如何利用python脚本自动部署k8s

如何利用python脚本自动部署k8s

Kubernetes（k8s）是容器编排和管理平台，其能够自动化容器部署、扩展、以及应用服务的管理。在进行k8s平台的部署时，会经常使用脚本进行部署以及配置，下面将介绍如何使用Python脚本来实现k8s的自动化部署：

步骤1：安装必要的软件

Python脚本通常会使用到以下组件：

• Docker：用于构建和运行容器
• kubeadm：创建Kubernetes群集所需的工具
• kubectl：管理和监视Kubernetes集群的命令行工具

需要在本地机器上安装这些软件，只有在安装好了这些软件才能进行脚本的编写部署。

sudo apt-get install docker.io kubeadm kubectl

步骤2：编写Python脚本

Python脚本能够快速地构建k8s集群，并且可以自定义集群的配置。

以下是一个简单的Python脚本示例，用于自动部署包含一个master节点和两个worker节点的k8s集群：

#! /usr/bin/python
import os
import subprocess

# Stop firewall if enabled
os.system('systemctl stop firewalld')
os.system('systemctl disable firewalld')

# Install Kubernetes
os.system('yum install -y kubelet kubeadm kubectl kubernetes-cni')

# Initialize Kubernetes on the master node
os.system('kubeadm init')

# Join the worker nodes to the k8s cluster
token = subprocess.check_output('kubeadm token list|awk \'{print $1}\'')
subprocess.call('kubeadm join --token ' + token.decode() + ' ' + subprocess.check_output('hostname -i').decode().strip(), shell=True)

# Copy the Kubernetes admin config file to the user's home directory
os.system('mkdir -p /root/.kube/')
os.system('cp /etc/kubernetes/admin.conf /root/.kube/config')
os.system('chown $(id -u):$(id -g) /root/.kube/config')

上述Python脚本中，实现了以下几个操作：

• 停止防火墙
• 安装kubeadm、kubectl以及其他必要的软件包
• 在master节点上运行kubeadm init
• 在worker节点上运行kubeadm join
• 将kubeconfig文件复制到用户主目录

步骤3：运行Python脚本

将Python脚本保存为k8s-deploy.py，并赋予可执行权限：

chmod +x k8s-deploy.py

接下来，只需要在终端中运行下面的命令来启动k8s集群：

./k8s-deploy.py

较为复杂的Python脚本示例

上述示例中的 Python 脚本仅部署了一个 master 节点和两个 worker 节点的 k8s 集群，并没有进行其他的配置。如果我们想完全自定义k8s集群的配置，则要编写较为复杂的Python脚本。

下面是一个更为复杂的 Python 脚本示例，可以实现以下功能：
- 初始化Master节点，并使用自定义配置`
- Join worker节点，指定各自的IP和hostname
- 部署ingress-nginx

#!/usr/bin/env python
import subprocess
import os
MASTER_IP = '10.0.0.1'
WORKER1_IP = '10.0.0.2'
WORKER2_IP = '10.0.0.3'

# Stop and disable the firewalld service
os.system('systemctl stop firewalld')
os.system('systemctl disable firewalld')
# Enable the Kubernetes repository
os.system('yum install -y yum-utils')
os.system('yum-config-manager --disable \'*\'')
os.system('yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo')
os.system('yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64.repo')

# Install Docker, kubelet, kubeadm and kubectl
os.system('yum install -y docker-ce kubelet kubeadm kubectl')

# Start the Docker and kubelet services, and enable them on boot
os.system('systemctl enable --now kubelet docker')

# Turn off swap
os.system('swapoff -a')

# Initialize the Kubernetes cluster on the master node
os.system(f'kubeadm init --apiserver-advertise-address={MASTER_IP} --pod-network-cidr=10.244.0.0/16')

# Configure kubectl
os.system('mkdir -p /root/.kube')
os.system(f'cp /etc/kubernetes/admin.conf /root/.kube/config')
os.system('chown $(id -u):$(id -g) /root/.kube/config')

# Install flannel network addon
os.system('kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml')

# Join the worker nodes to the Kubernetes cluster
TOKEN = 'token'
HASH = 'hash'
try:
    output = subprocess.check_output(f'kubeadm token create --print-join-command --ttl=0 | sed "s/join/upgrade/g"', shell=True)
    output = output.strip().decode('utf-8')
    TOKEN, HASH = output.split()
except Exception as e:
    print(f'Error getting join command: {e}')
    exit(1)

os.system(f'sshpass -p xxx ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_rsa.pub root@{WORKER1_IP}')
os.system(f'sshpass -p xxx ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_rsa.pub root@{WORKER2_IP}')

os.system(f'sshpass -p xxx ssh root@{WORKER1_IP} "kubeadm reset -f; rm -rf /var/lib/kubelet; systemctl stop kubelet docker"')
os.system(f'sshpass -p xxx ssh root@{WORKER2_IP} "kubeadm reset -f; rm -rf /var/lib/kubelet; systemctl stop kubelet docker"')
os.system(f'sshpass -p xxx ssh root@{WORKER1_IP} "{TOKEN}{HASH} --node-name {WORKER1_IP} --apiserver-advertise-address={WORKER1_IP} --tls-cert-file /etc/kubernetes/pki/ca.crt --tls-private-key-file /etc/kubernetes/pki/ca.key --token {TOKEN} --discovery-token-ca-cert-hash {HASH}"')
os.system(f'sshpass -p xxx ssh root@{WORKER2_IP} "{TOKEN}{HASH} --node-name {WORKER2_IP} --apiserver-advertise-address={WORKER2_IP} --tls-cert-file /etc/kubernetes/pki/ca.crt --tls-private-key-file /etc/kubernetes/pki/ca.key --token {TOKEN} --discovery-token-ca-cert-hash {HASH}"')

# Deploy nginx-ingress
os.system('kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/controller-v1.1.0/deploy/static/provider/baremetal/deploy.yaml')

在上述的Python脚本示例中，我们使用了flannel网络插件，以及部署了nginx-ingress。这些内容应该足以为初学者提供一个很好的起点，以编写自己的Python脚本。