如何建立高效、經濟的Kubernetes叢集
操作起來要簡單快速，既要高效又要省錢，這樣的Kubernetes叢集怎麼搭？
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Kubernetes是我主要學習的主題之一。我知道不光是我，還有一定數量的人願意在工作之餘進一步使用和研究它。
本文是介紹關於如何建立一個高效的Kubernetes叢集，用於在Scaleway上使用Terraform和Rancher 2.x的開發目的。我假設你已經知道了（或者至少聽過）：
- Kubernetes
- Terraform
- Rancher
- Scaleway
- Cloudflare
概 述
下圖的概要描述了本文嘗試實現的內容：
部署工作大部分將由Terraform自動完成。我們將建立一個Rancher伺服器，在上面新增Rancher代理來建立和管理Kubernetes叢集。域解析也將由Terraform自動配置到Cloudflare。所有的伺服器都將部署到Scaleway上，而且它們非常的便宜（在撰寫本文時Start1-S伺服器只花費€3.99/mo和€0.008/小時！）
為什麼選擇Rancher？
如果你想從頭開始學習Kubernetes成為一名kubectl魔術師，這個出發點不錯，我不反對。不過在我看來，僅僅是學習Kuberenetes是不夠的，更重要的是你想用它做什麼，你想實現什麼。比如，我經常開發微服務和功能來進行測試（特別是webhook整合），並在Kubernetes上執行它。當然，在管理Kubernetes方面kubectl起到了很大的幫助，但是當我想檢查某些服務的日誌或建立一些secrets時，我不得不使用kubectl輸入大量命令創建出大量的清單，這些常讓我感到疲憊。有時候我只是想簡單地部署一下資源，並不使用清單。我知道有很多工具（如stern、ksonnet等等）可以幫助實現這些工作流，但是我從Rancher 1.x開始就是忠實使用者了，知道他們的UI可以讓工作變得更簡單直觀。這也是我為什麼在這個工具集中包含Rancher的原因。
讓我們開始吧！
話不多說，我們開始部署一些資源吧。這兒有一些準備工作：
- 準備一個Scaleway賬號
- 準備一個Cloudflare賬號
- 在Cloudflare中設定至少1個zone（你可以得到一個免費的服務域比如Freenom）
- 克隆kenfdev/rancher-scaleway倉庫
- 安裝terraform
- 安裝kubectl
我不會詳細解釋這些內容，因為如果都寫的話這篇文章得爆炸了。你可以自己搜尋找到相關的資源。
在這裡有一個重要的提示。我們將在Scaleway上部署伺服器，這些都不是免費的。所以事先要確認這一點，它會花費一些錢（不過Scaleway非常便宜）。我不會對這些成本承擔任何責任，所以如果你完成了，一定要破壞掉它們。
從Scaleway獲取資訊
我們將在Scaleway上自動部署伺服器，為此，我們需要有一個token。在Scaleway中轉到Credentials頁面並點選Create new token。把Secret key記錄下來，因為我們之後會用到這個。
同時，前往Account頁面找到ORGANIZATION ID做好記錄。到現在為止你已經完成了Scaleway的部分，Terraform會處理好其他事情。
從Cloudflare獲取API token
我們需要為建立的Rancher伺服器設定DNS，為了實現這一點，我們需要獲得Cloudflare的API token。前往Cloudflare下的My Profile，可以在這裡找到API Keys。如下圖所示點選Global API Key的View按鈕。
現在記錄下這個token，到這裡收集資訊的工作結束了。
為Rancher伺服器準備Terraform資源
現在我們已經有了需要收集的資訊，那麼下一步就是用Terraform來部署了。先去克隆kenfdev/rancher-scaleway倉庫。
首先，前往rancherserver目錄，按照terraform.tfvars.sample建立一個tfvars檔案，開啟它：
tfvars檔案看起來像這樣：
需要對這些內容做修改：
- scw_token – 你的Scaleway Secret Token
- scw_org – 你的Scaleway Organization ID
- admin_password – 你將在Rancher伺服器使用的密碼
- rancher_server_url – Rancher伺服器所使用的URL。Terraform會為你的cloudflare zone設定一個rancher子域名。所以如果你的zone名為example.com，那麼terraform會建立一個記錄連結到rancher.example.com。
- cloudflare_email – 你Cloudflare中的Email
- cloudflare_token – 你Cloudflare的API token
- cloudflare_zone – 你的Cloudflare zone
你也可以根據你自己的需求修改其他變數。
部署Rancher Server
現在我們準備好了，用Terraform來進行部署吧！點選terraform apply你會看到像下面這樣的顯示：
5個資源？
“為什麼是5個資源？我們剛剛不是隻部署了1個伺服器嗎？”你可能會這麼問，其實我們確實部署了不止一個資源，我們部署了：
- 1個伺服器（Rancher伺服器）
- 1個為cloud-init程序引導Rancher伺服器的使用者資料
- 1個安全組
- 1條附加到安全組來控制流量的規則
- 1條指向Rancher伺服器的Cloudflare DNS記錄
這樣便添加了5個資源，現在點選yes。如果一切進行順利，你應該能看到這樣的資訊：
如果檢查Scaleway的話：
看起來伺服器是部署好了，那DNS如何呢？
它看起來也新增到了Cloudflare！現在我們用這個地址訪問Rancher伺服器：
ofollow,noindex" target="_blank">https://rancher.your.zone/
如果你使用的是Chrome的話應該會看到警告提示
這是因為你還沒有給伺服器設定合法的SSL證書。單擊左下角的按鈕，忽略警告並強制訪問頁面。
瞧！我們用1條命令部署了一個帶有DNS的Rancher伺服器！很酷吧！輸入你儲存在tfvars中設定的密碼，應該能登陸了。
現在你有了一個正在工作的Rancher伺服器！你可以在UI上開始為各個位置建立Kubernetes叢集，不過本文不會介紹這些用例。取而代之的，我們將在這裡使用Terraform，在Scaleway上建立Rancher代理，自動設定這些由Rancher伺服器管理的叢集。
為Rancher代理準備Terraform資源
返回kenfdev/rancher-scaleway倉庫。現在，前往rancheragent目錄。同樣複製一份terraform.tfvars.sample給terraform.tfvars。
現在開啟terraform.tfvars:
和Rancher伺服器時一樣填入憑證資訊，這裡列出一些要記住的變數：
- rancher_server_address – Rancher Serve的地址，它可能是一個IP或者域名，不過我建議你在之前的步驟中設定成域名
- count_agent_all_nodes – 統計建立的擁有all roles（etcd, controlplane, worker）的節點數。如果你只是取體驗一下Kubernetes叢集，那麼有一個就足夠了。
- count_agent_etcd_nodes – 統計建立的擁有etcd role的節點數
- count_agent_controlplane – 統計建立的擁有controlplane role的節點數
- count_agent_worker_nodes – 統計建立的擁有worker role的節點數
部署Rancher代理
現在再一次點選terraform apply，將rancher代理部署到Scaleway上。
選擇yes，伺服器就部署好了。幾分鐘後你可以看到資源部署完畢：
同時，在Rancher伺服器的UI下，你可以看到一個新的叢集註冊好了。
再過一會，你可以看到Kubernetes叢集部署完畢（Active）！
這也很酷對吧？我們可以在Internet（Scaleway）上建立自己的Kubernetes叢集，而這僅僅通過幾行命令！
測試Ingress控制器
現在我們可以使用Kubernetes叢集了，讓我們看看Nginx Ingress控制器是否按照預期工作。在rancheragent目錄中，開啟dns.tf 檔案並新增下面的資訊：
這將建立一個Cloudflare記錄來指向具有all roles的Rancher代理節點。點選terraform apply，在Cloudflare設定DNS。
現在我們訪問 http://default.your.zone ，我們還沒有在叢集上配置任何Ingress，因此需要訪問預設後端。
嘿！我們可以看到Ingress控制器正按我們期望的運作著。
通過kubectl訪問叢集
最後，我們來試試能不能通過kubectl訪問這個叢集。拉取kubeconfig十分容易。只要在叢集層找到按鈕即可：
把config檔案複製或者下載到model上：
用kubectl和KUBECONFIG獲取一些資訊
成功獲得了關於節點的資訊，pods又是如何呢？
只用了簡單的kubectl就能輕鬆獲得資訊，你也可以通過Rancher UI或者kubectl部署資源。
清 理
如果你想繼續使用叢集，你可以從這時起繼續使用，不過我下面要介紹的是如果你已經使用完畢，該如何把這一切清理掉。
破壞掉Rancher代理和Cloudflare資源
執行下面的命令：
銷燬Rancher伺服器和Cloudflare資源
確保Scaleway上沒有任何資源了（只有預設的安全組）。否則你還要為這些資源付費。
