🧩 k8s-in-a-box

Kubernetes in a Box - Uma instalação de Kubernetes focada em instalação sem helpers e usando Ansible como provisionador.

Uma implementação inspirada no conceito "Kubernetes The Hard Way", utilizando Ansible como ferramenta de automação. Este projeto visa proporcionar uma compreensão maior do funcionamento interno do Kubernetes através da instalação e configuração manual de cada componente, sem depender de ferramentas de conveniência como kubeadm ou k3s.

A abordagem manual de instalação deste projeto permite explorar a arquitetura e os fundamentos do Kubernetes, sendo particularmente relevante para profissionais interessados em entender os mecanismos internos de um cluster Kubernetes.

🚀 Estado Atual do Projeto

Este projeto está em desenvolvimento ativo, seguindo uma abordagem progressiva de construção do cluster Kubernetes. A implementação segue uma sequência lógica que respeita as dependências entre os componentes.

🟢 Componentes Concluídos

• Infraestrutura com Vagrant/LibVirt
• Framework de Automação Ansible
• Sistema Base das VMs (Debian Bookworm)
• PKI (Certificados para todos componentes)
• Load Balancer (HAProxy)
  • Balanceamento do API Server
  • Balanceamento do etcd
  • Health Checks
  • Interface de Estatísticas
• Cluster etcd
  • Instalação e Configuração
  • mTLS entre membros
  • Monitoramento de Saúde

🟡 Em Desenvolvimento

1. Control Plane

   • Instalação do kube-apiserver
   • Configuração do controller-manager
   • Configuração do scheduler
   • Integração com etcd
   • Alta Disponibilidade via HAProxy

2. Workers e Runtime

   • Container Runtime
   • Kubelet
   • Kube-proxy

3. Arquivos de Configuração

   • kubeconfig do admin
   • kubeconfig do controller-manager
   • kubeconfig do scheduler
   • kubeconfig do kubelet
   • kubeconfig do kube-proxy

⚪ Etapas Futuras

• Rede do Cluster
  • CNI Plugin
  • CoreDNS
  • MetalLB
• Observabilidade
  • Metrics Server
  • Sistema de Logs
  • Prometheus + Grafana (não prometo nada)
• Componentes Adicionais
  • Dashboard
  • Helm
• Validação e Documentação
  • Testes de Carga
  • Exemplos de Uso

📖 Para um acompanhamento detalhado do desenvolvimento, incluindo todos os componentes e suas dependências, consulte o Mapa de Progresso.

Arquitetura

O cluster é composto por:

• 1 Load Balancer
• 3 Managers (Control Plane)
• 2 Workers

Pré-requisitos

• Vagrant com provider LibVirt
• Ansible 2.9+
• Debian Bookworm 64-bit (base para as VMs)
• 9.5 GB RAM disponível
• 9 vCPUs disponíveis

Início Rápido

1. Clone o repositório:

git clone https://github.com/vndmtrx/k8s-in-a-box.git
cd k8s-in-a-box

2. Inicie as VMs:

vagrant up

3. Execute o provisionamento:

./provisionamento.sh

Acessando as VMs

Use o comando SSH com o arquivo de configuração fornecido neste repositório:

ssh -F ssh_config 172.24.0.11  # Load Balancer
ssh -F ssh_config 172.24.0.21  # Manager 1
ssh -F ssh_config 172.24.0.22  # Manager 2
ssh -F ssh_config 172.24.0.23  # Manager 3
ssh -F ssh_config 172.24.0.31  # Worker 1
ssh -F ssh_config 172.24.0.32  # Worker 2

Rede

Todas as máquinas estão em uma rede privada:

• Load Balancer: 172.24.0.11
• Manager 1: 172.24.0.21
• Manager 2: 172.24.0.22
• Manager 3: 172.24.0.23
• Worker 1: 172.24.0.31
• Worker 2: 172.24.0.32

Notas Importantes

• A chave SSH gerada por esse Vagrant (id_ed25519.pub) é apenas para exemplo/desenvolvimento
• NÃO USE esta chave em ambiente de produção
• Para produção, sempre gere e use suas próprias chaves SSH
• O script provisionamento.sh utiliza uma configuração específica do Ansible localizada em ./ansible/.ansible.cfg

Licença

Este projeto está licenciado sob a Licença MIT - veja o arquivo LICENSE para detalhes.

Nota Pessoal

Este repositório representa meu aprendizado sobre Kubernetes. Este projeto não é apenas uma implementação, mas um caminho de estudo estruturado para compreender cada aspecto do funcionamento do Kubernetes.

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⚠️ Projeto em desenvolvimento