GitOps实战：使用Flux新建Kubernetes集群

为了让用户能获得更低延迟的响应，越来越多的企业开始向更加分布式的云计算环境迈进。以可重复、可移植的方式构建平台和应用程序，这种能力变得越来越重要。

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本文将简要介绍如何快速、高效地启用新集群。操作中将会用到GitOps和Flux等基础部署工具，如入口网关、监控、日志和机密管理。

GitOps和Flux是什么

GitOps是一种以Git仓库作为唯一事实来源，从而实现基础设施自动化的过程。

Flux则是GitOps所包含的一种持续交付解决方案。它提供了一组Kubernetes控制器，可用于监控版本库（Git或Helm），并通过部署、更新或删除对象等方式与当前集群状态保持一致。

Flux 2.0的炫酷功能

1.维护一整套平台工具

有了GitOps，我们可以集中维护希望Kubernetes集群具备的一套工具。

在下文示例中，将使用flux向集群部署5个工具：

Nginx Ingress Gateway：提供第7层路由功能
Cert-Manager：自动管理TLS证书，实现https
Sealed Secrets：机密信息会在加密后存储在公共存储库中
Grafana和Prometheus：工作负载指标监控
EFK栈：中央日志

2.Flux可同时引用helm和git仓库

Flux对于如何构建和引用应用程序并无倾向性。大多数成熟的开源工具都使用helm chart来维护。很多时候，应用程序微服务可能并不需要额外的抽象层。Flux为我们提供了直接在git仓库（而非helm仓库）中引用yaml集的选项。

3.自动化的漂移修正

由于GitOps以声明方式表达所需状态，因此Flux会定期将实际状态（通过Kubernetes API获得）与所需状态进行核对。任何（意外或故意的）配置漂移都会得到补救，从而让平台工程师睡个好觉。

GitHub仓库──集群设置

让我们仔细看看GitHub仓库是如何设置的。

集群仓库的文件夹结构

该repo包含3个文件夹。在空repo上初始化flux时会自动创建flux-system文件夹。由于这是一个现有repo，我们将保持原样。

让我们重点关注Infra和cluster文件夹。

1.Infra文件夹

该文件夹包含可部署到集群中的工具和配置。这构成了我们可以维护和配置的基线。

在这里定义的应用程序并不意味着会被部署到集群中。该文件夹就像一个"函数"，可被cluster文件夹调用并部署。

包含可部署到集群的工具列表

另一点需要注意的是配置和控制器的分离，这样我们就可以在不同yaml之间建立部署依赖关系。在我们的设置中，只有在控制器之后才会部署配置。集群文件夹内的infra.yaml文件中说明了这种依赖关系。下文将详细介绍 infra.yaml。

2.Clusters文件夹

该文件夹通过创建子文件夹来管理多个群集。在本例中，我们将创建一个名为id-cluster的子文件夹来管理k8s集群。

集群设置

在Infra.yaml中，我们将指定从Infra文件夹中包含的工具（本例中将包含所有工具）。

我们还将指明集群特有的任何配置更改，例如grafana和kibana url的唯一主机名。

yaml 复制代码

apiVersion: kustomize.toolkit.fluxcd.io/v1
kind: Kustomization
metadata:
  name: infra-controllers
  namespace: flux-system
spec:
  interval: 2h
  retryInterval: 1m
  timeout: 5m
  sourceRef:
    kind: GitRepository
    name: flux-system
  path: ./infra/controllers
  prune: true
  wait: true
  patches:
    - patch: |
        - op: replace
          path: /spec/values/grafana/ingress/hosts/0
          value: "grafana-id.gangstack.com"
        - op: replace
          path: /spec/values/grafana/ingress/tls/0/hosts/0
          value: "grafana-id.gangstack.com"
      target:
        kind: HelmRelease
        name: prometheus-operator
---
apiVersion: kustomize.toolkit.fluxcd.io/v1
kind: Kustomization
metadata:
  name: infra-configs
  namespace: flux-system
spec:
  dependsOn:
    - name: infra-controllers
  interval: 1h
  retryInterval: 1m
  timeout: 5m
  sourceRef:
    kind: GitRepository
    name: flux-system
  path: ./infra/configs
  prune: true
  patches:
    - patch: |
        - op: replace
          path: /spec/acme/server
          value: https://acme-v02.api.letsencrypt.org/directory
      target:
        kind: ClusterIssuer
        name: letsencrypt
    - patch: |
        - op: replace
          path: /spec/rules/0/host
          value: "kibana-id.gangstack.com"
        - op: replace
          path: /spec/tls/0/hosts/0
          value: "kibana-id.gangstack.com"
      target:
        kind: Ingress  
        name: kibana-ingress

在展示了软件仓库的设置后，开始它们的表演吧。

好戏上场

接下来，我们将使用Akamai Connected Cloud Linode Kubernetes Engine（LKE）在雅加达区域建立一个集群。

1.Linode Kubernetes Engine

LKE是Akamai Connected Cloud提供的产品，具备完全托管的编排引擎和集群自动扩展功能。让我们在雅加达区域创建一个LKE集群。

首先访问Linode Cloud Manager，进入左侧面板的Kubernetes选项，然后选择Create Cluster。

Linode Cloud Manager──LKE

在雅加达区域建立一个集群。我们选择了3 x 8GB共享Linode。

LKE安装

为kubectl服务器下载kubeconfig。这里使用的是Ubuntu Linode Server。

下载kubeconfig.yaml

将kubeconfig粘贴到.kube文件夹，并将文件重命名为config。

kubectl设置

2.在集群中设置Flux

安装Flux CLI和一系列flux Kubernetes控制器。该配置将在我们的集群中建立GitOps交付管道，并将我们的集群repo作为唯一事实来源。

使用bash安装flux：

arduino 复制代码

curl -s https://fluxcd.io/install.sh | sudo bash

为了让git能访问我们的集群仓库，需要通过环境变量提供一个PAT令牌。

ini 复制代码

export GITHUB_TOKEN=<gh-token>

为集群仓库运行bootstrap。

ini 复制代码

flux bootstrap github \
  --token-auth \
  --owner=gangyi89 \
  --repository=tools-demo-flux \
  --branch=main \
  --path=clusters/id-cluster \
  --personal