用KOps在AWS上部署和管理Kubernetes

Kubernetes作为容器编排的领导者地位已经不容置疑，可是Kubernetes还是面临这一些问题，一个是学习曲线非常陡峭，从容器到K8s你仍然要学习很多东西，另一个是部署，要在部署一套K8s并不容易，你有一些选择：

minikube minikube在你的本机的VM中安装一个单节点的K8s集群，但是这个只能用于本地测试和学习，不能用于真正的生产和大规模使用。
裸机 bare metal 可以自己在裸机（或者虚机）上安装，但是要自己管理物理资源，配置网络和驱动，很麻烦。如果想挑战自己的话可以去参考官方文档
云服务（cloud hosted solution），各大云厂商都推出了自己的K8s的云方案。云服务优势明显，但通常云服务的master是由云厂商控制，用户自己对集群的控制比较少，而且，云服务使得用户把自己的业务绑定在某个云厂商。例如：
- Google GKE
- Azure AKS
- Amazon EKS
- IBM Cloud Kubernetes Service
- 阿里容器服务
最后，我们希望使用云，但是又不想受到云厂商的限制，这个时候我们可以使用例如以下个工具在云上部署自己的K8s。例如：
- Kops
- Kubespray

我们今天就看看如何使用kops在AWS上部署一个K8s的cluster。

假定所有操作在Linux客户端中完成，Mac或者其它客户端自行搜索。
假定你有一个拥有对应权限的AWS account。

安装客户端

安装kubectl,kubectl是K8s的命令行客户端，Kops会使用该客户端进行k8s的配置。

curl -LO https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/$(curl -s https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl
chmod +x ./kubectl
sudo mv ./kubectl /usr/local/bin/kubectl

安装kops

curl -LO https://github.com/kubernetes/kops/releases/download/$(curl -s https://api.github.com/repos/kubernetes/kops/releases/latest | grep tag_name | cut -d '"' -f 4)/kops-linux-amd64
chmod +x kops-linux-amd64
sudo mv kops-linux-amd64 /usr/local/bin/kops

配置AWS资源

首先要安装AWS cli

实现我们需要一个AWS用户用于运行Kops，该用户需要具有以下的权限：

AmazonEC2FullAccess
AmazonRoute53FullAccess
AmazonS3FullAccess
IAMFullAccess
AmazonVPCFullAccess

用CLI创建对应的用户组，用户和access key：

aws iam create-group --group-name kops
aws iam attach-group-policy --policy-arn arn:aws:iam::aws:policy/AmazonEC2FullAccess --group-name kops
aws iam attach-group-policy --policy-arn arn:aws:iam::aws:policy/AmazonRoute53FullAccess --group-name kops
aws iam attach-group-policy --policy-arn arn:aws:iam::aws:policy/AmazonS3FullAccess --group-name kops
aws iam attach-group-policy --policy-arn arn:aws:iam::aws:policy/IAMFullAccess --group-name kops
aws iam attach-group-policy --policy-arn arn:aws:iam::aws:policy/AmazonVPCFullAccess --group-name kops
aws iam create-user --user-name kops
aws iam add-user-to-group --user-name kops --group-name kops
aws iam create-access-key --user-name kops

记录下最后一步创建的用户SecretAccessKey 和 AccessKeyID，并在客户端中配置，导出到环境变量

# configure the aws client to use your new IAM user
aws configure           # Use your new access and secret key here
aws iam list-users      # you should see a list of all your IAM users here

# Because "aws configure" doesn't export these vars for kops to use, we export them now
export AWS_ACCESS_KEY_ID=$(aws configure get aws_access_key_id)
export AWS_SECRET_ACCESS_KEY=$(aws configure get aws_secret_access_key)

用户配置好了可以配置DNS，这个是可选项，我们先略过。

Kops把K8s集群的配置存储在AWS的S3中，每一个集群的配置对应于一个S3文件，所有我们创建一个S3的bucket用于存储集群的配置。

export BUCKET=<bucket-name>
aws s3api create-bucket \
    --bucket $BUCKET \
    --region us-west-2 \
    --create-bucket-configuration  LocationConstraint=us-west-2
aws s3api put-bucket-versioning --bucket $BUCKET  --versioning-configuration Status=Enabled

好了，准备完毕，我们可以开始创建K8s集群了。

创建集群

首先，如果你的客户端没有ssh key，创建一个

ssh-keygen -t rsa -C "[email protected]"

配置环境变量，定义集群的名字和配置的url

export NAME= <cluster-name>.k8s.local
export KOPS_STATE_STORE=s3://$BUCKET

创建集群之前，查看一下有哪些可用的AZ

aws ec2 describe-availability-zones --region us-west-2

我当前在使用 us-west-2的region可用的az是这三个

{
    "AvailabilityZones": [
        {
            "State": "available",
            "Messages": [],
            "RegionName": "us-west-2",
            "ZoneName": "us-west-2a"
        },
        {
            "State": "available",
            "Messages": [],
            "RegionName": "us-west-2",
            "ZoneName": "us-west-2b"
        },
        {
            "State": "available",
            "Messages": [],
            "RegionName": "us-west-2",
            "ZoneName": "us-west-2c"
        }
    ]
}

那么我们就选则在us-west-2a中创建

kops create cluster \
    --zones us-west-2a \
    ${NAME}

注意这一步只是生成了集群的配置文件，并存储在S3中。

可以使用kops命令，修改配置：

kops edit cluster ${NAME}

如果配置没有问题，就可以部署了：

kops update cluster ${NAME} --yes

缺省的情况下，kops会创建所有对应的AWS资源，包含VPC，子网，EC2，Auto Scaling Group，ELB，安全组等等。

如果需要安装在特定的子网，在创建集群时可以指定子网的id。另外，也支持跨AZ的HA配置。

集群安装好之后，需要几分钟时间启动，我们可以用kubectl来查看一下状态(Kops会自动把cluster的配置写到~/.kube/config 文件中作为缺省配置)：

kubectl cluster-info

建议安装kube-dashboard，可以用UI来管理集群，Linux终端狂人自行略过。

在集群不需要的时候，可以用kops删除集群：

kops delete cluster --name ${NAME}

Kubernetes还在不断的发展中，我相信会有越来越多的好的工具来让K8s的安装变得更简单。在github的这个项目里列出了更多的选择供大家参考。

参考