20251023 - KubeSummit 2025 - Kubespray and IaC Practice Automating On-Premise Kubernetes Deployment

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1. ChengHao Yang @ KubeSummit 2025 Kubespray 與 IaC 實踐 自 動化建置地端 Kubernetes 1
2. 2 • CNCF Ambassador • Kubestronaut • Co-organizer @ CNTUG • Lead organizer @ KCD Taipei 2025 • Maintainer @ Kubespray
 (SIG Cluster Lifecycle) • Release Signal Lead @
 Kubernetes v1.35 $ whoami ChengHao Yang 梯 口 (tico88612)
3. Agenda • 地端建置 Kubernetes 流程 • 建置 VM 方 法 • Kubespray 安裝 • 如何改善這些安裝流程？ 3
4. 地端 Kubernetes 如何建置？ 4
5. 地端 Kubernetes 如何建置？ • 手 中數台 Proxmox VE 或 OpenStack，建立多台 VM。 4
6. 地端 Kubernetes 如何建置？ • 手 中數台 Proxmox VE 或 OpenStack，建立多台 VM。 • 設定多台 VM 網路、套件 (CRI) 4
7. 地端 Kubernetes 如何建置？ • 手 中數台 Proxmox VE 或 OpenStack，建立多台 VM。 • 設定多台 VM 網路、套件 (CRI) • 用 Kubeadm 建立 cluster 4
8. 地端 Kubernetes 如何建置？ • 手 中數台 Proxmox VE 或 OpenStack，建立多台 VM。 • 設定多台 VM 網路、套件 (CRI) • 用 Kubeadm 建立 cluster • (其他節點) 用 Kubeadm 加入 cluster 4
9. 地端 Kubernetes 如何建置？ • 手 中數台 Proxmox VE 或 OpenStack，建立多台 VM。 • 設定多台 VM 網路、套件 (CRI) • 用 Kubeadm 建立 cluster • (其他節點) 用 Kubeadm 加入 cluster • 安裝 CNI 等套件 4
10. 地端 Kubernetes 如何建置？ • 手 中數台 Proxmox VE 或 OpenStack，建立多台 VM。 • 設定多台 VM 網路、套件 (CRI) • 用 Kubeadm 建立 cluster • (其他節點) 用 Kubeadm 加入 cluster • 安裝 CNI 等套件 4 需要花費多少時間？
11. 建置 VM 5
12. 建置 VM 5
13. 建置 VM 5 需要 Initial VM 嗎？有更快的 方 法建立 VM Template？
14. 快速啟動並設定新建的 VM • 由 Canonical 維護套件 • 用 於虛擬機 首 次啟動時，執 行 初始化的設定： • 使 用 者名稱、網路、package、 自 訂腳本等 • 多數 cloud image 皆可 支 援 • 普遍 用 於各 大 公有雲、私有雲等環境 Cloud Init 6
16. 7 Ubuntu Cloud Image
17. 7 Ubuntu Server ISO Ubuntu Cloud Image
18. 8 Source: https://pve.proxmox.com/wiki/Cloud-Init_Support
19. 8 Source: https://pve.proxmox.com/wiki/Cloud-Init_Support 使 用 者 密碼 網路設定 SSH 公鑰
20. 9 Source: https://cloudinit.readthedocs.io/en/latest/reference/modules.html
21. 至 少 Cloud Init 不需要 每個 VM 手 動安裝 10
22. 建置 VM 11
23. 建置 VM 11
24. 建置 VM 11
25. 建置 VM 11 複製貼上 VM 能更有效率嗎？
26. 基礎架構即程式碼 • 宣告式語法描述與管理資源（VM、VPC、 Load Balancer、DNS 等） • 讓環境可重現、可版本控制、可 review • 除了公有雲以外，私有雲 Proxmox VE 和 OpenStack 皆有套件 支 援 Infrastructure as Code 12
28. 13 Cloud Init 設定
29. 14 Source: https://opentofu.org/docs/language/meta-arguments/count/
30. 15 Source: https://opentofu.org/docs/language/meta-arguments/for_each/
31. Kubernetes 發 行 版選擇 • RKE 2 (SUSE) • K3s (SUSE) • K0s (Mirantis) • Kubeadm (Kubernetes O ffi cial) • Kubespray (Kubernetes SIG cluster lifecycle subproject) 16
32. Kubespray Kubeadm + Ansible Playbook • K8s SIG Cluster Lifecycle 的 子 專案 —— Vendor Neutral • 基於 Ansible 建構的腳本，執 行 Kubeadm，適 用 於 bare metal 或 VM 等環境。 • 整合常 用 的 CRI、CNI、CSI 等，應 用 程式包含 Gateway API、MetalLB 等。 • v2.29.0 後 支 援安裝 Prometheus Operator CRDs，可 用 於監控前置安裝。 17
33. Kubespray 安裝流程 • 設定變數、inventory • 執 行 ansible-playbook 18
36. Kubespray 安裝 方 式 Ansible Playbook 20
37. Kubespray 安裝流程 • 設定變數、inventory • 可以根據 IaC 結果 而生 成？ • 執 行 ansible-playbook • 產 生 相關檔案和 infra 後 自 動執 行 ？ 21
39. 22 Dev 叢集設定
40. 22 API Server Domain IP & Port
41. 22 Etcd 主機資訊 Control Plane 主機資訊 Worker 主機資訊
50. 27 執 行 ansible-playbook
51. 27 環境變數
52. 27 需要等這些資源完成後，才可執 行
54. Takeaway • Cloud Init 省下 VM 初始化安裝設定 • IaC 管理 VM 的 大 量建立，減少 VM 手 動複製的成本 • Kubespray 是 Kubeadm + Ansible 腳本，由 Kubernetes 官 方 維護 • 根據 IaC 資訊， 自 動產 生 inventory 和變數，執 行 ansible-playbook • 減少 人 為介入，提升建置 cluster 品質、效率 29
55. Improvement • 加入節點時，建立資源後，要 手 動執 行 scale.yml • 刪除節點時，要 手 動執 行 remove_node.yml 後，再移除 infra 設定 • 升級 cluster …… 需要配合 Kubespray 版本 30
56. Special Thanks! 覺揚夥伴：喬立 31
57. 如何參與 Kubespray 專案？ 32
58. 如何參與 Kubespray 專案？ • 專案網站：https://kubespray.io • 加入 Kubernetes Slack 頻道： • 使 用 問題：#kubespray • 開發問題：#kubespray-dev • GitHub 連結：https://github.com/kubernetes-sigs/kubespray 33 現役 approvers yankay tico88612 VannTen mzaian ant31
59. 想要參與更多雲端原 生 技術討論？ 34
60. 35 • Cloud Native Taiwan User Group 是 CNCF 認可的在地社群。 • 活動皆免費*限額報名參與。 • 投稿後並完成演講，我們將會贈 送 CNCF Store 一 件禮物！ • 官 方 網站：https://cloudnative.tw CNTUG meetup 每 月 聚會 + Call for Speaker 徵稿連結 CNTUG 聚會報名 官 方 網站 * 僅收場地費
61. 36 Group Pages Join CNTUG!
62. 37 • Website: https://tico.tw • Facebook: @tico88612 • Instagram: @__tico88612__ • GitHub: @tico88612 • LinkedIn: in/tico88612 • Telegram: @tico88612 Thank You! Please feel free to contact me!