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2024年云南省职业院校技能大赛-云计算应用

article 2025/2/22 2:08:19

任务

一、私有云

一）私有云服务搭建（10）

​ IP 地址设置，主机名设置，磁盘分区，文件系统挂载，web、ftp、dns、ntp 等常用linux服务器安装与配置。

​ OpenStack云平台搭建基本变量进行配置， 安装部署数据库、Keystone 服务、Glance 服务、Nova 服务、Neutron 服务、Dashboad 服务、Cinder 服务、Swift 服务、Heat 服务、Ceph 服务、Ceilometer、manila 和 Zun 服务等 Openstack 相关组件，完成私有云平台的搭建部署

1.集群主机环境配置（1分）

​ 控制节点主机名为controller，设置计算节点主机名为compute；

​ hosts文件将IP地址映射为主机名。

​ 配置yum源。

​ 使用提供的用户名密码，登录提供的OpenStack私有云平台，在当前租户下，使用CentOS7.9镜像，创建两台云主机，云主机类型使用4vCPU/12G/100G_50G类型。当前租户下默认存在一张网卡，自行创建第二张网卡并连接至controller和compute节点（第二张网卡的网段为10.10.X.0/24，X为工位号，不需要创建路由）。自行检查安全组策略，以确保网络正常通信与ssh连接，然后按以下要求配置服务器：

​ ①设置控制节点主机名为controller，设置计算节点主机名为compute；

​ ②修改hosts文件将IP地址映射为主机名；

​ ③使用提供的http服务地址，分别设置controller节点和compute节点的yum源文件http.repo；

​ ④配置controller节点可以无秘钥访问compute节点。

1）controller
# 关闭防火墙
systemctl stop firewalld
setenforce 0

# 修改主机名
hostnamectl set-hostname controller
bash

# 添加域名解析
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.100.100 controller
192.168.100.120 compute
EOF

# 下载centos镜像
cp -rfv /etc/keystone/CentOS-7-x86_64-DVD-2009.iso .

# 下载iaas镜像

# 获取centos镜像内容
mkdir /opt/centos
mount CentOS-7-x86_64-DVD-2009.iso /mnt
cp -rvf /mnt/* /opt/centos
umount /mnt

# 获取iaas镜像内容
mkdir /opt/iaas
mount chinaskills_cloud_iaas_v2.0.1.iso /mnt
cp -rvf /mnt/* /opt/iaas
umount /mnt

# 制作镜像源
mkdir /media
mv /etc/yum.repos.d/* /media
vi /etc/yum.repos.d/local.repo
[centos]
name="centos"
baseurl=file:///opt/centos/
gpgcheck=0
enabled=1
[iaas]
name="iaas"
baseurl=file:///opt/iaas/iaas-repo/
gpgcheck=0
enabled=1
yum clean all && yum repolist

# 安装ftp服务，配置yum共享
yum -y install vsftpd
echo "anon_root=/opt" >> /etc/vsftpd/vsftpd.conf
systemctl restart vsftpd 
systemctl enable vsftpd

# 配置免密登陆
ssh-keygen
ssh-copy-id compute
2）compute
# 关闭防火墙
systemctl stop firewalld
setenforce 0

# 修改主机名
hostnamectl set-hostname compute
bash

# 添加域名解析
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.100.100 controller
192.168.100.120 compute
EOF

# 制作镜像源
mkdir /media
mv /etc/yum.repos.d/* /media
vi /etc/yum.repos.d/ftp.repo
[centos]
name="centos"
baseurl=ftp://controller/centos/
gpgcheck=0
enabled=1
[iaas]
name="iaas"
baseurl=ftp://controller/iaas/iaas-repo/
gpgcheck=0
enabled=1
yum clean all && yum repolist
2.私有云服务搭建（1分）

​ 在控制节点和计算节点上分别安装openstack-iaas软件包。

​ 在控制节点和计算节点上分别安装openstack-iaas软件包，根据表2配置两个节点脚本文件中的基本变量（配置脚本文件为/etc/openstack/openrc.sh）。

1）controller
# 下载软件包
yum -y install openstack-iaas

# 修改opencr.sh脚本
vi /etc/openstack/openrc.sh

# 开始部署
iaas-pre-host.sh
bash
2）compute
# 磁盘分区
fdisk /dev/vdb
n
p
+20G
n
p
+20G
n
p
+5G
w

# 下载软件包
yum -y install openstack-iaas

# 修改opencr.sh脚本
vi /etc/openstack/openrc.sh

# 开始部署
iaas-pre-host.sh
bash
3.数据库及消息服务安装与使用（1分）

​ 在控制节点上使用安装Mariadb、RabbitMQ等服务。并进行相关操作。

​ 在controller节点上使用iaas-install-mysql.sh 脚本安装Mariadb、Memcached、RabbitMQ等服务。安装服务完毕后，修改/etc/my.cnf文件，完成下列要求：

​ ①设置数据库支持大小写；

​ ②设置数据库缓存innodb表的索引，数据，插入数据时的缓冲为4G；

​ ③设置数据库的log buffer为64MB；

​ ④设置数据库的redo log大小为256MB；

​ ⑤设置数据库的redo log文件组为2。

​ ⑥修改Memcached的相关配置，将内存占用大小设置为512MB，调整最大连接数参数为2048；

​ ⑦调整Memcached的数据摘要算法（hash）为md5；

1）controller
# 使用iaas-install-mysql.sh 脚本安装Mariadb、Memcached、RabbitMQ等服务
iaas-install-mysql.sh

# 修改/etc/my.cnf文件
cp /etc/my.cnf /etc/my.cnf.bak
vi /etc/my.cnf
[mysqld]
# 设置数据库支持大小写
lower_case_table_names=1
# 设置数据库缓存innodb表的索引，数据，插入数据时的缓冲为4G
innodb_buffer_pool_size=4G
# 设置数据库的log buffer为64MB
innodb_log_buffer_size=64M
# 设置数据库的redo log大小为256MB
innodb_log_file_size=256M
# 设置数据库的redo log文件组为2
innodb_log_files_in_group=2

# 修改memcached文件
cp /etc/sysconfig/memcached /etc/sysconfig/memcached.bak
vi /etc/sysconfig/memcached
# 调整最大连接数参数为2048
MAXCONN="2048"
# 将内存占用大小设置为512MB
CACHESIZE="512"
# 调整 Memcached 的数据摘要算法（hash）为 md5
hash_algorithm=md5
4.Keystone服务安装与使用（1分）

​ 在控制节点上安装Keystone服务并创建用户。

​ 在controller节点上使用iaas-install-keystone.sh脚本安装Keystone服务。

​ 然后创建OpenStack域210Demo，其中包含Engineering与Production项目，在域210Demo中创建组Devops，其中需包含以下用户：

​ ①Robert用户是Engineering项目的用户（member）与管理员（admin），email地址为：Robert@lab.example.com。

​ ②George用户是Engineering项目的用户（member），email地址为：George@lab.example.com。

​ ③William用户是Production项目的用户（member）与管理员（admin），email地址为：William@lab.example.com。

​ ④John用户是Production项目的用户（member），email地址为：John@lab.example.com 。

1）controller
# 安装keystone组件
iaas-install-keystone.sh

# 模拟管理员
source /etc/keystone/admin-openrc.sh

# 创建域、项目、组
openstack domain create 210Demo
openstack group create devops --domain 210Demo
openstack project create Engineering --domain 210Demo
openstack project create Production --domain 210Demo

# 创建用户
openstack user create Robert --domain 210Demo --project Engineering --email Robert@lab.example.com --password 000000
openstack user create George --domain 210Demo --project Engineering --email George@lab.example.com --password 000000
openstack user create William --domain 210Demo --project Production --email William@lab.example.com --password 000000
openstack user create John --domain 210Demo --project Production --email John@lab.example.com --password 000000

# 将用户添加到组中
openstack group add user Devops Robert George William John

# 创建角色
openstack role create member
openstack role create admin

# 为用户添加角色
openstack role add --project Engineering --user Robert member
openstack role add --project Engineering --user Robert admin
openstack role add --project Engineering --user George member
openstack role add --project Production --user William member
openstack role add --project Production --user William admin
openstack role add --project Production --user John member
5.Glance安装与使用（1分）

​ 在控制节点上安装Glance 服务。上传镜像至平台，并设置镜像启动的要求参数。

​ 在controller节点上使用iaas-install-glance.sh脚本安装glance服务。然后将cirros-0.5.2-x86_64-disk.img镜像上传到OpenStack平台中，镜像名称为cirros-0.5.2。完成后提交控制节点的用户名、密码和IP地址到答题框。

1）controller
# 安装glance
iaas-install-glance.sh

# 获取镜像
# cp -rfv /opt/iaas/images/cirros-0.3.4-x86_64-disk.img .

# 上传镜像（因为没有cirros-0.5.2镜像，示例用cirros-0.3.4代替）
glance image-create --name cirros-0.3.4 --disk-format qcow2 --container-format bare --progress < cirros-0.3.4-x86_64-disk.img
6.Nova安装（1分）

​ 在控制节点和计算节点上分别安装Nova服务。安装完成后，完成Nova相关配置。

​ 在controller节点和compute节点上分别使用iaas-install-placement.sh脚本、iaas-install-nova -controller.sh脚本、iaas-install-nova-compute.sh脚本安装Nova服务。在OpenStack中，修改相关配置文件，修改调度器规则采用缓存调度器，缓存主机信息，提升调度时间。配置完成后提交controller点的用户名、密码和IP地址到答题框。

1）controller
# 安装nova
iaas-install-placement.sh
iaas-install-nova-controller.sh

# 修改调度器规则采用缓存调度器，缓存主机信息，提升调度时间
vi /etc/nova/nova.conf
driver=caching_scheduler

# 重启
systemctl restart openstack-nova*
2）compute（先运行）
# 安装nova
iaas-install-nova-compute.sh
7.Neutron安装（1分）

​ 在控制和计算节点上正确安装Neutron服务。

​ 使用提供的脚本iaas-install-neutron-controller.sh和iaas-install-neutron-compute.sh，在controller和compute节点上安装neutron服务。完成后提交控制节点的用户名、密码和IP地址到答题框。

1）controller
# 安装neutron
iaas-install-neutron-controller.sh
2）compute
# 安装neutron
iaas-install-neutron-compute.sh
8.Dashboard安装（1分）

​ 在控制节点上安装Dashboard服务。安装完成后，将Dashboard中的 Django数据修改为存储在文件中。

​ 在controller节点上使用iaas-install-dashboad.sh脚本安装Dashboard服务。安装完成后，修改相关配置文件，完成下列两个操作：

​ ①使得登录Dashboard平台的时候不需要输入域名；

​ ②将Dashboard中的Django数据修改为存储在文件中。

1）controller
# 安装neutron
iaas-install-dashboard.sh

# 使得登录Dashboard平台的时候不需要输入域名
echo "OPENSTACK_KEYSTONE_MULTIDOMAIN_SUPPORT = False" >> /etc/openstack-dashboard/local_settings

# 将Dashboard中的Django数据修改为存储在文件中
echo "SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.file'" >> /etc/openstack-dashboard/local_settings
9.Swift安装（1分）

​ 在控制节点和计算节点上分别安装Swift服务。安装完成后，将cirros镜像进行分片存储。

​ 在控制节点和计算节点上分别使用iaas-install-swift-controller.sh和iaas-install-swift-compute.sh脚本安装Swift服务。安装完成后，使用命令创建一个名叫examcontainer的容器，将cirros-0.3.4-x86_64-disk.img镜像上传到examcontainer容器中，并设置分段存放，每一段大小为10M。完成后提交控制节点的用户名、密码和IP地址到答题框。

1）controller
# 安装swift
iaas-install-swift-controller.sh

# 创建examcontainer容器
swift post examcontainer

# 将cirros-0.3.4-x86_64-disk.img镜像上传到examcontainer容器中，设置分段存放，每一段大小为10M
swift upload examcontainer -S 10M cirros-0.3.4-x86_64-disk.img
2）compute
# 安装swift
iaas-install-swift-compute.sh
10.Cinder安装与创建硬盘（1分）

注意：实际比赛无此项内容

​ 在控制节点和计算节点分别安装Cinder服务，请在计算节点，对块存储进行扩容操作。

​ 在控制节点和计算节点分别使用iaas-install-cinder-controller.sh、iaas-install-cinder-compute.sh脚本安装Cinder服务，请在计算节点，对块存储进行扩容操作，即在计算节点再分出一个5G的分区，加入到cinder块存储的后端存储中去。完成后提交计算节点的用户名、密码和IP地址到答题框。

1）controller
# 安装cinder
iaas-install-cinder-controller.sh
2）comput
# 安装cinder
iaas-install-cinder-compute.sh

# 再分出一个5G的分区
fdisk /dev/vdb
n
p
+5G
w

# 加入到cinder块存储的后端存储中
pvcreate /dev/vdb4
vgextend cinder-volumes /dev/vdb4
vgs

​ 安装完成后，使用浏览器访问OpenStack云平台，访问地址为：http://192.168.100.110/dashboard，domain为demo，用户名为admin，密码为000000。

二）私有云服务运维（25）

​ OpenStack 云平台运维、OpenStack 相关组件运维运维。

​ 应用系统迁移上云，云平台排错与系统优化

1.使用Heat模板创建用户（4分）

​ 编写Heat模板create_user.yaml，创建名为heat-user的用户。

​ 使用自己搭建的OpenStack私有云平台，使用heat编写摸板(heat_template_version: 2016-04-08)创建名为”chinaskills”的domain，在此domain下创建名为beijing_group的租户，在此租户下创建名为cloud的用户，将此文件命名及保存在/root/user_create.yml，完成后提交controller点的用户名、密码和IP地址到答题框。（竞赛系统会执行yaml文件，请确保执行的环境）

# 编写create_user.yaml
vi create_user.yaml
heat_template_version: 2016-04-08
resources:
  chinaskills:
    properties:
      name: chinaskills
      enabled: true
    type: OS::Keystone::Domain
  keystoneProject:
    properties:
      domain: {get_resource: chinaskills}
      name: beijing_group
    type: OS::Keystone::Project
  keystoneUser:
    properties:
      default_project: {get_resource: keystoneProject}
      name: cloud
      domain: {get_resource: chinaskills}
    type: OS::Keystone::User

# 测试
openstack stack create -t create_user.yaml heat-user
2.使用Heat模板创建网络（4分）

​ 在自行搭建的OpenStack私有云平台上，编写Heat模板文件，完成网络的创建。

​ 在自行搭建的OpenStack私有云平台上，在/root目录下编写Heat模板create_net.yaml，创建名为Heat-Network网络，选择不共享；创建子网名为Heat-Subnet，子网网段设置为10.20.2.0/24，开启DHCP服务，地址池为10.20.2.20-10.20.2.100。完成后提交控制节点的用户名、密码和IP地址到答题框。（在提交信息前请准备好yaml模板执行的环境）

# 编写create_net.yaml
vi create_net.yaml
heat_template_version: 2014-10-16
description: Generated template
resources:
  network_1:
    type: OS::Neutron::Net
    properties:
      admin_state_up: true
      name: Heat-Network
      shared: false
  subnet_1:
    type: OS::Neutron::Subnet
    properties:
      allocation_pools:
      - end: 10.20.2.100
        start: 10.20.2.10
      cidr: 10.20.2.0/24
      enable_dhcp: true
      host_routes: []
      ip_version: 4
      name: Heat-Subnet
      network_id:
        get_resource: network_1
        
# 测试
openstack stack create -t create_net.yaml test
3.Linux系统调优（4分）

​ 修改系统配置文件，要求将回写磁盘的时间临时调整为60秒。

​ Linux系统内存中会存在脏数据，一般系统默认脏数据30秒后会回写磁盘，修改系统配置文件，要求将回写磁盘的时间临时调整为60秒。完成后提交controller节点的用户名、密码和IP地址到答题框。

# 修改回写磁盘的时间
vi /etc/sysctl.conf 
vm.dirty_expire_centisecs = 6000

# 刷新信息
sysctl -p
4.Glance调优（4分）

​ 在OpenStack平台中，修改相关配置文件，将子进程数量相应的配置修改成2。

​ 在OpenStack平台中，glance-api处理请求的子进程数量默认是0，只有一个主进程，请修改相关配置文件，将子进程数量相应的配置修改成2，这样的话有一个主进程加2个子进程来并发处理请求。完成后提交控制节点的用户名、密码和IP地址到答题框。

# 将子进程数量相应的配置修改成2
vi /etc/glance/glance-api.conf 
workers = 2
5.Ceph部署（4分）

注意：实际比赛次项内容已替换为其他题目

​ 使用提供的ceph.tar.gz软件包，安装ceph服务并完成初始化操作。

​ 使用提供的ceph-14.2.22.tar.gz软件包，在OpenStack平台上创建三台CentOS7.9系统的云主机，使用这三个节点安装ceph服务并完成初始化操作，第一个节点为mon/osd节点，第二、三个节点为osd节点，部署完ceph后，创建vms、images、volumes三个pool。完成后提交第一个节点的用户名、密码和IP地址到答题框。

准备：在OpenStack平台中，使用提供的CentOS7.9镜像创建3个云主机，flavor使用2vCPU/4G/40G硬盘+临时磁盘20G类型

1）ceph-node1
# 修改主机名
hostnamectl set-hostname ceph-node1
bash

# 查看是否有20 GB的空闲硬盘
lsblk

# 修改域名解析
vi /etc/hosts
172.128.11.15  ceph-node1
172.128.11.26  ceph-node2
172.128.11.64  ceph-node3

# 上传ceph包，解压
tar -zxvf ceph-14.2.22.tar.gz -C /opt

# 移除原yum源
mv /etc/yum.repos.d/* /media/ 

# 配置yum源
vi /etc/yum.repos.d/ceph.repo 
[ceph]
name=ceph
baseurl=file:///opt/ceph
gpgcheck=0
enabled=1

# 下载ceph-deploy工具
yum -y install ceph-deploy

# 创建目录
mkdir /etc/ceph

# 进入创建的目录
cd /etc/ceph

# 创建一个集群
ceph-deploy new ceph-node1

# 使用ceph-deploy工具在所有节点上安装Ceph二进制软件包
ceph-deploy install ceph-node1 ceph-node2 ceph-node3 --no-adjust-repos

# 验证是否安装成功
ceph -v

# 安装mgr
ceph-deploy mgr create ceph-node1 ceph-node2 ceph-node3

# 检查集群的状态，这个时候Ceph集群并不处于健康状态
ceph -s

# 禁用不安全模式
ceph config set mon auth_allow_insecure_global_id_reclaim false

# 查看集群状态，集群是HEALTH_OK状态
ceph -s

# 开放权限给其他节点，进行灾备处理
ceph-deploy admin ceph-node{1,2,3}
chmod +r /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring

# 创建vms、images、volumes三个pool
ceph osd pool create vms 8
ceph osd pool create images 8
ceph osd pool create volumes 8

# 列表Ceph存储池
ceph osd lspools
2）ceph-node2
# 修改主机名
hostnamectl set-hostname ceph-node2
bash

# 验证是否安装成功
ceph -v
3）ceph-node3
# 修改主机名
hostnamectl set-hostname ceph-node3
bash

# 验证是否安装成功
ceph -v
6.Glance对接Ceph存储（5分）

注意：实际比赛无此项内容

​ 修改OpenStack平台中Glance服务的配置文件，将Glance后端存储改为Ceph存储。

​ 在自己搭建的OpenStack平台中修改glance服务的相关配置文件，将glance后端存储改为ceph存储。也就是所以的镜像会上传至ceph的images pool中。通过命令使用cirros-0.3.4-x86_64-disk.img镜像文件上传至云平台中，镜像命名为cirros。完成后提交controller节点的用户名、密码和IP地址到答题框。

# Glance后端存储改为Ceph存储
vi /etc/glance/glance-api.conf
# 存储的类型格式
# stores = rbd
# 参数改成RDB
default_store = rbd
# 存储的大小
# rbd_store_chunk_size = 8
# 是ceph存储池的名称
rbd_store_pool = images
# 是ceph的用户名
rbd_store_user = glance
# 是ceph配置文件的路径
rbd_store_ceph_conf = /etc/ceph/ceph.conf

# 重启服务
systemctl restart openstack-glance*

# 上传镜像文件至openstack平台
openstack image create --disk-format qcow2 --min-disk 10 --min-ram 1024 --file cirros-0.3.4-x86_64-disk.img cirros

三）私有云运维开发（15）

​ 使用自动化运维工具 Ansible 完成系统的自动化部署与管理。

​ 基于 OpenStack APIs 与SDK，开发私有云运维程序

1.OpenStack Python运维开发：实现镜像管理（7分）

​ 编写Python代码，实现OpenStack镜像增删查改。

​ 在controller节点的/root目录下创建create_image.py文件，编写python代码对接OpenStack API，完成镜像的上传与查询。

​ ①创建镜像：要求在OpenStack私有云平台中上传镜像cirros-0.3.4-x86_64-disk.img，名字为pvm_image，disk_format为qcow2，container_format为bare。

​ ②查询镜像：查询pvm_image的详细信息，并控制台输出。

# 编写Python代码，实现OpenStack镜像增查
vi create_image.py
# encoding:utf-8
import requests,json,time
def get_auth_token(controller_ip,domain,name,password):
    try:
        url = f"http://{controller_ip}:5000/v3/auth/tokens"
        body = {
            "auth": {
                "identity": {
                    "methods": ['password'],
                    "password": {
                        "user": {
                            "domain": {"name": domain},
                            "name": name,
                            "password": password,
                        }
                    }
                },
                "scope": {
                    "project": {
                        "domain": {"name": domain},
                        "name": name
                    }
                }
            }
        }
        headers = {
            "Content-Type": "application/json"
        }
        token = requests.post(url,headers=headers,data=json.dumps(body)).headers['X-Subject-Token']
        headers = {
            "X-Auth-Token": token
        }
        print(f"token值为:{token}")
        return headers
    except Exception as e:
        print(f"token获取失败,{e}")

class image_manager:
    def __init__(self,handers:dict,resUrl):
        self.headers = handers
        self.resUrl = resUrl

    def create_image(self,image_name,disk_format,container_format):
        body = {
            "name": image_name,
            "disk_format": disk_format,
            "container_format": container_format,
        }

        req = requests.post(self.resUrl,headers=self.headers,data=json.dumps(body)).text
        print(f"创建镜像的信息为:{req}")
        return req

    def get_image_id(self,name):
        req = json.loads(requests.get(self.resUrl,headers=self.headers).text)
        for image in req['images']:
            if image['name'] == name:
                return image['id']
        return "NONE"

    def upload_image(self,id,file_path:str):
        url = self.resUrl + "/" + id + "/file"
        self.headers["Content-Type"] = "application/octet-stream"
        req = requests.put(url,headers=self.headers,data=open(file_path,'rb').read())
        if req.status_code == 204:
            print("上传镜像成功",req.status_code)
        else:
            print("上传镜像失败",req.status_code)

        print(f"镜像上传信息:{req}")
        return req

    def get_image(self,id):
        url = self.resUrl + "/" + id
        req = json.loads(requests.get(self.resUrl,headers=self.headers).text)
        print(f"获取到的镜像信息为:{req}")
        return req

    def delete_image(self,id):
        url = self.resUrl + "/" + id
        req = requests.delete(url,headers=self.headers)
        print(f"删除信息:{req}")
        return req

if __name__ == "__main__":
    controller_ip = "10.26.16.133"
    domain = "demo"
    name = "admin"
    password = "000000"
    headers = get_auth_token(controller_ip, domain, name, password)
    image_m = image_manager(headers,f"http://{controller_ip}:9292/v2/images")

    #create
    create_image = image_m.create_image("cirros001","qcow2","bare")

    #get id
    get_id = image_m.get_image_id("cirros001")
    print(f"cirros001镜像ID为:{get_id}")

    #upload
    upload_image = image_m.upload_image(get_id,"cirros-0.3.4-x86_64-disk.img")

    #get image
    get_image = image_m.get_image(get_id)
    with open("image_demo.json","w")as outfile:
        json.dump(get_image,outfile,indent=4)
2.OpenStack用户管理服务接口开发（8分）

​ 使用已建好的OpenStack Python运维开发环境，在/root目录下创建user_manager.py脚本，编写Python代码，端口为5043，IP地址为0.0.0.0，开发出OpenStack用户管理的接口，需要实现的接口如下：

​ ①GET /user/<name>，自行调用查询接口，查询指定名称<name>的用户；返回信息以json格式输出到控制台。

​ ②POST /user/create，自行调用创建接口，创建名为chinaskill的用户，密码为123456，返回信息以json格式输出到控制台。

​ ③DELETE /user/delete/<name>，自行调用删除接口，删除指定名称的用户，若删除成功，返回信息输出到控制台。

# 编写api_user_manager.py
vi api_user_manager.py
# encoding:utf-8
import requests, json, time
import logging
# -----------logger-----------
# get logger
logger = logging.getLogger(__name__)
# level
logger.setLevel(logging.DEBUG)
# format
format = logging.Formatter('%(asctime)s %(message)s')
# to console
stream_handler = logging.StreamHandler()
stream_handler.setFormatter(format)
logger.addHandler(stream_handler)
# -----------logger-----------
def get_auth_token(controller_ip, domain, user, password):
    '''
    :param controller_ip: openstack master ip address
    :param domain: current user's domain
    :param user: user name
    :param password: user password
    :return: keystoen auth Token for current user.
    '''
    try:
        url = "http://controller:5000/v3/auth/tokens"
        body = {
            "auth": {
                "identity": {
                    "methods": [
                        "password"
                    ],
                    "password": {
                        "user": {
                            "domain": {
                                "name": domain
                            },
                            "name": user,
                            "password": password
                        }
                    }
                },
                "scope": {
                    "project": {
                        "domain": {
                            "name": domain
                        },
                        "name": user
                    }
                }
            }
        }
        headers = {
            "Content-Type": "application/json",
        }
        print(body)
        Token = requests.post(url, data=json.dumps(body), headers=headers).headers['X-Subject-Token']

        headers = {
            "X-Auth-Token": Token
        }
        logger.debug(f"获取Token值：{str(Token)}")
        return headers
    except Exception as e:
        logger.error(f"获取Token值失败，请检查访问云主机控制节点IP是否正确？输出错误信息如下：{str(e)}")
        exit(0)
# 用户管理
# https://docs.openstack.org/api-ref/identity/v3/index.html#users
class user_manager:
    def __init__(self, handers: dict, resUrl: str):
        self.headers = handers
        self.resUrl = resUrl
    def create_users(self, user_name, password: str, desc: str):
        """
        create a user with name and password and description.
        """
        body = {
            "user": {
                "name": user_name,
                "password": password,
                "description": desc,
            }
        }
        status_code = requests.post(self.resUrl, data=json.dumps(body), headers=self.headers).text
        logger.debug(f"返回状态:{str(status_code)}")
        return status_code
    def get_users(self):
        """
        get user
        """
        status_code = requests.get(self.resUrl, headers=self.headers).text
        logger.debug(f"返回状态:{str(status_code)}")
        return status_code
    def get_user_id(self, user_name):
        """
        get user id by name.
        """
        result = json.loads(requests.get(self.resUrl, headers=self.headers).text)
        user_name = user_name
        for item in result['users']:
            if item['name'] == user_name:
                return item['id']
        return "NONE"
    def get_user(self, id: str):
        """
        get a flavor by id.
        """
        api_url = self.resUrl + "/" + id
        result = json.loads(requests.get(api_url, headers=self.headers).text)
        logger.debug(f"返回信息:{str(result)}")
        return result
    def delete_user(self, name: str):
        """
         delete a user by id.
         """
        id = self.get_user_id(name)
        api_url = self.resUrl + "/" + id
        response = requests.delete(api_url, headers=self.headers)
        if response.status_code == 204:
            return {"User itemDeletedSuccess": response.status_code}
        result = json.loads(response.text)
        logger.debug(f"返回信息:{str(result)}")
        return result
    def update_User_password(self, id: str, original_password: str, new_password: str):
        """
        update a flavor desc by id.
        """
        self.headers['Content-Type'] = "application/json"
        body = {
            "user": {
                "password": new_password,
                "original_password": original_password
            }
        }
        api_url = self.resUrl + "/" + id + "/password"
        response = requests.post(api_url, data=json.dumps(body), headers=self.headers)
        # Normal response codes: 204 without return text
        if response.status_code == 204:
            return {"item Update Password Success": response.status_code}
        result = json.loads(response.text)
        logger.debug(f"返回信息:{str(result)}")
        return result
if __name__ == '__main__':
    # 1. openstack allinone （controller ) credentials
    # host ip address
    # controller_ip = "10.24.2.22"
    controller_ip = "controller"
    # controller_ip = "10.24.2.22"
    # domain name
    domain = "demo"
    # user name
    user = "admin"
    # user password
    password = "000000"
    headers = get_auth_token(controller_ip, domain, user, password)
    print("headers:", headers)
    # get all user
    user_m = user_manager(headers, "http://controller:5000/v3/users")
    # 1 查询所有
    users = user_m.get_users()
    print("查询所有users:", users)
    
# 编写user_manager.py
vi user_manager.py
#encoding:utf-8
import argparse
import api_user_manager
import json
import csv
import yaml
controller_ip = "controller"
domain = "demo"
user = "admin"
password = "000000"
headers = api_user_manager.get_auth_token(controller_ip, domain, user, password)
print("headers:", headers)
user_m = api_user_manager.user_manager(headers, "http://controller:5000/v3/users")
print("-----------begin-----------------")
def define_args(parser):
    """
    定义程序支持的args
    :return:
    """
    # parser = argparse.ArgumentParser()
    #增加控制命令(postion 位置参数，必须）
    parser.add_argument('command',
                        help='Resource command name',
                        type=str)
    # parser.add_argument('delete',
    #                     help='delete a resource',
    #                     type=str)
    #可选参数（可有可无）
    parser.add_argument('-n', '--name',  # 可选参数,删除的名称
                        help='The Name of the resource',  # 输入-h展示
                        type=str)
    parser.add_argument('-i', '--input',  # 可选参数,删除的名称
                        help='The input json format text ',  # 输入-h展示
                        type=str)
    parser.add_argument('-o', '--output',  # 可选参数,删除的名称
                        help='The output file path ',  # 输入-h展示
                        type=str)
def parse_args(parser):
    args = parser.parse_args()
    if args.command:
        if args.command == "create":
            print("create some thing")
            create_user(args)
        elif args.command == "getall":
            print("getall some thing")
            getall_users(args)
        elif args.command == "get":
            print("get some thing")
            get_user(args)
        elif args.command == "delete":
            print("delete some thing")
            delete_user(args)
        else:
            print("Note support command name!")
def create_user(args):
    print('Provided command value is %r.' % args.command)
    print('Provided input value is %r.' % args.input)
    print('Provided output value is %r.' % args.output)
    output_file = args.output
    # user_name, password: str, desc: str):
    user_dict = json.loads(args.input)
    result = user_m.create_users(user_dict["name"],user_dict["password"],user_dict["description"])
    # 写出json文件
    print("--------write to json---------:", result)
    print(result)
def delete_user(args):
    print('Provided command value is %r.' % args.command)
    print('Provided input value is %r.' % args.input)
    print('Provided output value is %r.' % args.output)
    result = user_m.delete_user(args.name)
    print(result)
def getall_users(args):
    print('Provided command value is %r.' % args.command)
    print('Provided input value is %r.' % args.input)
    print('Provided output value is %r.' % args.output)
    print(type(args.input))
    result = user_m.get_users()
    output_file = args.output
    # 写出json文件
    print("--------result---------")
    print(result)
    configuration = json.loads(result)
    # 写出yaml (dict)
    with open(output_file, 'w') as yaml_file:
        yaml.dump(configuration, yaml_file)
    print(result)
def get_user(args):
    print('Provided command value is %r.' % args.command)
    print('Provided input value is %r.' % args.input)
    print('Provided output value is %r.' % args.output)
    id = user_m.get_user_id(args.name)
    result = user_m.get_user(id)
    output_file = args.output
    # 写出json文件
    with open(output_file, 'w') as jsonfile:
        json.dump(result, jsonfile, indent=4)
    print(result)
if __name__ == '__main__':
    import sys
    print(sys.argv)
    parser = argparse.ArgumentParser()
    define_args(parser)
parse_args(parser)

# 创建1个用户
python3 user_manager.py create --input '{ "name": "user01", "password": "000000", "description": "description" } '

# 查询给定具体名称的用户查询
python3 user_manager.py get --name user01 -o user.json

# 查询目前admin账号下所有的用户
python3 user_manager.py getall -o openstack_all_user.yaml

# 删除指定的名称的用户
python3 user_manager.py delete --name user01

二、容器云

一）容器云服务搭建（10）

​ DockerCE 的安装与配置，Docker Compose的安装、配置与使用，私有仓库搭建、配置、管理和使用。

​ Kubernetes 容器云平台的配置与搭建

1.部署Kubernetes容器云平台（2分）

​ 使用OpenStack私有云平台创建两台云主机，云主机类型使用4vCPU/12G/100G类型，分别作为Kubernetes集群的Master节点和node节点，然后完成Kubernetes集群部署。

1）master
# 修改主机名
hostnamectl set-hostname master
bash

# 挂载镜像
mount -o loop chinaskills_cloud_paas_v2.0.1.iso /mnt/

# 拷贝镜像内容
cp -rfv /mnt/* /opt/

# 取消挂载
umount /mnt/

# 安装kubeeasy
cp /opt/kubeeasy /usr/bin/kubeeasy

# 安装依赖包
[root@localhost ~]# kubeeasy install depend \
--host 10.24.2.10,10.24.2.11 \
--user root \
--password Abc@1234 \
--offline-file /opt/dependencies/base-rpms.tar.gz

# 配置SSH免密钥
[root@localhost ~]# kubeeasy check ssh \
--host 10.24.2.10,10.24.2.11 \
--user root \
--password Abc@1234

# 免密钥配置
[root@localhost ~]# kubeeasy create ssh-keygen \
--master 10.24.2.10 \
--worker 10.24.2.11 \
--user root --password Abc@1234

# 在master节点部署Kubernetes集群
kubeeasy install kubernetes \
--master 10.28.0.135 \
--worker 10.28.3.85 \
--user root \
--password Abc@1234 \
--version 1.22.1 \
--offline-file /opt/kubernetes.tar.gz

# 查看集群状态
kubectl cluster-info

# 查看节点负载情况
kubectl top nodes --use-protocol-buffers

# 若集群部署失败或出现故障，可重置集群重新部署
# kubeeasy reset
2）node
# 修改主机名
hostnamectl set-hostname node
bash
2.部署Harbor镜像仓库（2分）

​ 在Kubernetes集群中完成Harbor镜像仓库部署。

1）master
# 安装Harbor
kubeeasy add --registry harbor

# 查看harbor状态
systemctl status harbor
3.部署Istio服务网格（3分）

​ 在Kubernetes集群中完成Istio服务网格组件部署。

1）master
# 安装Istio
kubeeasy add --istio istio

# 查看pods
kubectl -n istio-system get pods

# 查看版本
istioctl version
4.部署kubeVirt 虚拟化组件（3分）

​ 在Kubernetes集群中完成kubeVirt虚拟化组件部署。

1）master
# 安装kubeVirt
kubeeasy add --virt kubevirt

# 查看pods
kubectl -n kubevirt get pods

# 验证
kubectl -n kubevirt get deployment

二）容器云服务运维（25）

​ 使用容器实现系统打包，微服务系统搭建， 消息中间件系统搭建，负载均衡应用，数据库访问与管理，容器编排，访问控制。实现容器持续集成工具安装，典型工具链搭建，项目持续集成环境部署。

​ Kubernetes 平台容器集群的运维，包括Pod、Deployment、Service、Ingress、Istio 服务网格、网络、存储卷及安全。

​ 基于 Kubernetes 的 KubeVirt 服务，实现虚拟机实例创建、迁移、管理与运维

1.容器化部署Node-Exporter（2分）

​ 编写Dockerfile文件构建exporter镜像，要求基于centos完成Node-Exporter服务的安装与配置，并设置服务开机自启。

​ 编写Dockerfile构建monitor-exporter:v1.0镜像，具体要求如下：（需要用到的软件包：Monitor.tar.gz）

​ ①基础镜像：centos:centos7.9.2009；

​ ②使用二进制包node_exporter-0.18.1.linux-amd64.tar.gz安装node-exporter服务；

​ ③声明端口：9100；

​ ④设置服务开机自启。

# 上传压缩包，解压
tar -zxvf Monitor.tar.gz

# 导入CentOS基础镜像
docker load -i Monitor/CentOS_7.9.2009.tar

# 编写Dockerfile
vi Dockerfile-exporter
FROM centos:centos7.9.2009
MAINTAINER Chinaskills
WORKDIR /opt
ADD node_exporter-0.18.1.linux-amd64.tar.gz .
RUN mkdir /usr/local/node_exporter-0.18.1
RUN cp -rf node_exporter-0.18.1.linux-amd64/* /usr/local/node_exporter-0.18.1
EXPOSE 9100
CMD ["/usr/local/node_exporter-0.18.1/node_exporter"]

# 构建镜像
docker build -t monitor-exporter:v1.0 -f Dockerfile-exporter .
2.容器化部署Alertmanager（2分）

​ 编写Dockerfile文件构建alert镜像，要求基于centos：latest完成Alertmanager服务的安装与配置，并设置服务开机自启。

​ 编写Dockerfile构建monitor-alert:v1.0镜像，具体要求如下：（需要用到的软件包：Monitor.tar.gz）

​ ①基础镜像：centos:centos7.9.2009；

​ ②使用二进制包alertmanager-0.19.0.linux-amd64.tar.gz安装Alertmanager服务；

​ ③声明端口：9093、9094；

​ ④设置服务开机自启。

# 编写Dockerfile
vi Dockerfile-alert
FROM centos:centos7.9.2009
MAINTAINER Chinaskills
WORKDIR /opt
ADD alertmanager-0.19.0.linux-amd64.tar.gz .
RUN mkdir /usr/local/alertmanager-0.19.0
RUN cp -rf alertmanager-0.19.0.linux-amd64/* /usr/local/alertmanager-0.19.0
EXPOSE 9093
EXPOSE 9094
CMD ["/usr/local/alertmanager-0.19.0/alertmanager", "--config.file=/opt/alertmanager-0.19.0.linux-amd64/alertmanager.yml"]

# 构建镜像
docker build -t monitor-alert:v1.0 -f Dockerfile-alert .
3.容器化部署Grafana（2分）

​ 编写Dockerfile文件构建grafana镜像，要求基于centos完成Grafana服务的安装与配置，并设置服务开机自启。

​ 编写Dockerfile构建monitor-grafana:v1.0镜像，具体要求如下：（需要用到的软件包：Monitor.tar.gz）

​ ①基础镜像：centos:centos7.9.2009；

​ ②使用二进制包grafana-6.4.1.linux-amd64.tar.gz安装grafana服务；

​ ③声明端口：3000；

​ ④设置nacos服务开机自启。

# 编写Dockerfile
vi Dockerfile-grafana
FROM centos:centos7.9.2009
MAINTAINER Chinaskills
WORKDIR /opt
ADD grafana-6.4.1.linux-amd64.tar.gz .
RUN mkdir /usr/local/grafana-6.4.1
RUN cp -rfv grafana-6.4.1/* /usr/local/grafana-6.4.1
EXPOSE 3000
CMD ["/usr/local/grafana-6.4.1/bin/service"]

# 构建镜像
docker build -t monitor-grafana:v1.0 -f Dockerfile-grafana .
4.容器化部署Prometheus（2分）

​ 编写Dockerfile文件构建prometheus镜像，要求基于centos完成Promethues服务的安装与配置，并设置服务开机自启。

​ 编写Dockerfile构建monitor-prometheus:v1.0镜像，具体要求如下：（需要用到的软件包：Monitor.tar.gz）

​ ①基础镜像：centos:centos7.9.2009；

​ ②使用二进制包prometheus-2.13.0.linux-amd64.tar.gz安装promethues服务；

​ ③编辑/data/prometheus/prometheus.yml文件，创建3个任务模板：prometheus、node和alertmanager，并将该文件拷贝到/data/prometheus/目录下；

​ ④声明端口：9090；

​ ⑤设置服务开机自启。

# 编辑prometheus.yml
vi prometheus.yml
global:
  scrape_interval:     15s
  evaluation_interval: 15s
scrape_configs:
  - job_name: 'prometheus'
    static_configs:
      - targets: ['localhost:9090']
  - job_name: 'node'
    static_configs:
      - targets: ['<node-ip>:9100']
  - job_name: 'alertmanager'
    static_configs:
      - targets: ['localhost:9093']

# 编写Dockerfile
vi Dockerfile-prometheus
FROM centos:centos7.9.2009
MAINTAINER Chinaskills
WORKDIR /opt
ADD prometheus-2.13.0.linux-amd64.tar.gz .
RUN mkdir /usr/local/prometheus-2.13.0
RUN cp -rf prometheus-2.13.0.linux-amd64/* /usr/local/prometheus-2.13.0
RUN mkdir -p /data/prometheus/
COPY prometheus.yml /data/prometheus/
EXPOSE 9090
CMD ["/usr/local/prometheus-2.13.0/prometheus", "--config.file=/data/prometheus/prometheus.yml"]

# 构建镜像
docker build -t monitor-prometheus:v1.0 -f Dockerfile-prometheus .
5.编排部署监控系统（2分）

​ 编写docker-compose.yaml文件，使用镜像exporter、alert、grafana和prometheus完成监控系统的编排部署。

​ 编写docker-compose.yaml文件，具体要求如下：

​ ①容器1名称：monitor-node；镜像：monitor-exporter:v1.0；端口映射：9100:9100；

​ ②容器2名称：monitor-alertmanager；镜像：monitor-alert:v1.0；端口映射：9093:9093、9094:9094；

​ ③容器3名称：monitor-grafana；镜像：monitor-grafana:v1.0；端口映射：3000:3000；

​ ④容器4名称：monitor-prometheus；镜像：monitor-prometheus:v1.0；端口映射：9090:9090。

# 编写docker-compose
vi docker-compose.yaml
---
version: "3.2"
services:
  monitor-node:
    container_name: monitor-node
    image: monitor-exporter:v1.0
    ports: 
      - "9100:9100"
    restart: always
  monitor-alertmanager:
    container_name: monitor-alertmanager
    image: monitor-alert:v1.0
    ports: 
      - "9093:9093"
      - "9094:9094"
    restart: always
  monitor-grafana:
    container_name: monitor-grafana
    image: monitor-grafana:v1.0
    ports: 
      - "3000:3000"
    restart: always
  monitor-prometheus:
    container_name: monitor-prometheus
    image: monitor-prometheus:v1.0
    ports: 
      - "9090:9090"
    restart: always
...

# 部署容器
docker-compose up -d
6.部署GitLab（3分）

​ 将GitLab部署到Kubernetes集群中，设置GitLab服务root用户的密码，使用Service暴露服务，并将提供的项目包导入到GitLab中。

​ 在Kubernetes集群中新建命名空间gitlab-ci，将GitLab部署到该命名空间下，Deployment和Service名称均为gitlab，以NodePort方式将80端口对外暴露为30880，设置GitLab服务root用户的密码为admin@123，将项目包demo-2048.tar.gz导入到GitLab中并命名为demo-2048。（需要用到的软件包：CICD-Runners-demo2048.tar.gz）

# 上传解压文件
tar -zxvf Gitlab-CI.tar.gz

# 导入镜像
ctr -n k8s.io image import gitlab-ci/images/images.tar
docker load < gitlab-ci/images/images.tar

# 新建空间
kubectl create ns gitlab-ci

# 进入命名空间
cd gitlab-ci

# 部署GitLab
vi gitlab-deploy.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: gitlab
  namespace: gitlab-ci
  labels:
    name: gitlab
spec:
  selector:
    matchLabels:
      name: gitlab
  template:
    metadata:
      name: gitlab
      labels:
        name: gitlab
    spec:
      containers:
      - name: gitlab
        image: gitlab/gitlab-ce:latest
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        env:
        - name: GITLAB_ROOT_PASSWORD
          value: Abc@1234
        - name: GITLAB_ROOT_EMAIL
          value: 123456@qq.com
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
        volumeMounts:
        - name: gitlab-config
          mountPath: /etc/gitlab
        - name: gitlab-logs
          mountPath: /var/log/gitlab
        - name: gitlab-data
          mountPath: /var/opt/gitlab
      volumes:
      - name: gitlab-config
        hostPath:
          path: /home/gitlab/conf
      - name: gitlab-logs
        hostPath:
          path: /home/gitlab/logs
      - name: gitlab-data
        hostPath:
          path: /home/gitlab/data

# 创建server服务释放端口
vi gitlab-svc.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: gitlab
  namespace: gitlab-ci
  labels:
    name: gitlab
spec:
  type: NodePort
  ports:
    - name: http
      port: 80
      targetPort: http
      nodePort: 30880
  selector:
    name: gitlab

# 执行yaml创建
kubectl apply -f gitlab-deploy.yaml
kubectl apply -f gitlab-svc.yaml

# 查看pod
kubectl -n gitlab-ci get pods

# 查看GitLab Pod的IP地址
kubectl -n gitlab-ci get pods -owide

# 在集群中自定义hosts添加gitlab Pod的解析
kubectl edit configmap coredns -n kube-system
........
apiVersion: v1
data:
  Corefile: |
    .:53 {
        errors
        health {
           lameduck 5s
        }
        ready
        kubernetes cluster.local in-addr.arpa ip6.arpa {
           pods insecure
           fallthrough in-addr.arpa ip6.arpa
           ttl 30
        }
## 添加以下字段
        hosts {
            10.244.1.43 gitlab-7b54df755-6ljtp
            fallthrough
        }
        prometheus :9153
##删除以下三行字段
        forward . /etc/resolv.conf {
           max_concurrent 1000
        }
        
        cache 30
        loop
        reload
        loadbalance
    }
........

# 执行
kubectl -n kube-system rollout restart deploy coredns

# 进入gitlab pod中
kubectl exec -ti -n gitlab-ci gitlab-7b54df755-6ljtp bash

# 在首行添加（ip为pod IP地址）
external_url 'http://10.244.1.43:80'

# 重启
reboot

# 退出
exit

# 查看service
kubectl -n gitlab-ci get svc

# 通过http://10.24.2.14:30880访问GitLab，用户名123456@qq.com，密码Abc@1234，
# 点击“Create a project”按钮
# 点击“Create blank project”创建项目demo-2048，可见等级选择“Public”
# 点击“Create project”，进入项目
# 将源代码推送到项目中

# 进入demo-2048
cd /root/gitlab-ci/demo-2048

# 配置用户名
git config --global user.name "administrator"

# 配置邮箱
git config --global user.email "admin@example.com"

# 移除原远程仓库
git remote remove origin

# 添加新的远程仓库
git remote add origin http://10.24.2.14:30880/root/demo-2048.git

# 将当前目录添加入缓存区
git add .

# 上传文件，并添加描述
git commit -m "initial commit"

# 将缓存区文件上传至远程仓库
git push -u origin drone

# 刷新页面
7.部署GitLab Runner（3分）

​ 将GitLab Runner部署到Kubernetes集群中，为GitLab Runner创建持久化构建缓存目录以加速构建速度，并将其注册到GitLab中。

​ 将GitLab Runner部署到gitlab-ci命名空间下，Release名称为gitlab-runner，为GitLab Runner创建持久化构建缓存目录/home/gitlab-runner/ci-build-cache以加速构建速度，并将其注册到GitLab中。（需要用到的软件包：CICD-Runners-demo2048.tar.gz）

# 登录GitLab管理界面(http://10.24.2.14:30880/admin)，然后点击左侧菜单栏中的CI/CD下的Runners
# 点击右侧按钮
# 记录下参数Registration token的值，后续注册Runners时会用到该参数。

# 进入gitlab-ci
cd /root/gitlab-ci/

# 首先创建一个名为gitlab-ci的serviceAccount
cat runner-sa.yaml 
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: gitlab-ci
  namespace: gitlab-ci

# 首先创建一个名为gitlab-ci的serviceAccount
cat runner-role.yaml 
kind: Role
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: gitlab-ci
  namespace: gitlab-ci
rules:
  - apiGroups: [""]
    resources: ["*"]
    verbs: ["*"]

# 首先创建一个名为gitlab-ci的serviceAccount
cat runner-rb.yaml 
kind: RoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: gitlab-ci
  namespace: gitlab-ci
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: gitlab-ci
    namespace: gitlab-ci
roleRef:
  kind: Role
  name: gitlab-ci
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  
# 执行剧本
kubectl apply -f runner-sa.yaml 
kubectl apply -f runner-role.yaml 
kubectl apply -f runner-rb.yaml 

# 获取sa信息
kubectl -n gitlab-ci get sa

# 给default用户赋权
vi default.yaml 
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: default
  labels:
    k8s-app: gitlab-default
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: cluster-admin
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: default
  namespace: gitlab-ci

# 执行剧本
kubectl apply -f default.yaml 

# 解压文件
tar -zxvf gitlab-runner-0.43.0.tgz

# 修改values.yaml文件
vi gitlab-runner/values.yaml
...
  ## Use the following Kubernetes Service Account name if RBAC is disabled in this Helm chart (see rbac.create)
  ##
  # serviceAccountName: default
  serviceAccountName: gitlab-ci   #添加，注意缩进格式
... 
## The GitLab Server URL (with protocol) that want to register the runner against
## ref: https://docs.gitlab.com/runner/commands/index.html#gitlab-runner-register
##
# gitlabUrl: http://gitlab.your-domain.com/
gitlabUrl: http://10.24.2.14:30880/      #添加，缩进顶格
...
## The Registration Token for adding new Runners to the GitLab Server. This must
## be retrieved from your GitLab Instance.
## ref: https://docs.gitlab.com/ce/ci/runners/index.html
##
# runnerRegistrationToken: ""
runnerRegistrationToken: "riU8c4D2SNkKAv8GS9q_"    #添加，缩进顶格
...
  config: |
    [[runners]]
      [runners.kubernetes]
        namespace = "{{.Release.Namespace}}"
        image = "ubuntu:16.04"
        privileged = true     #添加，注意缩进格式
        
# 创建一个PVC用于挂载到Pod中使用
cat gitlab-runner/templates/pv.yaml 
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: ci-build-cache-pv
  namespace: gitlab-ci
  labels:
    type: local
spec:
  storageClassName: manual
  capacity:
    storage: 10Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  hostPath:
    path: "/opt/ci-build-cache"
    
# 创建一个PVC用于挂载到Pod中使用
cat gitlab-runner/templates/pvc.yaml 
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: ci-build-cache-pvc
  namespace: gitlab-ci
spec:
  storageClassName: manual
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 5Gi
      
# 编辑values.yaml文件，添加构建缓存信息配置：
vi gitlab-runner/values.yaml
## configure build cache
cibuild:
  cache:
    pvcName: ci-build-cache-pvc
    mountPath: /home/gitlab-runner/ci-build-cache
    
# 官方提供的runner镜像注册runner
vi gitlab-runner/templates/configmap.yaml
    cat >>/home/gitlab-runner/.gitlab-runner/config.toml <<EOF
      [[runners.kubernetes.volumes.pvc]]
      name = "{{.Values.cibuild.cache.pvcName}}"
      mount_path = "{{.Values.cibuild.cache.mountPath}}"
    EOF
    # Start the runner
    exec /entrypoint run --user=gitlab-runner \
      --working-directory=/home/gitlab-runner
      
# 部署GitLab Runner
helm -n gitlab-ci install gitlab-runner gitlab-runner

# 列出所有helm图
helm -n gitlab-ci list

# 查看pods信息
kubectl -n gitlab-ci get pods
8.部署GitLab Agent（3分）

​ 将Kubernetes集群添加到GitLab项目中指定名称和命名空间。（需要用到的软件包：CICD-Runners-demo2048.tar.gz）

​ 将Kubernetes集群添加到demo-2048项目中，并命名为kubernetes-agent，项目命名空间选择gitlab-ci。

# 在GitLab Admin界面下，依次点击“Settings”→“Network”，展开“Outbound requests”，勾选“Allow requests to the local network from webhooks and integrations”，并保存。
# 进入demo-2048项目，新建配置文件（.gitlab/agents/<agent-name>/config.yaml），此处为.gitlab/agents/kubernetes-agent/config.yaml

# config.yaml文件格式如下
gitops:
  manifest_projects:
  - id: gitlab-org/cluster-integration/gitlab-agent
    default_namespace: my-ns
    paths:
      # Read all YAML files from this directory.
    - glob: '/team1/app1/*.yaml'
      # Read all .yaml files from team2/apps and all subdirectories.
    - glob: '/team2/apps/**/*.yaml'
      # If 'paths' is not specified or is an empty list, the configuration below is used.
    - glob: '/**/*.{yaml,yml,json}'
    reconcile_timeout: 3600s
    dry_run_strategy: none
    prune: true
    prune_timeout: 3600s
    prune_propagation_policy: foreground
    inventory_policy: must_match
    
# 依次点击左侧菜单栏“Operate”→“Kubernetes clusters”
# 点击“Connect a cluster”，并选择配置文件kubernetes-agent，
# 点击“Register”

# 通过如下命令安装agent，将config.token和config.kasAddress的值修改为上一步页面显示的值
helm upgrade --install kubernetes-agent  gitlab-agent-1.1.0.tgz     --namespace gitlab-ci     --create-namespace     --set image.tag=v16.2.0     --set config.token=vTPAASMpwTW-tEQ3NHYc3y5YKCHCFep466q52dgaRCstXyXDzg     --set config.kasAddress=ws://10.244.0.23/-/kubernetes-agent/

# 列出所有helm图
helm -n gitlab-ci list

# 查看pod信息
kubectl get pod -n gitlab-ci 

# 点击“Close”并刷新界面
# 可以看到，Kubernetes集群已连接成功。
# 在GitLab中开启Container Registry，进入demo-2048项目，依次点击“Settings”→“CI/CD”
# 展开“Variables”，配置镜像仓库相关的参数。
# 添加REGISTRY变量，其值为Harbor仓库地址
# 添加完成
# 然后继续添加变量REGISTRY_IMAGE（demo）、REGISTRY_USER（admin）、REGISTRY_PASSWORD（Harbor12345）、REGISTRY_PROJECT（demo）和HOST（10.24.2.14），添加完成后保存变量

# 修改harbor仓库的helm配置
vi /opt/harbor/values.yaml
…
#将127.0.0.1改为master节点实际IP地址
externalURL: http://10.26.7.197:80
…

# 修改完成后，更新harbor仓库：
helm -n harbor upgrade harbor /opt/harbor

# 登录Harbor仓库新建一个公开项目demo

# 将镜像tomcat:8.5.64-jdk8推送到该项目中：
ctr -n k8s.io images tag docker.io/library/tomcat:8.5.64-jdk8 10.24.2.14/library/tomcat:8.5.64-jdk8
ctr -n k8s.io images push  10.24.2.14/library/tomcat:8.5.64-jdk8 --plain-http=true --user admin:Harbor12345 

# 修改containerd配置文件
vi /etc/containerd/config.toml 
……
      [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.mirrors]
        [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.mirrors."harbor.com"]
          endpoint = ["http://harbor.com"]
        [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.mirrors."10.24.2.14"]
          endpoint = ["http://10.24.2.14"]

# 重新加载服务配置
systemctl daemon-reload 

# 重启服务
systemctl restart containerd
9.构建CI/CD（3分）

​ 编写流水线脚本触发自动构建，要求基于GitLab项目完成代码的编译、镜像的构建与推送，并自动发布应用到Kubernetes集群中。

​ 编写流水线脚本.gitlab-ci.yml触发自动构建，具体要求如下：（需要用到的软件包：CICD-Runners-demo2048.tar.gz）

​ ①基于镜像maven:3.6-jdk-8构建项目的drone分支；

​ ②构建镜像的名称：demo:latest；

​ ③将镜像推送到Harbor仓库demo项目中；

​ ④将demo-2048应用自动发布到Kubernetes集群gitlab-ci命名空间下。

# 编写.gitlab-ci.yml：
vi .gitlab-ci.yml
stages:
  - build
  - release
  - review
variables:
  MAVEN_OPTS: "-Dmaven.repo.local=/opt/cache/.m2/repository"
maven_build:
  image: maven:3.6-jdk-8
  stage: build
  only:
    - drone
  script:
    - cp -r /opt/repository /opt/cache/.m2/
    - mvn clean install -DskipTests=true
    - cd target && jar -xf 2048.war
    - cp -rfv 2048 /home/gitlab-runner/ci-build-cache
image_build:
  image: demo:latest
  stage: release
  variables:
    DOCKER_DRIVER: overlay
    DOCKER_HOST: tcp://localhost:2375
    #CI_DEBUG_TRACE: "true"
  services:
    - name: demo:latest
      command: ["--insecure-registry=0.0.0.0/0"]
  script:
    - cp -rfv /home/gitlab-runner/ci-build-cache/2048 .
    - sed -i "s/10.24.2.3/$REGISTRY/g" ./Dockerfiles/Dockerfile
    - docker build -t "${REGISTRY_IMAGE}:latest" -f ./Dockerfiles/Dockerfile .
    - docker tag "${REGISTRY_IMAGE}:latest" "${REGISTRY}/${REGISTRY_PROJECT}/${REGISTRY_IMAGE}:latest"
    - docker login -u "${REGISTRY_USER}" -p "${REGISTRY_PASSWORD}" "${REGISTRY}"
    - docker push "${REGISTRY}/${REGISTRY_PROJECT}/${REGISTRY_IMAGE}:latest"
deploy_review:
  image: kubectl:1.22
  stage: review
  only:
    - drone
  script:
    - sed -i "s/REGISTRY/$REGISTRY/g" template/demo-2048.yaml
    - kubectl apply -f template/

# 流水线脚本编写完成后会自动触发构建，进入demo-2048项目，依次点击“build”→“Pipelines”，可以看到GitLab CI开始执行构建任务了
# 点击“running”可查看构建详情
# 点击流水线的任一阶段可查看构建详情，

# 此时Runner Pod所在的namespace下面也会出现1个新的Pod：
kubectl -n gitlab-ci get pods

# 这个新Pod就是用来执行具体的Job任务的。
# 构建完成后

# 查看新发布的Pod：
kubectl -n gitlab-ci get pods

# 登录Harbor仓库，进入demo项目
# 可以看到镜像已构建并上传成功。

# 查看Service
kubectl -n gitlab-ci get svc
10.服务网格：创建VirtualService（3分）

​ 将Bookinfo应用部署到default命名空间下，为Bookinfo应用创建一个名为reviews的VirtualService，要求来自名为Jason的用户的所有流量将被路由到reviews服务的v2版本。（需要用到的软件包：ServiceMesh.tar.gz）

# 上传解压
tar -xf ServiceMesh.tar.gz

# 导入镜像
docker load -i ServiceMesh/images/image.tar

# 初始化Kubernetes集群
init-cluster

# 查看集群状态
kubectl cluster-info

# 进入ServiceMesh目录
cd ServiceMesh/

# 执行bookinfo
kubectl apply -f bookinfo/bookinfo.yaml

# 查看pops状态
kubectl gcat bookinfo-gateway.yaml
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: Gateway
metadata:
  name: bookinfo-gateway
spec:
  selector:
    istio: ingressgateway # use istio default controller
  servers:
  - port:
      number: 80
      name: http
      protocol: HTTP
    hosts:
    - "*"
---
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: bookinfo
spec:
  hosts:
  - "*"
  gateways:
  - bookinfo-gateway
  http:
  - match:
    - uri:
        exact: /productpage
    - uri:
        prefix: /static
    - uri:
        exact: /login
    - uri:
        exact: /logout
    - uri:
        prefix: /api/v1/products
    route:
    - destination:
        host: productpage
        port:
          number: 9080
          
cat bookinfo-gateway.yaml
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: Gateway
metadata:
  name: bookinfo-gateway
spec:
  selector:
    istio: ingressgateway # use istio default controller
  servers:
  - port:
      number: 80
      name: http
      protocol: HTTP
    hosts:
    - "*"
---
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: bookinfo
spec:
  hosts:
  - "*"
  gateways:
  - bookinfo-gateway
  http:
  - match:
    - uri:
        exact: /productpage
    - uri:
        prefix: /static
    - uri:
        exact: /login
    - uri:
        exact: /logout
    - uri:
        prefix: /api/v1/products
    route:
    - destination:
        host: productpage
        port:
          number: 9080

# 使用Istio Gateway来实现外部访问
cat bookinfo-gateway.yaml
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: Gateway
metadata:
  name: bookinfo-gateway
spec:
  selector:
    istio: ingressgateway # use istio default controller
  servers:
  - port:
      number: 80
      name: http
      protocol: HTTP
    hosts:
    - "*"
---
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: bookinfo
spec:
  hosts:
  - "*"
  gateways:
  - bookinfo-gateway
  http:
  - match:
    - uri:
        exact: /productpage
    - uri:
        prefix: /static
    - uri:
        exact: /login
    - uri:
        exact: /logout
    - uri:
        prefix: /api/v1/products
    route:
    - destination:
        host: productpage
        port:
          number: 9080

# 为应用程序定义Ingress网关
kubectl apply -f bookinfo-gateway.yaml

# 确认网关创建完成
kubectl get gateway

# 查看Ingress Gateway
kubectl get svc -n istio-system

# 可以看到Gateway 80端口对应的NodePort端口是22092，在浏览器上通过http://master_IP:22092/productpage访问Bookinfo应用

# 编写目标规则配置文件
cat destination-rule-all.yaml
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: DestinationRule
metadata:
  name: productpage
spec:
  host: productpage
  subsets:
  - name: v1
    labels:
      version: v1
---
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: DestinationRule
metadata:
  name: reviews
spec:
  host: reviews
  subsets:
  - name: v1
    labels:
      version: v1
  - name: v2
    labels:
      version: v2
  - name: v3
    labels:
      version: v3
---
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: DestinationRule
metadata:
  name: ratings
spec:
  host: ratings
  subsets:
  - name: v1
    labels:
      version: v1
  - name: v2
    labels:
      version: v2
  - name: v2-mysql
    labels:
      version: v2-mysql
  - name: v2-mysql-vm
    labels:
      version: v2-mysql-vm
---
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: DestinationRule
metadata:
  name: details
spec:
  host: details
  subsets:
  - name: v1
    labels:
      version: v1
  - name: v2
    labels:
      version: v2
      
# 执行yaml
kubectl apply -f destination-rule-all.yaml

# 查询destinationrule
kubectl get destinationrule

# 重新部署productpage微服务，启用Istio
cat bookinfo/bookinfo.yaml | istioctl kube-inject -f - | kubectl apply -l app=productpage -f -

# 检查productpage的Pod并且查看每个副本的两个容器
kubectl get pods

# 在浏览器上登录Grafana（http://master_IP:33000）
# 依次点击左侧导航栏的“Dashboards” →“Manage”进入Dashboard管理界面
# 选择Istio Mesh Dashboard
# 切换到Istio Service Dashboard仪表盘，在Service中选择productpage

# 所有服务启用Istio
cat bookinfo/bookinfo.yaml | istioctl kube-inject -f - | kubectl apply -l app!=productpage -f -

# 查看应用程序Pod，现在每个Pod的两个容器
kubectl get pods

# 再次查看Istio Mesh Dashboard，会发现当前命名空间下所有服务都会出现在服务列表中
# 访问Kiali控住台（http://master_IP:20001）
# 通过可视化界面来查看应用程序的拓扑结构，点击“Graph”按钮，在Namespace下拉菜单中选择命名空间default，然后在Display下拉菜单中选中“Traffic Animation”和“Idle Nodes”复选框，就可以看到实时流量动画。
# reviews微服务v1版本不会调用ratings服务，所以图中ratings服务无流量通过。

# 访问Prometheus控制台（http://master_IP:30090）
# 在Expression输入框中输入要查询的参数，然后点击Execute按钮即可在Console中查看查询结果。
# 查询请求时采用istio_requests_total指标，这是一个标准的Istio指标。
# 如查询命名空间的所有请求(istio_requests_total{destination_service_namespace=“default”, reporter=“destination”})
# 查询reviews微服务的请求(istio_requests_total{destination_service_namespace=“default”,reporter=“destination”,destination_service_name=“reviews”})

# 部署v2版本的reviews微服务并开启Istio
cat bookinfo/reviews-v2.yaml | istioctl kube-inject -f - | kubectl apply -f -
cat bookinfo/reviews-v3.yaml | istioctl kube-inject -f - | kubectl apply -f -

# 查看Pod
kubectl get pods

# 设置Kubernetes HPA来管理三个版本Deployment的副本
kubectl autoscale deployment reviews-v1 --cpu-percent=50 --min=1 --max=10
kubectl autoscale deployment reviews-v2 --cpu-percent=50 --min=1 --max=10
kubectl autoscale deployment reviews-v3 --cpu-percent=50 --min=1 --max=10

# 为微服务设置默认版本的Virtual Service
vi virtual-service-all-v1.yaml
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: productpage
spec:
  hosts:
  - productpage
  http:
  - route:
    - destination:
        host: productpage
        subset: v1
---
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: reviews
spec:
  hosts:
  - reviews
  http:
  - route:
    - destination:
        host: reviews
        subset: v1
---
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: ratings
spec:
  hosts:
  - ratings
  http:
  - route:
    - destination:
        host: ratings
        subset: v1
---
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: details
spec:
  hosts:
  - details
  http:
  - route:
    - destination:
        host: details
        subset: v1
       
# 可以通过应用Virtual Service规则将100%的流量路由reviews:v3
vi virtual-service-reviews-v3.yaml
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: reviews
spec:
  hosts:
    - reviews
  http:
  - route:
    - destination:
        host: reviews
        subset: v3

# 执行yaml
kubectl apply -f virtual-service-reviews-v3.yaml

# 初始化默认路由规则，将所有流量路由到服务的v1版本
kubectl apply -f virtual-service-all-v1.yaml

# 改变reviews服务的流量规则，将v1版本的流量镜像到v2版本
vi virtual-service-mirroring.yaml
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: reviews
spec:
  hosts:
    - reviews
  http:
  - route:
    - destination:
        host: reviews
        subset: v1
      weight: 100
    mirror:
        host: reviews
        subset: v2

# 执行
kubectl apply -f virtual-service-mirroring.yaml

# 登录Jaeger控制台（http://master_IP:30686）
# 从仪表盘左边面板的Service下拉列表中选择“productpage.default”，然后点击“Find Traces”，
# 点击位于最上面的最近一次追踪，查看对应最近一次访问/productpage的详细信息，
# 追踪信息由一组Span组成，每个Span对应一个Bookinfo Service。这些Service在执行/productpage请求时被调用，或是Istio内部组件。

三）容器云服务运维开发（15）

​ 基于Kubernetes APIs与SDK，使用Python脚本，完成容器云服务运维任务

1.管理service资源（5分）

​ Kubernetes Python运维脚本开发，使用Restful APIs方式管理service服务。

​ 使用已经部署完成的Kubernetes两节点云平台，在Master节点安装Python 3.7.3的运行环境与依赖库。

​ 使用python request库和Kubernetes Restful APIs，在/root目录下，创建api_manager_service.py文件，要求编写python代码，代码实现以下任务：

​ ①首先查询查询服务service，如果service名称“nginx-svc”已经存在，先删除。

​ ②如果不存在“nginx-svc”，则使用service.yaml文件创建服务。

​ ③创建完成后，查询该服务的信息，查询的body部分以json格式的文件输出到当前目录下的service_api_dev.json文件中。

​ ④然后使用service_update.yaml更新服务端口。

​ ⑤完成更新后，查询该服务的信息，信息通过控制台输出，并通过json格式追加到service_api_dev.json文件后。

# 上传k8s_Python_Packages解压
tar -zxf k8s_Python_Packages.tar.gz

# 解压python包
tar -zxf /root/Python_Packages/python-3.6.8.tar.gz

# 安装python
yum install -y /root/python-3.6.8/packages/*

# 验证是否安装成功
pip3 --version

# 进入Python_Packages
cd Python_Packages

# 使用pip3命令安装开发环境依赖包
pip3 install --no-index --find-links=/root/Python_Packages/ -r /root/Python_Packages/requirements.txt

# 编写service.yaml
vi service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-svc3
  namespace: default
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80
      nodePort: 30083
  type: NodePort
 
# 编写api_manager_service
vi api_manager_service.py
import requests,time
import logging
import os,yaml,json
#-----------logger-----------
#get logger
logger = logging.getLogger(__name__)
# level
logger.setLevel(logging.DEBUG)
# format
format = logging.Formatter('%(asctime)s %(message)s')
# to console
stream_handler  = logging.StreamHandler()
stream_handler .setFormatter(format)
logger.addHandler(stream_handler )
#-----------logger-----------
def get_api_server_token(api_server_token, node_url):
    # Bearer token
    bearer_token = "bearer " + api_server_token
    return bearer_token
class api_service_manager():
    def __init__(self,node_url: str, bearer_token: str):
        self.node_url = node_url
        self.bearer_token = bearer_token
    def create_svc(self, yamlFile, namespace: str):
        headers = {
            "Authorization": self.bearer_token,
            "Content-Type": "application/json"
        }
        with open(yamlFile, encoding="utf8") as f:
            body = json.dumps(yaml.safe_load(f))
        request_url = self.node_url + "/api/v1/namespaces/" + namespace + "/services"
        result = json.loads(requests.post(request_url, data=body, headers=headers, verify=False).text)
        logger.debug(f"return_message:{str(result)}")
        return result
    def get_svc(self,svc_name:str,namespace:str):
        headers = {
            "Authorization": self.bearer_token,
            "pretty" : "true"
        }
        request_url = self.node_url + "/api/v1/namespaces/" + namespace + "/services/" + svc_name
        result = json.loads(requests.get(request_url, headers=headers, verify=False).text)
        logger.debug(f"return_message:{str(result)}")
        return result
    def update_svc(self,svc_name:str,yamlFile,namespace:str):
        headers = {
            "Authorization": self.bearer_token,
            "Content-Type": "application/strategic-merge-patch+json"
        }
        with open(yamlFile, encoding="utf8") as f:
            body = json.dumps(yaml.safe_load(f))
        #        '{"spec": {"ports": [{"port": 80, "targetPort": 8089}]}}'
        # body = {"spec": {"ports": [{"port": 80, "targetPort": 80}]}}
        request_url = self.node_url + "/api/v1/namespaces/" + namespace + "/services/" + svc_name
        resp = requests.put(request_url, data=json.dumps(body), headers=headers, verify=False)
        result = json.loads(resp.text)
        logger.debug(f"return_message:{str(result)}")
        return result
    def delete_svc(self,svc_name:str,namespace:str):
        headers = {
            "Authorization": self.bearer_token
        }
        request_url = self.node_url + "/api/v1/namespaces/" + namespace + "/services/" + svc_name
        result = json.loads(requests.delete(request_url, headers=headers, verify=False).text)
        logger.debug(f"return_message:{str(result)}")
        return result
def get_api_service_manager():
    api_server_token = "token"
    cluster_server_url = "https://10.26.7.60:6443"
    bearer_token = get_api_server_token(api_server_token, cluster_server_url)
    svc_m = api_service_manager(cluster_server_url, bearer_token)
    return svc_m
if __name__ == "__main__":
    api_server_token = "token"
    cluster_server_url = "https://10.26.7.60:6443"
    bearer_token = get_api_server_token(api_server_token, cluster_server_url)
    svc_m = api_service_manager(cluster_server_url,bearer_token)
    namespace = "default"
    svc_name = "nginx-svc3"
    yaml_file = "python-dev-svc3.yaml"
    #1delete svc
    svc_m.delete_svc(svc_name,namespace)
    #2create svc
    print("crate ----------------")
    svc_m.create_svc(yaml_file, namespace)
    #3get svc
    print("get ----------------")
    svc_m.get_svc(svc_name,namespace)
    #4delete svc
    svc_m.delete_svc(svc_name,namespace)
    
# 编写service_server
vi service_server.py
import requests
import threading
from http.server import HTTPServer, BaseHTTPRequestHandler
import json
PORT = 8888
# request handler
import api_service_manager
svc_m = api_service_manager.get_api_service_manager()
class MyHandler(BaseHTTPRequestHandler):
    #Header setting
    def _set_headers(self,content_type):
        self.send_response(200)  # 200 stands for request succeeded
        self.send_header("Content-type", content_type)  # informs requests of the Media type
        self.end_headers()
    def do_GET(self):
        self._set_headers("application/json")
        print(self.path)
        # /services/name
        if self.path.startswith('/services/'):
            name = self.path[10:]
            print(name)
            result = svc_m.get_svc(name, "default")
            # converts dictionary to a JSON string
            json_string = json.dumps(result)
            self.wfile.write(json_string.encode(encoding='utf_8'))
        else:#
            json_string = json.dumps({'path': 'home', 'received': 'ok'})
            self.wfile.write(json_string.encode(encoding='utf_8'))
    def do_POST(self):
        print("post")
        self._set_headers("application/json")
        print(self.path)
        if self.path.startswith('/services/'):
            filename = self.path[10:]
            print("filename---", filename)
            result = svc_m.create_svc(filename, "default")
            # converts dictionary to a JSON string
            print("result---", result)
            json_string = json.dumps(result)
            self.wfile.write(json_string.encode(encoding='utf_8'))
    def do_DELETE(self):
        self._set_headers("application/json")
        print(self.path)
        if self.path.startswith('/services/'):
            name = self.path[10:]
            print(name)
            result = svc_m.delete_svc(name,"default")
def run(server_class=HTTPServer, handler_class=MyHandler, addr="localhost", port=PORT):
    server_address = (addr, port)
    httpd = server_class(server_address, handler_class)
    print(f"Starting httpd server on {addr}:{port}")  # f before string allows special formatting
    httpd.serve_forever()
#start
if __name__ == "__main__":
    print("---------start----------------")
    thread = threading.Thread(target=run)
    thread.start()
print("---------end----------------")

# 执行py
python3 api_service_manager.py
python3 service_server.py

# 获取服务器信息
curl -X GET 127.0.0.1:8888/services/kubernetes
2.管理Pod服务（5分）

​ Kubernetes Python运维脚本开发-使用SDK方式，通过Deployment管理Pod服务。

​ 使用已经部署完成的Kubernetes两节点云平台，在Master节点安装Python 3.7.3的运行环境与依赖库。

​ 使用Kubernetes python SDK的“kubernetes”Python库，在/root目录下，创建sdk_manager_deployment.py文件，要求编写python代码，代码实现以下任务：

​ ①首先使用nginx-deployment.yaml文件创建deployment资源。

​ ②创建完成后，查询该服务的信息，查询的body部分通过控制台输出，并以json格式的文件输出到当前目录下的deployment_sdk_dev.json文件中。

# 复制kube配置文件到当前目录
cp /root/.kube/config .

# 导入image.tar
ctr -n k8s.io images import image.tar

# 编写sdk_manager_deployment.py
vi sdk_manager_deployment.py
import yaml  
from kubernetes import client, config  
class DeploymentManager:  
    def __init__(self, kubeconfig_path):  
        config.load_kube_config(config_file=kubeconfig_path)  
        self.apps_v1 = client.AppsV1Api()  
  
    def create_deployment(self, yaml_file):  
        with open(yaml_file, 'r') as file:  
            deployment_spec = yaml.safe_load(file)  
            response = self.apps_v1.create_namespaced_deployment(  
                body=deployment_spec,  
                namespace='default'  
            )  
            print(f"Deployment {response.metadata.name} created.")  
    def get_deployment(self, deployment_name):  
        response = self.apps_v1.read_namespaced_deployment(  
            name=deployment_name,  
            namespace='default'  
        )  
        print("Deployment info:")  
        print(json.dumps(response.to_dict(), indent=4))  
        # Save to file  
        with open('deployment_sdk_dev.json', 'w') as f:  
            json.dump(response.to_dict(), f, indent=4)  
if __name__ == '__main__':
    DeploymentManager(config_file="config").create_deployment(yamlFile="nginx-deployment.yaml")
    DeploymentManager(config_file="config").get_deployment()

# 执行脚本
python3 sdk_job_manager.py
3.Kubernetes CRD自定义资源的管理封装（5分）

​ 在前面已建好的Kubernetes开发环境云平台上。Kubernetes容器云平台通过CRD机制进行自定义APIs资源拓展，将chinaskill-cloud-*.yaml共5个文件复制到root目录下。参考chinaskill-cloud-11.yaml文件，编写CRD文件“chinaskill-cloud-crd.yaml”，放在root目录下。

​ 说明：Competition CRD命名要求如下：

​ Kind为 Competition

​ Plural为competitions

​ singular为competition

​ shortNames为cpt

​ session含义是赛程

​ content含义为竞赛内容。

​ 使用已建好的Kubernetes Python运维开发环境，在/root目录下创建crd _manager.py脚本。crd_manager.py编写基于Kubernetes SDK 实现Competition CRD的创建、删除与事件变化监听。

​ crd_manager.py内部实现3个方法：

​ ①实现方法create_crd(),实现对Competition CRD的创建。

​ ②实现方法delete_crd()，实现对Competition CRD的删除。

​ ③实现方法watch_crd_object(),实现对CRD资源的变化事件监听，将监听到Competition CRD被删除，将event信息输出到控制台，并停止监听。

# 编辑chinaskill-cloud-crd
vi chinaskill-cloud-crd.yaml
apiVersion: apiextensions.k8s.io/v1  
kind: CustomResourceDefinition  
metadata:  
  name: competitions.chinaskill.cloud  
spec:  
  group: chinaskill.cloud  
  versions:  
    - name: v1  
      served: true  
      storage: true  
      schema:  
        openAPIV3Schema:  
          type: object  
          properties:  
            spec:  
              type: object  
              properties:  
                session:  
                  type: string  
                content:  
                  type: string  
            status:  
              type: object  
  names:  
    plural: competitions  
    singular: competition  
    kind: Competition  
    shortNames:  
    - cpt  
  scope: Namespaced  

# 编辑crd_manager
vi crd_manager.py
from kubernetes import client, config, watch  
def create_crd(crd_yaml):  
    # 加载kube-config  
    config.load_kube_config(config_file=kubeconfig_path)
    # 创建API实例  
    apiextensions_v1 = client.CustomObjectsApi()
    # 创建CRD  
    try:  
        apiextensions_v1.create_namespaced_custom_object(  
            group='apiextensions.k8s.io',  
            version='v1',  
            namespace='default',
            plural='customresourcedefinitions',  
            body=crd_yaml,  
        )  
        print("Competition CRD created successfully")  
    except client.rest.ApiException as e:  
        print(f"Exception when calling CustomObjectsApi->create_namespaced_custom_object: {e}")  
def delete_crd():  
    config.load_kube_config()  
    apiextensions_v1 = client.ApiextensionsV1Api()  
    try:  
        apiextensions_v1.delete_custom_resource_definition("competitions.chinaskill.cloud", body=client.V1DeleteOptions())  
        print("Competition CRD deleted successfully")  
    except client.rest.ApiException as e:  
        print(f"Exception when calling ApiextensionsV1Api->delete_custom_resource_definition: {e}")  
def watch_crd_object():  
    config.load_kube_config()  
    w = watch.Watch()  
    for event in w.stream(client.CoreV1Api().list_namespaced_event_for_all_namespaces, label_selector="involvedObject.kind=Competition"):  
        print(f"Event: {event['type']} {event['object'].kind} {event['object'].metadata.name}")  
        if event['type'] == 'DELETED' and event['object'].kind == 'Competition':  
            print(f"Competition {event['object'].metadata.name} was deleted")  
            w.stop()
if __name__ == "__main__":  

if len(sys.argv) < 2:  
        print("Usage: python3 crd_manager.py <action> [args]")  
        print("Actions: create_crd, delete_crd, watch_crd_object")  
        sys.exit(1)  
    action = sys.argv[1]  
    if action == 'create_crd':  
        create_crd(config_file="config", crd_yaml="chinaskill-cloud-crd.yaml") 
    elif action == 'delete_crd':  
        delete_crd()  
    elif action == 'watch_crd_object':  
        watch_crd_object()  
    else:  
        print(f"Unknown action: {action}")
    
# 调用
python3 crd_manager.py create_crd  
python3 crd_manager.py delete_crd  
python3 crd_manager.py watch_crd_object

http://www.kler.cn/a/328229.html

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