CN114020288A - 一种离线部署Kubernetes集群的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种离线部署Kubernetes集群的方法，制作与Kubernetes集群安装有关的操作系统离线软件仓库；制作Kubernetes集群安装依赖的容器镜像私有仓库；开发Kubernetes集群安装ansible剧本，安装实时日志展示服务；制作整体离线安装包，离线部署Kubernetes集群。采用Go语言与Shell脚本结合开发一套能够为Kubernetes安装过程中提供本地软件包服务以及镜像服务的系统，从而解决离线安装Kubernetes依赖组件以及相关镜像部署效率低、以及在无网络环境中Kubernetes无法部署的问题。

Description

一种离线部署Kubernetes集群的方法
技术领域
本发明涉及容器技术领域，具体的说，是一种离线部署Kubernetes集群的方法。
背景技术
Kubernetes是一个全新的基于容器技术的分布式架构领先方案，在Docker技术的基础上，为容器化的应用提供部署运行、资源调度、服务发现和动态伸缩等一系列完整功能，提高了大规模容器集群管理的便捷性。同时Kubernetes提供完善的管理工具，涵盖了包括开发、部署测试、运维监控在内的各个环节，在集群管理方面Kubernetes将集群中的机器划分为一个Master节点和一群工作节点Node，其中，在Master节点运行着集群管理相关的一组进程kube-apiserver、kube-controller-manager和kube-scheduler，这些进程实现了整个集群的资源管理、Pod调度、弹性伸缩、安全控制、系统监控和纠错等管理能力，Node作为集群中的工作节点，运行真正的应用程序，在Node上Kubernetes管理的最小运行单元是Pod。Node上运行着Kubernetes的kubelet、kube-proxy服务进程，这些服务进程负责Pod的创建、启动、监控、重启、销毁以及实现软件模式的负载均衡器。虽然Kubernetes给我们带来了如此多的好处，但Kubernetes集群本身的安装极其复杂，而且其主要安装包均在国外网站，安装一个Kubernetes集群并非一件易事，更甚至一些特定安装环境完全没有接入公网，安装Kubernetes涉及到的工具、二进制可执行程序、依赖组件以及相关的镜像都无法获取。
发明内容
本发明的目的在于提供一种离线部署Kubernetes集群的方法，用于解决现有技术中Kubernetes集群的安装复杂、依赖组件和镜像，受到安装环境限制部署效率低以及无网络环境无法部署的问题。
本发明通过下述技术方案解决上述问题：
一种离线部署Kubernetes集群的方法，包括：
步骤S1、制作与Kubernetes集群安装有关的操作系统离线软件仓库；
步骤S2、制作Kubernetes集群安装依赖的容器镜像私有仓库，用于动态更新容器镜像版本以及自动加载离线镜像；
步骤S3、开发Kubernetes集群安装ansible剧本，用于通过配置文件修改参数，安装实时日志展示服务；
步骤S4、制作整体离线安装包，离线部署Kubernetes集群：上传整体离线安装包到安装机，单独指定一台安装机不与Kubernetes集群节点复用，准备Kubernetes集群安装节点环境，配置离线安装机能够免密登录Kubernetes集群节点，修改配置文件后一键安装Kubernetes集群。
全部成功后，通过Shell脚本打包一个Kubernetes集群整体离线安装包，整体离线安装包用于Kubernetes集群安装时需单独指定一台服务器作为集群安装机，安装机不可与Kubernetes集群中节点复用，因为集群安装中可能对Kubernetes集群节点进行重启，解压离线安装包进行集群配置后，一键安装集群，整个集群安装过程中无需人工干预。针对无外网访问的环境安装Kubernetes集群时，用户只需准备一台安装机，解压制作好的离线包并简单配置Kubernetes集群参数就能做到一键自动安装Kubernetes集群，且不限制安装Kubernetes节点数，还提供实时安装Kubernetes集群日志,这样大大提高了企业安装Kubernetes集群的效率。
所述步骤S1采用createrepo命令制作centos系统离线软件仓库：先清除已缓存软件包，下载Kubernetes集群安装过程需要的软件，通过createrepo命令制作centos系统软件仓库。
所述步骤S2中采用registry作为容器镜像私有仓库，采用Shell开发自动下载加载更新容器镜像私有仓库脚本。
所述步骤S3中基于kubespray开发Kubernetes集群安装ansible剧本，用于提炼Kubernetes集群配置文件并修改参，参数包括集群名、集群版本、master节点列表、node节点列表、所述操作系统离线软件仓库的地址和容器镜像私有仓库的地址。
所述步骤S3中采用Go语言、c++、python和java中的任意一种语言实现gRPC框架，gRPC框架对Kubernetes集群安装中实时日志数据进行传输，实现实时日志展示服务。
所述步骤S4中制作Kubernetes集群整体离线安装包包括：通过开发Shell脚本连接操作系统离线软件仓库、容器镜像私有仓库中、Kubernetes集群安装ansible剧本和实时日志展示服务，实现自动运行操作系统软件仓库、自动运行Kubernetes集群安装容器镜像私有仓库并加载离线镜像、Kubernetes集群安装ansible剧本接口调用以及开发实时日志展示通道。
所述配置文件采用yaml方式，字段包括cluster_name、k8s_version、ssh_user、ssh_port、masters、nodes，其中cluster_name用于设置Kubernetes集群名字，k8s_version用于设置Kubernetes集群版本，ssh_user用于设置安装机与Kubernetes集群节点免密登录系统用户，ssh_port用于设置Kubernetes集群节点免密登录所用端口，masters属于数组，设置1到多个Kubernetes主控节点，nodes属于数组，用于设置一到多个Kubernetes业务节点。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明主要采用Go语言与Shell脚本结合开发一套能够为Kubernetes安装过程中提供本地软件包服务以及镜像服务的系统，从而解决离线安装Kubernetes依赖组件以及相关镜像部署效率低、以及在无网络环境中Kubernetes无法部署的问题。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
结合附图1所示，一种离线部署Kubernetes集群的方法，包括：
步骤S1、制作与Kubernetes集群安装有关的操作系统离线软件仓库，不限定操作系统种类；
步骤S2、制作Kubernetes集群安装依赖的容器镜像私有仓库，用于动态更新容器镜像版本以及自动加载离线镜像，不限定私有仓库软件类型；
步骤S3、开发Kubernetes集群安装ansible剧本，用于通过配置文件修改参数，安装实时日志展示服务；
步骤S4、制作整体离线安装包，离线部署Kubernetes集群：上传整体离线安装包到安装机，单独指定一台安装机不与Kubernetes集群节点复用，准备Kubernetes集群安装节点环境，配置离线安装机能够免密登录Kubernetes集群节点，修改配置文件后一键安装Kubernetes集群，整个集群安装过程中无需人工干预。
全部成功后，通过Shell脚本打包一个Kubernetes集群整体离线安装包，整体离线安装包用于Kubernetes集群安装时需单独指定一台服务器作为集群安装机，安装机不可与Kubernetes集群中节点复用，因为集群安装中可能对Kubernetes集群节点进行重启，解压离线安装包进行集群配置后，一键安装集群，整个集群安装过程中无需人工干预。针对无外网访问的环境安装Kubernetes集群时，用户只需准备一台安装机，解压制作好的离线包并简单配置Kubernetes集群参数就能做到一键自动安装Kubernetes集群，且不限制安装Kubernetes节点数，还提供实时安装Kubernetes集群日志,这样大大提高了企业安装Kubernetes集群的效率。
实施例2：
所述步骤S1采用createrepo命令制作centos系统离线软件仓库：先清除已缓存软件包，下载Kubernetes集群安装过程需要的软件，通过createrepo命令制作centos系统软件仓库。采用Go语言开发一个简单的HTTP服务来暴露操作系统所依赖的软件包及Kubernetes集群二进制下载文件。
所述步骤S2中采用registry作为容器镜像私有仓库，采用Shell开发自动下载加载更新容器镜像私有仓库脚本，方便重复打包以及更新Kubernetes集群依赖镜像的版本。
所述步骤S3中基于kubespray开发Kubernetes集群安装ansible剧本，用于提炼Kubernetes集群配置文件并修改参，参数包括集群名、集群版本、master节点列表、node节点列表、所述操作系统离线软件仓库的地址和容器镜像私有仓库的地址。
所述步骤S3中采用Go语言、c++、python和java中的任意一种语言实现gRPC框架，gRPC框架对Kubernetes集群安装中实时日志数据进行传输，实现实时日志展示服务，Kubernetes集群安装实时日志采用gRPC技术开发，使用protobuf二进制编码的数据序列化协议提高日志传输效率。
所述步骤S4中制作Kubernetes集群整体离线安装包包括：通过开发Shell脚本连接操作系统离线软件仓库、容器镜像私有仓库中、Kubernetes集群安装ansible剧本和实时日志展示服务，实现自动运行操作系统软件仓库、自动运行Kubernetes集群安装容器镜像私有仓库并加载离线镜像、Kubernetes集群安装ansible剧本接口调用以及开发实时日志展示通道。
所述配置文件采用yaml方式，字段包括cluster_name、k8s_version、ssh_user、ssh_port、masters、nodes，其中cluster_name用于设置Kubernetes集群名字，k8s_version用于设置Kubernetes集群版本，ssh_user用于设置安装机与Kubernetes集群节点免密登录系统用户，ssh_port用于设置Kubernetes集群节点免密登录所用端口，masters属于数组，设置1到多个Kubernetes主控节点，nodes属于数组，用于设置一到多个Kubernetes业务节点。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (7)

1.一种离线部署Kubernetes集群的方法，其特征在于，包括：
步骤S1、制作与Kubernetes集群安装有关的操作系统离线软件仓库；
步骤S2、制作Kubernetes集群安装依赖的容器镜像私有仓库，用于动态更新容器镜像版本以及自动加载离线镜像；
步骤S3、开发Kubernetes集群安装ansible剧本，用于通过配置文件修改参数，安装实时日志展示服务；
步骤S4、制作整体离线安装包，离线部署Kubernetes集群：上传整体离线安装包到安装机，单独指定一台安装机不与Kubernetes集群节点复用，准备Kubernetes集群安装节点环境，配置离线安装机能够免密登录Kubernetes集群节点，修改配置文件后一键安装Kubernetes集群。
2.根据权利要求1所述的一种离线部署Kubernetes集群的方法，其特征在于，所述步骤S1采用createrepo命令制作centos系统离线软件仓库：先清除已缓存软件包，下载Kubernetes集群安装过程需要的软件，通过createrepo命令制作centos系统软件仓库。
3.根据权利要求1所述的一种离线部署Kubernetes集群的方法，其特征在于，所述步骤S2中采用registry作为容器镜像私有仓库，采用Shell开发自动下载加载更新容器镜像私有仓库脚本。
4.根据权利要求1所述的一种离线部署Kubernetes集群的方法，其特征在于，所述步骤S3中基于kubespray开发Kubernetes集群安装ansible剧本，用于提炼Kubernetes集群配置文件并修改参数，参数包括集群名、集群版本、master节点列表、node节点列表、所述操作系统离线软件仓库的地址和容器镜像私有仓库的地址。
5.根据权利要求4所述的一种离线部署Kubernetes集群的方法，其特征在于，所述步骤S3中采用Go语言、c++、python和java中的任意一种语言实现gRPC框架，gRPC框架对Kubernetes集群安装中实时日志数据进行传输，实现实时日志展示服务。
6.根据权利要求1所述的一种离线部署Kubernetes集群的方法，其特征在于，所述步骤S4中制作Kubernetes集群整体离线安装包包括：通过开发Shell脚本连接操作系统离线软件仓库、容器镜像私有仓库中、Kubernetes集群安装ansible剧本和实时日志展示服务，实现自动运行操作系统软件仓库、自动运行Kubernetes集群安装容器镜像私有仓库并加载离线镜像、Kubernetes集群安装ansible剧本接口调用以及开发实时日志展示通道。
7.根据权利要求1所述的一种离线部署Kubernetes集群的方法，其特征在于，所述配置文件采用yaml方式，字段包括cluster_name、k8s_version、ssh_user、ssh_port、masters、nodes，其中cluster_name用于设置Kubernetes集群名字，k8s_version用于设置Kubernetes集群版本，ssh_user用于设置安装机与Kubernetes集群节点免密登录系统用户，ssh_port用于设置Kubernetes集群节点免密登录所用端口，masters属于数组，设置1到多个Kubernetes主控节点，nodes为数组，用于设置一到多个Kubernetes业务节点。
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