctl enable --now kubelet

Automatizace nasazování s Ansible

Pro automatizaci nasazování a konfigurace Kubernetes clusteru můžeme využít Ansible – nástroj pro správu konfigurací, který umožňuje idempotentní provádění úloh na vzdálených serverech. Pomocí Ansible playbooků lze definovat, jaké kroky má systém na jednotlivých serverech provést, včetně instalace potřebných balíčků, nastavení firewallu a inicializace Kubernetes clusteru.

Playbook pro inicializaci master node může vypadat následovně:

---
- hosts: master
  become: yes
  tasks:
  - name: Inicializace Kubernetes clusteru
    command: kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

Nasazení síťového pluginu

Pro správnou funkčnost clusteru je nezbytné nasadit síťový plugin, který umožňuje komunikaci mezi kontejnery napříč různými servery. Jedním z populárních řešení je Flannel, který lze nasadit spuštěním následujícího příkazu na master node:

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

Připojení worker nodes

Po inicializaci master node je potřeba připojit worker nodes k clusteru. To se provádí pomocí tokenů a certifikátů generovaných při inicializaci. Ansible playbook pro připojení worker nodes může vypadat takto:

---
- hosts: workers
  become: yes
  tasks:
  - name: Připojení k Kubernetes clusteru
    command: kubeadm join --token <token> <master-ip>:6443 --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash>

Správa a monitoring clusteru

Po úspěšném nasazení je důležité nastavit správu a monitoring clusteru. Kubernetes nabízí nástroje jako Dashboard pro grafickou správu a Prometheus s Grafana pro monitoring. Instalace Kubernetes Dashboard je jednoduchá a lze ji provést spuštěním příkazu:

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.0.0/aio/deploy/recommended.yaml

Po instalaci lze k Dashboardu přistupovat prostřednictvím Proxy, který spustíte pomocí kubectl:

kubectl proxy

Pro monitoring celého clusteru lze použít kombinaci Prometheus a Grafana, které umožňují sběr a vizualizaci metrik v reálném čase. Tyto nástroje lze nasadit pomocí předpřipravených Helm chartů, což je balíčkovací nástroj pro Kubernetes aplikace.

Zabezpečení clusteru

Bezpečnost by měla být prioritou při správě Kubernetes clusteru. To zahrnuje aktualizaci softwaru, zabezpečení komunikace mezi nodami pomocí TLS certifikátů a omezení přístupu pomocí role-based access control (RBAC). Kubernetes také umožňuje využití Network Policies pro regulaci síťového provozu mezi pods, což přispívá k lepší izolaci a zabezpečení aplikací.

Automatizované zálohování a obnova

Pro obnovení v případě selhání je důležité mít nastavený proces zálohování a obnovy. Nástroje jako Velero nabízejí možnosti zálohování celého clusteru, včetně objektů, konfigurací a dokonce i persistentních disků. Velero také umožňuje automatizovanou obnovu v případě potřeby.

 

Automatizace nasazování a správy Kubernetes clusteru na CentOS značně zjednodušuje správu aplikací v kontejnerech. Díky nástrojům jako Ansible, Helm a Velero lze procesy nasazení, konfigurace, monitoringu a zabezpečení efektivně automatizovat a optimalizovat. Tím se otevírají možnosti pro rychlejší vývoj a nasazení aplikací, zvýšenou efektivitu a lepší využití zdrojů. Kubernetes na CentOS tak představuje robustní a flexibilní řešení pro moderní cloudové aplikace.