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CaaS 단독 배포 설치 가이드

Table of Contents

1. 문서 개요

1.1. 목적

본 문서 (Kubespray 설치 가이드) 는 개방형 PaaS 플랫폼 고도화 및 개발자 지원 환경 기반의 Open PaaS에 배포되는 컨테이터 플랫폼을 설치하기 위한 Kubernetes Native를 Kubespray를 이용하여 설치하는 방법을 기술하였다.
PaaS-TA 5.5 버전부터는 Kubespray 기반으로 단독 배포를 지원한다. 기존 Container 서비스 기반으로 설치를 원할 경우에는 PaaS-TA 5.0 이하 버전의 문서를 참고한다.

1.2. 범위

설치 범위는 Kubernetes Native를 검증하기 위한 Kubespray 기본 설치를 기준으로 작성하였다.

1.3. 시스템 구성도

시스템 구성은 Kubernetes Cluster(Master, Worker)와 BOSH Inception(DBMS, HAProxy, Private Registry)환경으로 구성되어 있다. Kubespary를 통해 Kubernetes Cluster를 설치하고 BOSH release로 Database, Private registry 등 미들웨어 환경을 제공하여 Docker Image로 Kubernetes Cluster에 Container Platform 포털 환경을 배포한다. 총 필요한 VM 환경으로는 Master VM: 1개, Worker VM: 1개 이상, BOSH Inception VM: 1개가 필요하고 본 문서는 Kubernetes Cluster 환경을 구성하기 위한 Master VM 과 Worker VM 설치 내용이다.

1.4. 참고자료

2. Kubespray 설치

2.1. Prerequisite

본 설치 가이드는 Ubuntu 18.04 환경에서 설치하는 것을 기준으로 하였다. Kubespray 설치를 위해서는 Ansible v2.9 +, Jinja 2.11+ 및 python-netaddr이 Ansible 명령을 실행할 시스템에 설치되어 있어야 하며 설치 가이드에 따라 순차적으로 설치가 진행된다.
Kubespray 설치에 필요한 주요 소프트웨어 및 패키지 Version 정보는 다음과 같다.
주요 소프트웨어
Version
Python Package
Version
Kubespray
v2.14.2
ansible
2.9.16
Kubernetes Native
v1.18.6
jinja2
2.11.1
Docker
v20.10.2
netaddr
0.7.19
​
​
pbr
5.4.4
​
​
jmespath
0.9.5
​
​
ruamel.yaml
0.16.10
Kubernetes 공식 가이드 문서에서는 Cluster 배포 시 다음을 권고하고 있다.
  • deb / rpm 호환 Linux OS를 실행하는 하나 이상의 머신 (Ubuntu 또는 CentOS)
  • 머신 당 2G 이상의 RAM
  • control-plane 노드로 사용하는 머신에 2 개 이상의 CPU
  • 클러스터의 모든 시스템 간의 완전한 네트워크 연결

2.2. SSH Key 생성 및 배포

Kubespray 설치를 위해서는 SSH Key가 인벤토리의 모든 서버들에 복사되어야 한다. 본 설치 가이드에서는 RSA 공개키를 이용하여 SSH 접속 설정을 진행한다.
SSH Key 생성 및 배포 이후의 모든 설치과정은 Master Node에서 진행한다.
  • Master Node에서 RSA 공개키를 생성한다.
    $ ssh-keygen -t rsa
    Generating public/private rsa key pair.
    Enter file in which to save the key (/home/ubuntu/.ssh/id_rsa): [엔터키 입력]
    Enter passphrase (empty for no passphrase): [엔터키 입력]
    Enter same passphrase again: [엔터키 입력]
    Your identification has been saved in /home/ubuntu/.ssh/id_rsa.
    Your public key has been saved in /home/ubuntu/.ssh/id_rsa.pub.
    The key fingerprint is:
    SHA256:TDN47SvyTaJ2es9nGrCLDQi6K3F8JYI2IBQ8axx+COg [email protected]
    The key's randomart image is:
    +---[RSA 2048]----+
    |+o. |
    |=+ . . |
    |B.= . = . |
    |.E... .+ + |
    |o.+. o S . |
    |..o... o . |
    |.o .. o + + |
    |.. .BoB .o |
    |+. .+++.=+ |
    +----[SHA256]-----+
  • 사용할 Master, Worker Node에 공개키를 복사한다.
    # 출력된 공개키 복사
    $ cat ~/.ssh/id_rsa.pub
    ssh-rsa AAAAB3NzaC1yc2EAAAADAQABAAABAQDAdc4dIUh1AbmMrMQtLH6nTNt6WZA9K5BzyNAEsDbbm8OzCYjGPFNexrxU2OyfHAUzLhs+ovXafX0RG5bvm44B04LH01maV8j32Vkag0DtNEiA96WjR9wpTeqfZy0Qwko9+TJOfK7lVT7+GCPm112pzU/t3i9oaptFdalGLYC+ib2+ViibkV0rZ8ds/zz/i0uzXDqvYl1HYfc7kA1CtinAimxV2FU/7WDTIj5HAfPnhyXPf+k1d3hPJEZ+T3qUmLnVpIXS2AHETPz29mu/I8EWUfc8/OVFJqS8RAyGghfnbFPrVEL3+jp/K6nwfX9nnpJWXvMtYenKwHI+mY8iuEYr [email protected]
  • 사용할 Master, Worker Node의 authorized_keys 파일 본문의 마지막 부분(기존 본문 내용 아래 추가)에 공개키를 복사한다.
$ vi .ssh/authorized_keys
​
ex)
ssh-rsa AAAAB3NzaC1yc2EAAAADAQABAAABAQDU+CSWd/bC4IfC+cuRDDJwAfjiPXAZAYFc7S8B8rUqAcuCPZUcbSZu5BIEAxZC+DCtpAJmtCGl/w7Gp1Wwij6hm/WlYeWapoqTe1yeLA/k0YhY0kQWuobfGlo9w7gxFKY8Aqtft+lRLhxteYc+/XxENFoq+eVFbX9jAOBbhM73K1oiV2YZcNAriLXixFYYVTmOPnJYUabJLi7E5ZEo3RaQ7Wol2fPPKQyvblwl9T5AoKF+/haWifeNEDHsd4XW9lveIRMsY3x7zUsnCtxzAlQKsw/eogKpyCc6E1GhmSTNy+K5fzhLgBJvl3J8t/+MKf8UGJA11pAn1L0vt56dTOdj aws-paasta-kube-key
ssh-rsa AAAAB3NzaC1yc2EAAAADAQABAAABAQDAdc4dIUh1AbmMrMQtLH6nTNt6WZA9K5BzyNAEsDbbm8OzCYjGPFNexrxU2OyfHAUzLhs+ovXafX0RG5bvm44B04LH01maV8j32Vkag0DtNEiA96WjR9wpTeqfZy0Qwko9+TJOfK7lVT7+GCPm112pzU/t3i9oaptFdalGLYC+ib2+ViibkV0rZ8ds/zz/i0uzXDqvYl1HYfc7kA1CtinAimxV2FU/7WDTIj5HAfPnhyXPf+k1d3hPJEZ+T3qUmLnVpIXS2AHETPz29mu/I8EWUfc8/OVFJqS8RAyGghfnbFPrVEL3+jp/

2.3. Kubespray 다운로드

2.3.부터는 Master Node에서만 진행을 하면 된다.(Worker Node에는 더 이상 추가 작업이 없음) Kubespray 설치에 필요한 Source File을 Download 받아 Kubespray 설치 작업 경로로 위치시킨다.
$ git clone https://github.com/PaaS-TA/paas-ta-container-platform-deployment.git

2.4. Ubuntu, Python Package 설치

Kubespray 설치에 필요한 Ansible, Jinja 등 Python Package 설치를 진행한다.
  • apt-get update를 진행한다.
$ sudo apt-get update
  • python3-pip Package를 설치한다.
$ sudo apt-get install -y python3-pip
  • Kubespray 설치경로 이동, pip를 이용하여 Kubespray 설치에 필요한 Python Package 설치를 진행한다.
# AWS 환경 설치 시
$ cd paas-ta-container-platform-deployment/standalone/aws
​
# Openstack 환경 설치 시
$ cd paas-ta-container-platform-deployment/standalone/openstack
​
$ sudo pip3 install -r requirements.txt

2.5. Kubespray 파일 수정

Kubespray inventory 파일에는 배포할 Master, Worker Node의 구성을 정의한다. 본 설치 가이드에서는 1개의 Master Node와 3개의 Worker Node, 1개의 etcd 배포를 기준으로 가이드를 진행하며 기본 CNI는 calico로 설정되어있다. (기본 Cluster 환경 구성은 Master Node 1개와 Worker Node 1개 이상을 필요로 한다.)
  • mycluster 디렉토리의 inventory.ini 파일을 설정한다.
$ vi inventory/mycluster/inventory.ini
# inventory.ini
# {MASTER_HOST_NAME}, {WORKER_HOST_NAME} : 실제 Master, Worker Node hostname ($ hostname 명령어를 입력시 나오는 이름)
# {MASTER_NODE_IP}, {WORKER_NODE_IP} : Master, Worker Node Private IP
​
# ex)
# ip-10-0-0-1xx ansible_host=10.0.0.1xx ip=10.0.0.1xx etcd_member_name=etcd1
# ip-10-0-0-2xx ansible_host=10.0.0.2xx ip=10.0.0.2xx
​
[all]
{MASTER_HOST_NAME} ansible_host={MASTER_NODE_IP} ip={MASTER_NODE_IP} etcd_member_name=etcd1
{WORKER_HOST_NAME1} ansible_host={WORKER_NODE_IP1} ip={WORKER_NODE_IP1} # 사용할 WORKER_NODE 개수(1개 이상)에 따라 작성
{WORKER_HOST_NAME2} ansible_host={WORKER_NODE_IP2} ip={WORKER_NODE_IP2}
{WORKER_HOST_NAME3} ansible_host={WORKER_NODE_IP3} ip={WORKER_NODE_IP3}
​
[kube-master]
ip-10-0-0-1xx #{MASTER_HOST_NAME}
​
[etcd]
ip-10-0-0-1xx #{MASTER_HOST_NAME}
​
[kube-node]
ip-10-0-0-2xx #{WORKER_HOST_NAME1}: 사용할 WORKER_NODE 개수(1개 이상)에 따라 작성
{WORKER_HOST_NAME2}
{WORKER_HOST_NAME3}
​
[calico-rr]
​
[k8s-cluster:children]
kube-master
kube-node
calico-rr

2.6. Kubespray 설치

Ansible playbook을 이용하여 Kubespray 설치를 진행한다.
  • 인벤토리 빌더로 Ansible 인벤토리 파일을 업데이트한다.
# {MASTER_NODE_IP}, {WORKER_NODE_IP} : Master, Worker Node Private IP
# {WORKER_NODE_IP}는 사용할 WORKER_NODE 개수(1개 이상)에 따라 작성
​
# ex)
# declare -a IPS=(10.0.0.1x 10.0.0.2x 10.0.0.3x 10.0.0.4x)
​
$ declare -a IPS=({MASTER_NODE_IP} {WORKER_NODE_IP1} {WORKER_NODE_IP2} {WORKER_NODE_IP3})
​
# ${IPS[@]}는 변수가 아니라 명령어의 일부분이므로 주의
$ CONFIG_FILE=inventory/mycluster/hosts.yaml python3 contrib/inventory_builder/inventory.py ${IPS[@]}
  • Openstack 환경에 설치 시 추가적인 환경변수 설정이 필요하며 설정 파일을 다운로드 받아 자동으로 환경변수 등록이 가능하다.
# Openstack UI 로그인 > 프로젝트 선택 > API 액세스 메뉴 선택 > OpenStack RC File 다운로드 클릭
# 스크립트 파일 실행 후 Openstack 계정 패스워드 입력
$ source {OPENSTACK_PROJECT_NAME}-openrc.sh
Please enter your OpenStack Password for project admin as user admin: {패스워드 입력}
  • Openstack 네트워크 인터페이스의 MTU값이 기본값 1450이 아닐 경우 CNI Plugin MTU 설정 변경이 필요하다.
# MTU 확인 (ex mtu 1400)
​
$ ifconfig
eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1400
inet 10.xx.xx.xx netmask 255.255.255.0 broadcast 10.xx.xx.xxx
inet6 fe80::xxxx:xxxx:xxxx:xxxx prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether fa:xx:xx:xx:xx:xx txqueuelen 1000 (Ethernet)
RX packets 346254 bytes 1363064162 (1.3 GB)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 323884 bytes 191720735 (191.7 MB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
​
$ vi ~/paas-ta-container-platform-deployment/standalone/openstack/inventory/mycluster/group_vars/k8s-cluster/k8s-net-calico.yml
​
calico_mtu: 1450 > calico_mtu: 1400
  • Ansible playbook으로 Kubespray 배포를 진행한다. playbook은 root로 실행하도록 옵션을 지정한다. (--become-user=root)
$ ansible-playbook -i inventory/mycluster/hosts.yaml --become --become-user=root cluster.yml
  • Kubespray 설치 완료 후 Cluster 사용을 위하여 다음 과정을 실행한다.
$ mkdir -p $HOME/.kube
$ sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
$ sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

2.7. Kubespray 설치 확인

Kubernetes Node 및 kube-system Namespace의 Pod를 확인하여 Kubespray 설치를 확인한다.
$ kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
ip-10-0-0-140 Ready <none> 2m v1.18.6
ip-10-0-0-148 Ready master 2m54s v1.18.6
ip-10-0-0-175 Ready <none> 2m v1.18.6
ip-10-0-0-54 Ready <none> 2m v1.18.6
​
$ kubectl get pods -n kube-system
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
calico-kube-controllers-86744fd67d-nl9zn 1/1 Running 0 101s
calico-node-gkmq8 1/1 Running 1 2m2s
calico-node-pwdpp 1/1 Running 1 2m2s
calico-node-qxbl5 1/1 Running 1 2m2s
calico-node-sfbgc 1/1 Running 1 2m2s
coredns-dff8fc7d-f2bhs 1/1 Running 0 85s
coredns-dff8fc7d-zfn8m 1/1 Running 0 90s
dns-autoscaler-66498f5c5f-vpw87 1/1 Running 0 87s
kube-apiserver-ip-10-0-0-148 1/1 Running 0 3m14s
kube-controller-manager-ip-10-0-0-148 1/1 Running 0 3m14s
kube-proxy-27z6x 1/1 Running 0 2m26s
kube-proxy-g9lwc 1/1 Running 0 2m24s
kube-proxy-m67ts 1/1 Running 0 2m24s
kube-proxy-vh7fr 1/1 Running 0 2m24s
kube-scheduler-ip-10-0-0-148 1/1 Running 1 3m14s
kubernetes-dashboard-667c4c65f8-htprk 1/1 Running 0 84s
kubernetes-metrics-scraper-54fbb4d595-dmmcr 1/1 Running 0 83s
nginx-proxy-ip-10-0-0-140 1/1 Running 0 2m23s
nginx-proxy-ip-10-0-0-175 1/1 Running 0 2m23s
nginx-proxy-ip-10-0-0-54 1/1 Running 0 2m23s
nodelocaldns-pw8mq 1/1 Running 0 85s
nodelocaldns-rt8sv 1/1 Running 0 85s
nodelocaldns-sj4gh 1/1 Running 0 85s
nodelocaldns-zhf2v 1/1 Running 0 85s

3. Kubespray 삭제 (참고)

Ansible playbook을 이용하여 Kubespray 삭제를 진행한다.
$ ansible-playbook -i inventory/mycluster/hosts.yaml --become --become-user=root reset.yml

4. 컨테이너 플랫폼 운영자 생성 및 Token 획득 (참고)

4.1. Cluster Role 운영자 생성 및 Token 획득

Kubespray 설치 이후에 Cluster Role을 가진 운영자의 Service Account를 생성한다. 해당 Service Account의 Token은 운영자 포털에서 Super Admin 계정 생성 시 이용된다.
  • Service Account를 생성한다.
# {SERVICE_ACCOUNT} : 생성할 Service Account 명
$ kubectl create serviceaccount {SERVICE_ACCOUNT} -n kube-system
(ex. kubectl create serviceaccount k8sadmin -n kube-system)
  • Cluster Role을 생성한 Service Account에 바인딩한다.
$ kubectl create clusterrolebinding {SERVICE_ACCOUNT} --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:{SERVICE_ACCOUNT}
  • 생성한 Service Account의 Token을 획득한다.
# {SECRET_NAME} : Mountable secrets 값 확인
$ kubectl describe serviceaccount {SERVICE_ACCOUNT} -n kube-system
​
$ kubectl describe secret {SECRET_NAME} -n kube-system | grep -E '^token' | cut -f2 -d':' | tr -d " "

4.2. Namespace 사용자 Token 획득

포털에서 Namespace 생성 및 사용자 등록 이후 Token값을 획득 시 이용된다.
  • Namespace 사용자의 Token을 획득한다.
# {SECRET_NAME} : Mountable secrets 값 확인
# {NAMESPACE} : Namespace 명
$ kubectl describe serviceaccount {SERVICE_ACCOUNT} -n {NAMESPACE}
​
$ kubectl describe secret {SECRET_NAME} -n {NAMESPACE} | grep -E '^token' | cut -f2 -d':' | tr -d " "

4.3. 컨테이너 플랫폼 Temp Namespace 생성

컨테이너 플랫폼 배포 시 최초 Temp Namespace 생성이 필요하다. 해당 Temp Namespace는 포털 내 사용자 계정 관리를 위해 이용된다.
  • Temp Namespace를 생성한다.
$ kubectl create namespace paas-ta-container-platform-temp-namespace

5. Resource 생성 시 주의사항

사용자가 직접 Resource를 생성 시 다음과 같은 prefix를 사용하지 않도록 주의한다.
Resource 명
생성 시 제외해야 할 prefix
전체 Resource
kube*
Namespace
all
​
kubernetes-dashboard
​
paas-ta-container-platform-temp-namespace
Role
paas-ta-container-platform-init-role
​
paas-ta-container-platform-admin-role
ResourceQuota
paas-ta-container-platform-low-rq
​
paas-ta-container-platform-medium-rq
​
paas-ta-container-platform-high-rq
LimitRanges
paas-ta-container-platform-low-limit-range
​
paas-ta-container-platform-medium-limit-range
​
paas-ta-container-platform-high-limit-range
Pod
nodes
​
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1. 문서 개요
1.1. 목적
1.2. 범위
1.3. 시스템 구성도
1.4. 참고자료
2. Kubespray 설치
2.1. Prerequisite
2.2. SSH Key 생성 및 배포
2.3. Kubespray 다운로드
2.4. Ubuntu, Python Package 설치
2.5. Kubespray 파일 수정
2.6. Kubespray 설치
2.7. Kubespray 설치 확인
3. Kubespray 삭제 (참고)
4. 컨테이너 플랫폼 운영자 생성 및 Token 획득 (참고)
4.1. Cluster Role 운영자 생성 및 Token 획득
4.2. Namespace 사용자 Token 획득
4.3. 컨테이너 플랫폼 Temp Namespace 생성
5. Resource 생성 시 주의사항