利用 Kuryr 整合 OpenStack 与 Kubernetes 网络

Kubernetes Kuryr 是 OpenStack Neutron 的子项目,其主要目标是通过该项目来整合 OpenStackKubernetes 的网络。该项目在 Kubernetes 中实作了原生 Neutron-based 的网络,因此使用 Kuryr-Kubernetes 可以让你的 OpenStack VM 与 Kubernetes Pods 能够选择在同一个子网上运作,并且能够使用 Neutron 的 L3 与 Security Group 来对网络进行路由,以及阻挡特定来源 Port。

Kuryr-Kubernetes 整合有两个主要组成部分:

  1. Kuryr Controller:
    Controller 主要目的是监控 Kubernetes API 的来获取 Kubernetes 资源的变化,然后依据 Kubernetes 资源的需求来执行子资源的分配和资源管理。
  2. Kuryr CNI:主要是依据 Kuryr Controller 分配的资源来绑定网络至 Pods 上。

本篇我们将说明如何利用DevStack与Kubespray建立一个简单的测试环境。

环境资源与事前准备

准备两台实体机器,这边测试的操作系统为CentOS 7.x,该环境将在扁平的网络下进行。

IP Address 1 Role
172.24.0.34 controller, k8s-master
172.24.0.80 compute, k8s-node1

更新每台节点的 CentOS 7.x packages:

$ sudo yum --enablerepo=cr update -y

然后关闭 firewalld 以及 SELinux 来避免实现发生问题:

$ sudo setenforce 0 
$ sudo systemctl disable firewalld && sudo systemctl stop firewalld

OpenStack Controller 安装

首先进入172.24.0.34(controller),并且执行以下指令。

然后执行以下指令来建立 DevStack 专用使用者:

$ sudo useradd -s /bin/bash -d /opt/stack -m stack
$ echo "stack ALL=(ALL) NOPASSWD: ALL" | sudo tee /etc/sudoers.d/stack

选用 DevStack 是因为现在都是用 Systemd 来管理服务,不用再用 screen 了,虽然都很方便。

接着切换至该使用者环境来建立 OpenStack:

$ sudo su - stack

下载 DevStack 安装套件:

$ git clone https://git.openstack.org/openstack-dev/devstack
$ cd devstack

新增local.conf文件,来描述部署信息:

[[local|localrc]]
HOST_IP=172.24.0.34
GIT_BASE=https://github.com

ADMIN_PASSWORD=passwd
DATABASE_PASSWORD=passwd
RABBIT_PASSWORD=passwd
SERVICE_PASSWORD=passwd
SERVICE_TOKEN=passwd
MULTI_HOST=1

修改 HOST_IP 为自己的 IP 位置。

完成后,执行以下指令开始部署:

$ ./stack.sh

Openstack Compute 安装

进入到172.24.0.80(compute),并且执行以下指令。

然后执行以下指令来建立 DevStack 专用使用者:

$ sudo useradd -s /bin/bash -d /opt/stack -m stack
$ echo "stack ALL=(ALL) NOPASSWD: ALL" | sudo tee /etc/sudoers.d/stack

选用 DevStack 是因为现在都是用 Systemd 来管理服务,不用再用 screen 了,虽然都很方便。

接着切换至该使用者环境来建立 OpenStack:

$ sudo su - stack

下载 DevStack 安装套件:

$ git clone https://git.openstack.org/openstack-dev/devstack
$ cd devstack

新增local.conf文件,来描述部署信息:

[[local|localrc]]
HOST_IP=172.24.0.80
GIT_BASE=https://github.com
MULTI_HOST=1
LOGFILE=/opt/stack/logs/stack.sh.log
ADMIN_PASSWORD=passwd
DATABASE_PASSWORD=passwd
RABBIT_PASSWORD=passwd
SERVICE_PASSWORD=passwd
DATABASE_TYPE=mysql

SERVICE_HOST=172.24.0.34
MYSQL_HOST=$SERVICE_HOST
RABBIT_HOST=$SERVICE_HOST
GLANCE_HOSTPORT=$SERVICE_HOST:9292
ENABLED_SERVICES=n-cpu,q-agt,n-api-meta,c-vol,placement-client
NOVA_VNC_ENABLED=True
NOVNCPROXY_URL="http://$SERVICE_HOST:6080/vnc_auto.html"
VNCSERVER_LISTEN=$HOST_IP
VNCSERVER_PROXYCLIENT_ADDRESS=$VNCSERVER_LISTEN

Tips:
修改 HOST_IP 为自己的主机位置。
修改 SERVICE_HOST 为 Master 的IP位置。

完成后,执行以下指令开始部署:

$ ./stack.sh

建立 Kubernetes 集群环境

首先确认所有节点之间不需要 SSH 密码即可登入,接着进入到172.24.0.34(k8s-master)并且执行以下指令。

接着安装所需要的套件:

$ sudo yum -y install software-properties-common ansible git gcc python-pip python-devel libffi-devel openssl-devel
$ sudo pip install -U kubespray

完成后,新增 kubespray 配置文件:

$ cat <<EOF >  ~/.kubespray.yml
kubespray_git_repo: "https://github.com/kubernetes-incubator/kubespray.git"
# Logging options
loglevel: "info"
EOF

然后利用 kubespray-cli 快速生成环境的inventory文件,并修改部分内容:

$ sudo -i
$ kubespray prepare --masters master --etcds master --nodes node1

编辑/root/.kubespray/inventory/inventory.cfg,修改以下内容:

[all]
master  ansible_host=172.24.0.34 ansible_user=root ip=172.24.0.34
node1    ansible_host=172.24.0.80 ansible_user=root ip=172.24.0.80

[kube-master]
master

[kube-node]
master
node1

[etcd]
master

[k8s-cluster:children]
kube-node1
kube-master

完成后,即可利用 kubespray-cli 指令来进行部署:

$ kubespray deploy --verbose -u root -k .ssh/id_rsa -n calico

经过一段时间后就会部署完成,这时候检查节点是否正常:

$ kubectl get no
NAME      STATUS         AGE       VERSION
master    Ready,master   2m        v1.7.4
node1     Ready          2m        v1.7.4

接着为了方便让 Kuryr Controller 简单取得 K8s API Server,这边修改/etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yml档案,加入以下内容:

- "--insecure-bind-address=0.0.0.0"
- "--insecure-port=8080"

Tips:
将 insecure 绑定到 0.0.0.0 之上,以及开启 8080 Port。

安装 Openstack Kuryr

进入到172.24.0.34(controller),并且执行以下指令。

首先在节点安装所需要的套件:

$ sudo yum -y install  gcc libffi-devel python-devel openssl-devel install python-pip

然后下载 kuryr-kubernetes 并进行安装:

$ git clone http://git.openstack.org/openstack/kuryr-kubernetes
$ pip install -e kuryr-kubernetes

新增kuryr.conf至/etc/kuryr目录:

$ cd kuryr-kubernetes
$ ./tools/generate_config_file_samples.sh
$ sudo mkdir -p /etc/kuryr/
$ sudo cp etc/kuryr.conf.sample /etc/kuryr/kuryr.conf

接着使用 OpenStack Dashboard 建立相关项目,在浏览器输入Dashboard,并执行以下步骤。

  1. 新增 K8s project。
  2. 修改 K8s project member 加入到 service project。
  3. 在该 Project 中新增 Security Groups,参考kuryr-kubernetes manually
  4. 在该 Project 中新增 pod_subnet 子网。
  5. 在该 Project 中新增 service_subnet 子网。

完成后,修改/etc/kuryr/kuryr.conf文件,加入以下内容:

[DEFAULT]
use_stderr = true
bindir = /usr/local/libexec/kuryr

[kubernetes]
api_root = http://172.24.0.34:8080

[neutron]
auth_url = http://172.24.0.34/identity
username = admin
user_domain_name = Default
password = admin
project_name = service
project_domain_name = Default
auth_type = password

[neutron_defaults]
ovs_bridge = br-int
pod_security_groups = {id_of_secuirity_group_for_pods}
pod_subnet = {id_of_subnet_for_pods}
project = {id_of_project}
service_subnet = {id_of_subnet_for_k8s_services}

完成后执行 kuryr-k8s-controller:

$ kuryr-k8s-controller --config-file /etc/kuryr/kuryr.conf

安装 Kuryr-CNI

进入到172.24.0.80(node1)并且执行以下指令。

首先在节点安装所需要的套件:

$ sudo yum -y install  gcc libffi-devel python-devel openssl-devel python-pip

然后安装 Kuryr-CNI 来提供给 kubelet 使用:

$ git clone http://git.openstack.org/openstack/kuryr-kubernetes
$ sudo pip install -e kuryr-kubernetes

新增kuryr.conf至/etc/kuryr目录:

$ cd kuryr-kubernetes
$ ./tools/generate_config_file_samples.sh
$ sudo mkdir -p /etc/kuryr/
$ sudo cp etc/kuryr.conf.sample /etc/kuryr/kuryr.conf

修改/etc/kuryr/kuryr.conf档案,加入以下内容:

[DEFAULT]
use_stderr = true
bindir = /usr/local/libexec/kuryr
[kubernetes]
api_root = http://172.24.0.34:8080

建立 CNI bin 与 Conf 目录:

$ sudo mkdir -p /opt/cni/bin
$ sudo ln -s $(which kuryr-cni) /opt/cni/bin/
$ sudo mkdir -p /etc/cni/net.d/

新增/etc/cni/net.d/10-kuryr.conf CNI 配置文件:

{
    "cniVersion": "0.3.0",
    "name": "kuryr",
    "type": "kuryr-cni",
    "kuryr_conf": "/etc/kuryr/kuryr.conf",
    "debug": true
}

完成后,更新 oslo 与 vif python 库:

 $ sudo pip install 'oslo.privsep>=1.20.0' 'os-vif>=1.5.0'

最后重新启动相关服务:

sudo systemctl daemon-reload && systemctl restart kubelet.service

测试结果

我们这边开一个 Pod 与 OpenStack VM 来进行沟通:

作者:Kyle,任职于 inwinSTACK 担任软件工程师,主要开发与研究虚拟化、分布式储存与容器化应用。