Poseidon/Typhoon项目：基于Flatcar Linux的裸金属Kubernetes集群部署指南-优快云博客

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Poseidon/Typhoon项目：基于Flatcar Linux的裸金属Kubernetes集群部署指南

typhoon Minimal and free Kubernetes distribution with Terraform 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/typ/typhoon

前言

在现代云计算环境中，Kubernetes已成为容器编排的事实标准。虽然大多数部署发生在云平台上，但在裸金属环境中运行Kubernetes集群仍然有其独特的优势，如性能、成本控制和数据主权等。本文将详细介绍如何使用Poseidon/Typhoon项目在裸金属服务器上部署基于Flatcar Linux的Kubernetes集群。

技术栈概述

Poseidon/Typhoon项目提供了一套完整的工具链，用于在裸金属环境中自动化部署Kubernetes集群，主要包含以下核心组件：

Flatcar Linux：一个精简的、容器优化的Linux发行版，专注于安全性和可靠性
Matchbox：用于网络引导和裸金属机器配置的服务
Terraform：基础设施即代码工具，用于定义和部署集群
Ignition：Flatcar Linux的配置系统，用于节点初始化

准备工作

硬件要求

部署前需确保裸金属服务器满足以下最低配置：

内存：至少2GB
存储：至少30GB磁盘空间
网络：支持PXE启动的网卡
管理接口：IPMI或其他带外管理功能

网络环境准备

PXE网络引导环境：需要配置支持HTTPS的PXE引导环境
DNS记录：为每个节点预先配置A记录或AAAA记录
- 节点记录（如node1.example.com）
- Kubernetes API端点记录（如myk8s.example.com）

Matchbox服务部署

Matchbox是网络引导的核心服务，负责匹配机器并提供安装配置。部署时需注意：

生成TLS客户端证书（ca.crt、client.crt、client.key）
验证HTTP和HTTPS端点可访问性
建议部署为全局服务，便于管理多个站点的裸金属集群

部署流程详解

1. Terraform配置

创建provider.tf文件，配置Matchbox provider：

provider "matchbox" {
  endpoint    = "matchbox.example.com:8081"
  client_cert = file("~/.config/matchbox/client.crt")
  client_key  = file("~/.config/matchbox/client.key")
  ca          = file("~/.config/matchbox/ca.crt")
}

provider "ct" {}

terraform {
  required_providers {
    ct = {
      source  = "poseidon/ct"
      version = "0.11.0"
    }
    matchbox = {
      source = "poseidon/matchbox"
      version = "0.5.2"
    }
  }
}

2. 集群定义

定义Kubernetes集群模块：

module "mercury" {
  source = "git::https://github.com/poseidon/typhoon//bare-metal/flatcar-linux/kubernetes?ref=v1.33.1"

  # 基本配置
  cluster_name            = "mercury"
  matchbox_http_endpoint  = "http://matchbox.example.com"
  os_channel              = "flatcar-stable"
  os_version              = "2345.3.1"

  # 集群配置
  k8s_domain_name    = "node1.example.com"
  ssh_authorized_key = "ssh-rsa AAAAB3Nz..."

  # 机器列表
  controllers = [{
    name   = "node1"
    mac    = "52:54:00:a1:9c:ae"
    domain = "node1.example.com"
  }]
  workers = [
    {
      name   = "node2",
      mac    = "52:54:00:b2:2f:86"
      domain = "node2.example.com"
    },
    {
      name   = "node3",
      mac    = "52:54:00:c3:61:77"
      domain = "node3.example.com"
    }
  ]
}

3. 部署执行

初始化Terraform：
```
terraform init
```
预览变更：
```
terraform plan
```
应用配置：
```
terraform apply
```

4. 节点引导

在Terraform运行期间，通过IPMI设置节点从PXE启动：

ipmitool -H node1.example.com -U USER -P PASS chassis bootdev pxe
ipmitool -H node1.example.com -U USER -P PASS power on

节点将执行以下流程：

通过网络引导启动
安装Flatcar Linux到磁盘
从磁盘重启
根据角色（控制节点或工作节点）自行配置

集群验证

部署完成后，可通过以下步骤验证集群状态：

获取kubeconfig：

resource "local_file" "kubeconfig-mercury" {
  content         = module.mercury.kubeconfig-admin
  filename        = "/home/user/.kube/configs/mercury-config"
  file_permission = "0600"
}

查看节点状态：
```
kubectl get nodes
```
检查Pod状态：
```
kubectl get pods --all-namespaces
```

高级配置选项

网络配置

Typhoon支持多种CNI插件：

Cilium（默认）
Flannel

可通过networking参数指定：

networking = "flannel"

自定义配置

可以通过snippets参数为节点添加自定义Flatcar Linux配置：

snippets = {
  "node1" = [file("custom-config.yaml")]
}

安装选项

安装磁盘选择：
```
install_disk = "/dev/vda"
```
缓存安装（适用于离线环境）：
```
cached_install = true
```

故障排查

网络引导问题：
- 检查iPXE固件是否支持HTTPS
- 验证Matchbox端点可达性
引导过程监控：
```
ssh -p 2222 core@node1.example.com
```
启动日志查看：
```
journalctl -f -u bootstrap
```

维护建议

定期更新：通过Terraform模块版本更新集群
备份etcd：定期备份关键数据
监控：部署监控组件跟踪集群健康状态

结语

通过Poseidon/Typhoon项目，我们可以在裸金属环境中快速部署生产级的Kubernetes集群。这种方案结合了Flatcar Linux的安全性和Typhoon项目的自动化能力，为需要在非云环境中运行Kubernetes的用户提供了可靠的选择。本文介绍的部署流程和配置选项可以帮助您根据实际需求定制自己的Kubernetes集群。

typhoon Minimal and free Kubernetes distribution with Terraform 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/typ/typhoon

创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考