使用Ansible Molecule测试KubeVirt虚拟机的完整指南-优快云博客

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使用Ansible Molecule测试KubeVirt虚拟机的完整指南

molecule Molecule aids in the development and testing of Ansible content: collections, playbooks and roles 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/mo/molecule

前言

在现代云原生环境中，KubeVirt作为Kubernetes的虚拟化扩展，允许用户在Kubernetes集群中运行和管理虚拟机。本文将详细介绍如何利用Ansible Molecule框架来测试基于KubeVirt的虚拟机环境，帮助开发者和运维人员构建可靠的自动化测试流程。

核心概念解析

1. Ansible Molecule简介

Ansible Molecule是一个用于开发和测试Ansible角色的框架，它提供了创建、配置、测试和销毁测试环境的完整生命周期管理。通过Molecule，我们可以：

快速搭建测试环境
验证Ansible角色的正确性
执行多种测试场景
确保基础设施代码的质量

2. KubeVirt基础

KubeVirt是Kubernetes的虚拟化扩展，它允许用户在Kubernetes集群中：

创建和管理虚拟机
将虚拟机作为Kubernetes资源进行编排
实现容器和虚拟机的混合部署
利用Kubernetes的强大功能管理传统虚拟机工作负载

环境准备

1. 系统要求

在开始之前，请确保满足以下条件：

已安装并配置好Kubernetes集群
集群中已部署KubeVirt组件
已安装Ansible和Molecule工具
具备访问Kubernetes API的权限

2. 必要的Ansible集合

本方案需要kubernetes.core集合，它提供了与Kubernetes API交互的能力。可以通过以下方式安装：

ansible-galaxy collection install kubernetes.core

3. 认证配置

Molecule需要通过服务账户与Kubernetes API交互，需要配置以下环境变量：

export K8S_AUTH_API_KEY="<服务账户令牌>"
export K8S_AUTH_HOST="<Kubernetes API地址>"
export K8S_AUTH_VERIFY_SSL="false"  # 测试环境可禁用SSL验证

权限配置详解

为确保Molecule能够创建和管理KubeVirt资源，需要在目标命名空间中配置适当的RBAC权限。以下是完整的RBAC配置示例：

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: molecule-test-sa
  namespace: test-vm-ns

---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: Role
metadata:
  namespace: test-vm-ns
  name: molecule-test-role
rules:
  - apiGroups: ["kubevirt.io"]
    resources: ["virtualmachines"]
    verbs: ["get", "list", "watch", "create", "delete", "patch", "edit"]
  - apiGroups: [""]
    resources: ["services"]
    verbs: ["get", "list", "watch", "create", "delete", "patch", "edit"]
  - apiGroups: [""]
    resources: ["pods"]
    verbs: ["get", "list"]

---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  name: molecule-test-rb
  namespace: test-vm-ns
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: molecule-test-sa
    namespace: test-vm-ns
roleRef:
  kind: Role
  name: molecule-test-role
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

关键配置说明：

ServiceAccount：为Molecule测试创建专用的服务账户
Role：定义对VirtualMachine、Service和Pod资源的操作权限
RoleBinding：将角色绑定到服务账户

测试场景配置

1. molecule.yml配置

Molecule的核心配置文件定义了测试场景的基本参数：

dependency:
  name: galaxy
driver:
  name: delegated
platforms:
  - name: kubevirt-vm
    groups:
      - kubevirt
provisioner:
  name: ansible
  inventory:
    group_vars:
      kubevirt:
        ansible_connection: ssh
        ansible_user: fedora
        ansible_ssh_private_key_file: /tmp/molecule_ssh_key
verifier:
  name: ansible

配置要点：

使用delegated驱动，将实际环境创建交给Ansible playbook处理
定义平台名称为kubevirt-vm，并分配到kubevirt组
配置SSH连接参数，包括用户名和临时SSH密钥位置

2. 虚拟机创建流程

Molecule通过create.yml playbook创建测试环境，主要步骤包括：

生成临时SSH密钥对
创建KubeVirt虚拟机定义
等待虚拟机准备就绪
获取虚拟机访问信息

关键任务示例：

- name: Generate temporary SSH key
  openssh_keypair:
    path: "/tmp/molecule_ssh_key"
    type: ed25519

- name: Create KubeVirt VM
  k8s:
    state: present
    definition: "{{ lookup('template', 'vm.yml.j2') | from_yaml }}"

测试执行流程

完整的测试生命周期包含以下阶段：

创建阶段：molecule create
- 在Kubernetes中创建KubeVirt虚拟机
- 配置网络和访问方式
收敛阶段：molecule converge
- 应用Ansible角色到虚拟机
- 验证配置是否正确应用
验证阶段：molecule verify
- 运行测试用例验证系统状态
- 确保角色按预期工作
销毁阶段：molecule destroy
- 清理测试资源
- 删除虚拟机和相关Kubernetes对象

执行完整测试流程的命令：

molecule test --scenario-name kubevirt

高级配置技巧

1. 自定义虚拟机规格

通过修改create_vm_dictionary.yml可以调整虚拟机配置：

vm_dict:
  name: "kubevirt-vm"
  cpu_cores: 2
  memory: 2Gi
  image: "fedora-cloud-base-image"
  ssh_key: "{{ lookup('file', '/tmp/molecule_ssh_key.pub') }}"

2. 网络配置选项

可以通过Service资源暴露虚拟机SSH端口：

- name: Expose SSH port via NodePort
  k8s:
    state: present
    definition:
      apiVersion: v1
      kind: Service
      metadata:
        name: "kubevirt-vm-ssh"
      spec:
        type: NodePort
        ports:
          - port: 22
            targetPort: 22
            nodePort: 30022
        selector:
          kubevirt.io/domain: "kubevirt-vm"

3. 多虚拟机测试场景

通过在molecule.yml中定义多个平台，可以创建复杂的测试环境：

platforms:
  - name: kubevirt-vm1
    groups:
      - kubevirt
      - web_servers
  - name: kubevirt-vm2
    groups:
      - kubevirt
      - db_servers