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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。
Ansible 是实现自动化工作的优秀工具，而 Kubernetes 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，所谓模块，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 和 Podman）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》的教程安装 Minikube。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]
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部署：
$ 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。
via: https://opensource.com/article/20/9/ansible-modules-kubernetes
作者：Seth Kenlon 选题：lujun9972 译者：HankChow 校对：校对者ID