Курица или яйцо: раскалываем IaC

Что появилось раньше — курица или яйцо? Довольно странное начало для статьи про Infrastructure-as-Code, не так ли?

Что такое яйцо?

Чаще всего Infrastructure-as-Code (IaC) — декларативный способ представления инфраструктуры. В нем мы описываем состояние, которое хотим получить, начиная от железной части, заканчивая конфигурацией ПО. Поэтому IaC используется для:

  1. Resource Provision. Это VMs, S3, VPC и т.д. Основные инструменты для работы: Terraform и CloudFormation.
  2. Software Configuration. Основные инструменты: Ansible, Chef и т.д.

Любой код лежит в git-репозиториях. И рано или поздно тимлид решит, что надо бы навести порядок в них. И будет рефакторить он. И создаст некоторую структуру. И увидит он, что это есть хорошо.

Также хорошо, что уже существует GitLab и GitHub-провайдер для Terraform (и это Software Configuration). С их помощью можно управлять всем проектом: членами команды, CI/CD, git-flow и т.д.

Откуда взялось яйцо?

Вот мы и постепенно подходим к главному вопросу.

Прежде всего надо начинать с репозитория, который описывает структуру других репозиториев, в том числе себя. И конечно же, в рамках GitOps нужно добавить CI, чтобы автоматически изменения исполнялись.

  1. Как его хранить в Git?
  2. Как прикрутить CI?
  3. Если Gitlab мы тоже разворачиваем с помощью IaC, да еще и в Kubernetes?
  4. И GitLab Runner тоже в Kubernetes?
  5. А Kubernetes в облачном провайдере?

Что появилось раньше: GitLab, на который я загружу свой код, или код, описывающий то, какой GitLab мне нужен?

Курица с яйцами

«Оякодон3 с динозавром» [src]

Попробуем приготовить блюдо, используя в качестве облачного провайдера Managed Kubernetes Selectel.

TL;DR

А можно, чтобы сразу и в одну команду?

$ export MY_SELECTEL_TOKEN=<token>
$ curl https://gitlab.com/chicken-or-egg/mks/make/-/snippets/2002106/raw | bash

Ингредиенты:

  • Аккаунт от my.selectel.ru;
  • Токен от аккаунта;
  • Навыки Kubernetes;
  • Навыки Helm;
  • Навыки Terraform;
  • Helm chart GitLab;
  • Helm chart GitLab Runner.

Рецепт:

  1. Получить MY_SELECTEL_TOKEN из панели my.selectel.ru.
  2. Создать кластер Kubernetes, передав в него токен от аккаунта.
  3. Получить KUBECONFIG от созданного кластера.
  4. Установить GitLab в Kubernetes.
  5. Получить GitLab-token от созданного GitLab для пользователя root.
  6. Создать структуру проектов в GitLab, используя GitLab-token.
  7. Запушить имеющийся код в GitLab.
  8. ???
  9. Profit!

Шаг 1. Токен можно получить в разделе Ключи API.

Шаг 2. Подготавливаем наш Terraform для «запекания» кластера из 2 нод. Если вы уверены в том, что у вас хватит на все ресурсов, то можно включить автоквоты:

provider "selectel" {
 token = var.my_selectel_token
}

variable "my_selectel_token" {}
variable "username" {}
variable "region" {}


resource "selectel_vpc_project_v2" "my-k8s" {
 name = "my-k8s-cluster"
 theme = {
   color = "269926"
 }
 quotas {
   resource_name = "compute_cores"
   resource_quotas {
     region = var.region
     zone = "${var.region}a"
     value = 16
   }
 }
 quotas {
   resource_name = "network_floatingips"
   resource_quotas {
     region = var.region
     value = 1
   }
 }
 quotas {
   resource_name = "load_balancers"
   resource_quotas {
     region = var.region
     value = 1
   }
 }
 quotas {
   resource_name = "compute_ram"
   resource_quotas {
     region = var.region
     zone = "${var.region}a"
     value = 32768
   }
 }
 quotas {
   resource_name = "volume_gigabytes_fast"
   resource_quotas {
     region = var.region
     zone = "${var.region}a"
     # (20 * 2) + 50 + (8 * 3 + 10)
     value = 130
   }
 }
}

resource "selectel_mks_cluster_v1" "k8s-cluster" {
 name         = "k8s-cluster"
 project_id   = selectel_vpc_project_v2.my-k8s.id
 region       = var.region
 kube_version = "1.17.9"
}

resource "selectel_mks_nodegroup_v1" "nodegroup_1" {
 cluster_id        = selectel_mks_cluster_v1.k8s-cluster.id
 project_id        = selectel_mks_cluster_v1.k8s-cluster.project_id
 region            = selectel_mks_cluster_v1.k8s-cluster.region
 availability_zone = "${var.region}a"
 nodes_count       = 2
 cpus              = 8
 ram_mb            = 16384
 volume_gb         = 15
 volume_type       = "fast.${var.region}a"
 labels            = {
   "project": "my",
 }
}

Добавляем пользователя в проект:

resource "random_password" "my-k8s-user-pass" {
 length = 16
 special = true
 override_special = "_%@"
}

resource "selectel_vpc_user_v2" "my-k8s-user" {
 password = random_password.my-k8s-user-pass.result
 name = var.username
 enabled  = true
}

resource "selectel_vpc_keypair_v2" "my-k8s-user-ssh" {
 public_key = file("~/.ssh/id_rsa.pub")
 user_id    = selectel_vpc_user_v2.my-k8s-user.id
 name = var.username
}

resource "selectel_vpc_role_v2" "my-k8s-role" {
 project_id = selectel_vpc_project_v2.my-k8s.id
 user_id    = selectel_vpc_user_v2.my-k8s-user.id
}

Выходные данные:

output "project_id" {
 value = selectel_vpc_project_v2.my-k8s.id
}

output "k8s_id" {
 value = selectel_mks_cluster_v1.k8s-cluster.id
}

output "user_name" {
 value = selectel_vpc_user_v2.my-k8s-user.name
}

output "user_pass" {
 value = selectel_vpc_user_v2.my-k8s-user.password
}

Запускаем:

$ env \
TF_VAR_region=ru-3 \
TF_VAR_username=diamon \
TF_VAR_my_selectel_token=<token> \
terraform plan -out planfile

$ terraform apply -input=false -auto-approve planfile

Шаг 3. Получаем кубконфиг.

Чтобы программно скачать KUBECONFIG, нужно получить токен от OpenStack:

openstack token issue -c id -f value > token

И уже с этим токеном сделать запрос в Managed Kubernetes Selectel API. k8s_id выдает terraform:

curl -XGET -H "x-auth-token: $(cat token)" "https://ru-3.mks.selcloud.ru/v1/clusters/$(cat k8s_id)/kubeconfig" -o kubeConfig.yaml

Кубконфиг также можно получить через панель.

Шаг 4. После того, как кластер запекся и у нас есть к нему доступ, можно добавить сверху yaml по вкусу.

Я предпочитаю добавлять:

  • namespace,
  • storage class,
  • pod security policy и прочее.

Storage Class для Selectel можно брать из официального репозитория.

Так как изначально я выбрал кластер в зоне ru-3a, то и Storage Class мне нужен из этой зоны.

kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
 name: fast.ru-3a
 annotations:
   storageclass.kubernetes.io/is-default-class: "true"
provisioner: cinder.csi.openstack.org
parameters:
 type: fast.ru-3a
 availability: ru-3a
allowVolumeExpansion: true

Шаг 5. Ставим балансировщик нагрузки.

Будем использовать стандартный для многих nginx-ingress. Инструкций по его установке уже предостаточно, так что не будем на этом задерживаться.

$ helm repo add nginx-stable https://helm.nginx.com/stable
$ helm upgrade nginx-ingress nginx-stable/nginx-ingress -n ingress --install -f ../internal/K8S-cluster/ingress/values.yml

Ждем, когда он получит внешний IP примерно 3-4 минуты:

Получили внешний IP:

Шаг 6. Устанавливаем GitLab.

$ helm repo add gitlab https://charts.gitlab.io
$ helm upgrade gitlab gitlab/gitlab -n gitlab  --install -f gitlab/values.yml --set "global.hosts.domain=gitlab.$EXTERNAL_IP.nip.io"

Снова ждем, когда все поды поднимутся.

kubectl get po -n gitlab
NAME                                      	READY   STATUS  	RESTARTS   AGE
gitlab-gitaly-0                           	0/1 	Pending 	0      	0s
gitlab-gitlab-exporter-88f6cc8c4-fl52d    	0/1 	Pending 	0      	0s
gitlab-gitlab-runner-6b6867c5cf-hd9dp     	0/1 	Pending 	0      	0s
gitlab-gitlab-shell-55cb6ccdb-h5g8x       	0/1 	Init:0/2	0      	0s
gitlab-migrations.1-2cg6n                 	0/1 	Pending 	0      	0s
gitlab-minio-6dd7d96ddb-zd9j6             	0/1 	Pending 	0      	0s
gitlab-minio-create-buckets.1-bncdp       	0/1 	Pending 	0      	0s
gitlab-postgresql-0                       	0/2 	Pending 	0      	0s
gitlab-prometheus-server-6cfb57f575-v8k6j 	0/2 	Pending 	0      	0s
gitlab-redis-master-0                     	0/2 	Pending 	0      	0s
gitlab-registry-6bd77b4b8c-pb9v9          	0/1 	Pending 	0      	0s
gitlab-registry-6bd77b4b8c-zgb6r          	0/1 	Init:0/2	0      	0s
gitlab-shared-secrets.1-pc7-5jgq4         	0/1 	Completed   0      	20s
gitlab-sidekiq-all-in-1-v1-54dbcf7f5f-qbq67   0/1 	Pending 	0      	0s
gitlab-task-runner-6fd6857db7-9x567       	0/1 	Pending 	0      	0s
gitlab-webservice-d9d4fcff8-hp8wl         	0/2 	Pending 	0      	0s
Waiting gitlab
./wait_gitlab.sh ../internal/gitlab/gitlab/.pods
waiting for pod...
waiting for pod...
waiting for pod...

Поды поднялись:

Шаг 7. Получаем GitLab-token.

Сначала узнаем пароль для входа:

kubectl get secret -n gitlab gitlab-gitlab-initial-root-password -o jsonpath='{.data.password}' | base64 --decode 

Теперь авторизуемся и получим токен:

python3 get_gitlab_token.py root $GITLAB_PASSWORD http://gitlab.gitlab.$EXTERNAL_IP.nip.io

Шаг 8. Приводим Git-репозитории к правильной иерархии с помощью Gitlab Provider.

cd ../internal/gitlab/hierarchy && terraform apply -input=false -auto-approve planfile

К сожалению, в terraform GitLab provider есть плавающий баг. Тогда придется удалить конфликтующие проекты руками, чтобы tf.state починился. Затем перезапустите команду $ make all

Шаг 9. Переносим локальные репозитории на сервер.

$ make push

[master (root-commit) b61d977] 😍 Initial commit
 3 files changed, 46 insertions(+)
 create mode 100644 .gitignore
 create mode 100644 values.yml
Enumerating objects: 5, done.
Counting objects: 100% (5/5), done.
Delta compression using up to 8 threads
Compressing objects: 100% (5/5), done.
Writing objects: 100% (5/5), 770 bytes | 770.00 KiB/s, done.
Total 5 (delta 0), reused 0 (delta 0)

Готово:

Заключение

Мы добились того, что с нашей локальной машины можем декларативно управлять всем. Теперь хочется перенести все эти задачи в CI и только кнопочки нажимать. Для этого нужно передать наши локальные состояния (Terraform state) в CI. О том, как это сделать, в следующей части.