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TranslateProject/translated/tech/20200910 Automate your container orchestration with Ansible modules for Kubernetes.md

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hankchow translated
2020-10-18 23:34:14 +08:00
[#]: collector: (lujun9972)
[#]: translator: (HankChow)
[#]: reviewer: ( )
[#]: publisher: ( )
[#]: url: ( )
[#]: subject: (Automate your container orchestration with Ansible modules for Kubernetes)
[#]: via: (https://opensource.com/article/20/9/ansible-modules-kubernetes)
[#]: author: (Seth Kenlon https://opensource.com/users/seth)
使用 Ansible Kubernetes 模块实现容器编排自动化
======
> 在云上的 Kubernetes 中结合 Ansible 实现自动化的同时，还可以参照我们的速记表熟悉 Ansible 的 k8s 模块。
![Ship captain sailing the Kubernetes seas][1]
[Ansible][2] 是实现自动化工作的优秀工具，而 [Kubernetes][3] 则是容器编排方面的利器，要是把两者结合起来，会有怎样的效果呢？正如你所猜测的，Ansible + Kubernetes 的确可以实现容器编排自动化。
### Ansible 模块
实际上，Ansible 本身只是一个用于解释 YAML 文件的框架。它真正强大之处在于它[丰富的模块][4]，所谓<ruby>模块<rt>module</rt></ruby>，就是在 Ansible playbook 中让你得以通过简单配置就能调用外部应用程序的一些工具。
Ansible 中有模块可以直接操作 Kubernetes，也有对一些相关组件（例如 [Docker][5] 和 [Podman][6]）实现操作的模块。学习使用一个新模块的过程和学习新的终端命令、API 一样，可以先从文档中了解这个模块在调用的时候需要接受哪些参数，以及这些参数在外部应用程序中产生的具体作用。
### 访问 Kubernetes 集群
在使用 Ansible Kubernetes 模块之前，先要有能够访问 Kubernetes 集群的权限。在没有权限的情况下，可以尝试使用一个短期账号，但我们更推荐的是按照 Kubernetes 官网上的指引，或是参考 Braynt Son 《[入门 Kubernetes][8]》的教程安装 [Minikube][7]。Minikube 提供了一个单节点 Kubernetes 实例的安装过程，你可以像使用一个完整集群一样对其进行配置和交互。
**[下载 [Ansible k8s 速记表][9]]**
在安装 Minikube 之前，你需要确保你的环境支持虚拟化并安装 `libvirt`，然后对 `libvirt` 用户组授权：
```
$ sudo dnf install libvirt
$ sudo systemctl start libvirtd
$ sudo usermod --append --groups libvirt `whoami`
$ newgrp libvirt
```
#### 安装 Python 模块
为了能够在 Ansible 中使用 Kubernetes 相关的模块，你需要安装以下这些 Python 模块：
```
$ pip3.6 install kubernetes --user
$ pip3.6 install openshift --user
```
#### 启动 Kubernetes
如果你使用的是 Minikube 而不是完整的 Kubernetes 集群，请使用 `minikube` 命令在本地创建一个最精简化的 Kubernetes 实例：
```
`$ minikube start --driver=kvm2 --kvm-network default`
```
然后等待 Minikube 完成初始化，这个过程所需的时间会因实际情况而异。
### 获取集群信息
集群启动以后，通过 `cluster-info` 选项就可以获取到集群相关信息了：
```
$ kubectl cluster-info
Kubernetes master is running at <https://192.168.39.190:8443>
KubeDNS is running at <https://192.168.39.190:8443/api/v1/namespaces/kube-system/services/kube-dns:dns/proxy>
To further debug and diagnose cluster problems, use 'kubectl cluster-info dump'.
```
### 使用 `k8s` 模块
Ansible 使用 `k8s` 这个模块来实现对 Kubernetes 的操作，在 playbook 中使用 `k8s` 模块就可以对 Kuvernetes 对象进行管理。这个模块描述了 `kubectl` 命令的最终状态，例如对于以下这个使用 `kubectl` 创建新的[命名空间][10]的操作：
```
`$ kubectl create namespace my-namespace`
```
这是一个很简单的操作，而对这个操作的最终状态用 YAML 文件来描述是这样的：
```
\- hosts: localhost
  tasks:
    - name: create namespace
      k8s:
        name: my-namespace
        api_version: v1
        kind: Namespace
        state: present
```
如果你使用的是 Minikube，那么主机名应该定义为 `localhost`。需要注意的是，模块中对其它可用参数也定义了对应的语法（例如 `api_version` 和 `kind` 参数）。
在运行这个 playbook 之前，先通过 `yamllint` 命令验证是否有错误：
```
`$ yamllint example.yaml`
```
确保没有错误之后，运行 playbook：
```
`$ ansible-playbook ./example.yaml`
```
可以验证新的命名空间是否已经被创建出来：
```
$ kubectl get namespaces
NAME              STATUS   AGE
default           Active   37h
kube-node-lease   Active   37h
kube-public       Active   37h
kube-system       Active   37h
demo              Active   11h
my-namespace      Active   3s
```
### 使用 Podman 拉取容器镜像
容器是受 Kubernetes 管理的最小单位 Linux 系统，因此 [LXC 项目][11]和 Docker 对容器定义了很多规范。Podman 是一个最新的容器操作工具集，它不需要守护进程就可以运行，为此受到了很多用户的欢迎。
通过 Podman 可以从 Docker Hub 或者 Quay.io 拉取到容器镜像。这一操作对应的 Ansible 语法也很简单，只需要将存储库网站提供的镜像路径写在 playbook 中的相应位置就可以了：
```
   - name: pull an image
      podman_image:
        name: quay.io/jitesoft/nginx
```
使用 `yamllint` 验证：
```
`$ yamllint example.yaml`
```
运行 playbook：
```
$ ansible-playbook ./example.yaml
[WARNING]: provided hosts list is empty, only localhost is available.
Note that the implicit localhost does not match 'all'
PLAY [localhost] ************************
TASK [Gathering Facts] ************************
ok: [localhost]
TASK [create k8s namespace] ************************
ok: [localhost]
TASK [pull an image] ************************
changed: [localhost]
PLAY RECAP ************************
localhost: ok=3 changed=1 unreachable=0 failed=0
           skipped=0 rescued=0 ignored=0
```
### 使用 Ansible 实现部署
Ansible 除了可以执行小型维护任务以外，还可以通过 playbook 实现其它由 `kubectl` 实现的功能，因为两者的 YAML 文件之间只有少量的差异。 在 Kubernetes 中使用的 YAML 文件只需要稍加改动，就可以在 Ansible playbook 中使用。例如下面这个用于使用 `kubectl` 命令部署 Web 服务器的 YAML 文件：
```
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-webserver
spec:
  selector:
    matchLabels:
      run: my-webserver
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        run: my-webserver
    spec:
      containers:
      - name: my-webserver
        image: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
```
如果你对其中的参数比较熟悉，你只要把 YAML 文件中的大部分内容放到 playbook 中的 `definition` 部分，就可以在 Ansible 中使用了：
```
   - name: deploy a web server
      k8s:
        api_version: v1
        namespace: my-namespace
        definition:
          kind: Deployment
          metadata:
            labels:
              app: nginx
            name: nginx-deploy
          spec:
            replicas: 1
            selector:
              matchLabels:
                app: nginx
            template:
              metadata:
                labels:
                  app: nginx
              spec:
                containers:
                  - name: my-webserver
                    image: quay.io/jitesoft/nginx
                    ports:
                      - containerPort: 80
                        protocol: TCP
```
执行完成后，使用 `kubectl` 命令可以看到预期中的的<ruby>部署<rt>deployment</rt></ruby>：
```
$ kubectl -n my-namespace get pods
NAME                      READY  STATUS
nginx-deploy-7fdc9-t9wc2  1/1    Running
```
### 在云上使用模块
随着现在越来越多的开发和部署工作往云上转移的趋势，我们必须了解如何在云上实现自动化。其中 `k8s` 和 `podman_image` 这两个模块只是云开发中的其中一小部分。你可以在你的工作流程中寻找一些需要自动化的任务，并学习如何使用 Ansible 让你在这些任务上事半功倍。
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via: https://opensource.com/article/20/9/ansible-modules-kubernetes
作者：[Seth Kenlon][a]
选题：[lujun9972][b]
译者：[HankChow](https://github.com/HankChow)
校对：[校对者ID](https://github.com/校对者ID)
本文由 [LCTT](https://github.com/LCTT/TranslateProject) 原创编译，[Linux中国](https://linux.cn/) 荣誉推出
[a]: https://opensource.com/users/seth
[b]: https://github.com/lujun9972
[1]: https://opensource.com/sites/default/files/styles/image-full-size/public/lead-images/ship_captain_devops_kubernetes_steer.png?itok=LAHfIpek (Ship captain sailing the Kubernetes seas)
[2]: https://opensource.com/resources/what-ansible
[3]: https://opensource.com/resources/what-is-kubernetes
[4]: https://docs.ansible.com/ansible/latest/modules/modules_by_category.html
[5]: https://opensource.com/resources/what-docker
[6]: http://podman.io
[7]: https://kubernetes.io/docs/tasks/tools/install-minikube
[8]: https://opensource.com/article/18/10/getting-started-minikube
[9]: https://opensource.com/downloads/ansible-k8s-cheat-sheet
[10]: https://opensource.com/article/19/10/namespaces-and-containers-linux
[11]: https://www.redhat.com/sysadmin/exploring-containers-lxc
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