>本文是一篇面向生产环境与 DevOps 实践的深度技术解决方案教程，结合具体硬件配置、参数、Ansible Playbooks 与 Kubernetes 集群自动化配置细节，A5IDC将系统讲述如何在 Fedora 35 环境下使用 Ansible 自动化部署和管理 Kubernetes (K8s) 集群，从而显著简化容器化服务的管理与部署流程。全程剖析关键命令、变量、流程与评估指标，适合有 Linux 运维基础、熟悉 Ansible 与容器技术的读者。

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## 一、背景简述与架构设计

Kubernetes（简称 K8s）是开源的容器编排平台，用于自动部署、扩缩与管理容器化应用。K8s 集群通常由控制平面（Master）与工作节点（Worker）组成，通过 API Server、Scheduler、etcd 等组件协作维护集群状态。

在 Fedora 35 环境下手动安装 Kubernetes 各组件（kubeadm、kubelet、kubectl、CRI、网络插件等）是一项重复、繁琐且容易出错的操作。Ansible 作为自动化工具，可将这些重复安装与配置任务通过 Playbook 形式描述并自动化执行，确保一致性与可重复性。

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## 二、硬件环境与前置条件

### 2.1 服务器硬件配置建议

| 部署角色              | CPU | 内存   | 存储         | 网络          |
| ----------------- | --- | ---- | ---------- | ----------- |
| Ansible 控制节点      | 4 核 | 8 GB | 120 GB SSD | 千兆 Ethernet |
| Kubernetes Master | 4 核 | 8 GB | 120 GB SSD | 千兆 Ethernet |
| Kubernetes Worker | 4 核 | 8 GB | 120 GB SSD | 千兆 Ethernet |

**说明**

* SSD 存储提升容器持久性能；Network 必须稳定且具静态 IP。
* Fedora 35 主机www.a5idc.com之间必须互通 SSH，无密码免交互（通过 `ssh-copy-id`）。

### 2.2 软件前提

在所有主机上：

* Fedora 35 最新更新
* SSH 服务已启用
* SELinux 可在调试阶段设为 Permissive（生产根据安全策略调整）

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## 三、Ansible 自动化部署 Kubernetes 核心流程

### 3.1 Ansible 控制节点准备

在控制节点上安装 Ansible：

```bash
sudo dnf install -y ansible git python3
```

创建工作目录：

```bash
mkdir -p ~/k8s-ansible/{inventory,playbooks,roles}
```

> 确保控制节点 SSH 公钥已分发到所有 Kubernetes 节点，否则 Ansible 无法无交互执行。

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### 3.2 Ansible Inventory（主机清单）

创建 `~/k8s-ansible/inventory/hosts.ini`：

```
[masters]
master ansible_host=192.168.100.10

[workers]
worker1 ansible_host=192.168.100.11
worker2 ansible_host=192.168.100.12

[k8s_cluster:children]
masters
workers
```

设置 SSH 用户与私钥（若非默认）：

```
ansible_user=ansible
ansible_ssh_private_key_file=~/.ssh/id_rsa
```

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### 3.3 安装 Kubernetes 依赖 Playbook

创建 `~/k8s-ansible/playbooks/01-deps.yml`：

```yaml
- name: 安装 Kubernetes 依赖 & 禁用 SWAP
  hosts: k8s_cluster
  become: true
  tasks:
    - name: 更新系统 & 安装依赖
      dnf:
        name:
          - kubeadm
          - kubelet
          - kubectl
          - conntrack
          - iproute
          - ipset
          - iptables
        state: latest

    - name: 禁用 swap
      shell: |
        swapoff -a
        sed -i '/swap/d' /etc/fstab

    - name: 启用 kubelet 服务
      systemd:
        name: kubelet
        enabled: yes
        state: started
```

此 Playbook 完成：

* 安装 Kubernetes 核心包（kubeadm/kubelet/kubectl）
* 关闭 SWAP（K8s 要求）
* 启动 kubelet

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### 3.4 初始化 Kubernetes 控制平面

创建 `~/k8s-ansible/playbooks/02-init-master.yml`：

```yaml
- name: 初始化 Master 节点 Kubernetes 控制平面
  hosts: masters
  become: true
  vars:
    pod_network_cidr: "10.244.0.0/16"
  tasks:
    - name: kubeadm 初始化 Kubernetes
      shell: |
        kubeadm init \
          --pod-network-cidr={{ pod_network_cidr }} \
          --apiserver-advertise-address={{ ansible_host }}
      args:
        creates: /etc/kubernetes/admin.conf

    - name: 设置 kubectl 用户配置
      copy:
        src: /etc/kubernetes/admin.conf
        dest: /home/ansible/.kube/config
        owner: ansible
        mode: 0644
```

解释：

* `pod_network_cidr` 定义 Pod 网络范围
* `kubeadm init` 执行初始化，并生成 kubeconfig

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### 3.5 加入 Worker 节点

通常在初始化 Master 之后，kubeadm 会输出一个 Join 命令：

```bash
kubeadm join 192.168.100.10:6443 --token XX.XXXXXX \
  --discovery-token-ca-cert-hash sha256:XXXXXXXXXXXX
```

编写 Playbook `03-join-workers.yml` 来将 Worker 自动加入：

```yaml
- name: Worker 加入 Kubernetes 集群
  hosts: workers
  become: true
  vars:
    join_command: ""
  tasks:
    - name: 获取 Join 命令
      command: kubeadm token create --print-join-command
      register: join_output
      delegate_to: master

    - name: 保存 Join 命令
      set_fact:
        join_command: "{{ join_output.stdout }}"

    - name: Worker 加入集群
      shell: "{{ join_command }}"
```

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## 四、网络插件配置

完成集群初始化之后，还需部署网络插件（本教程使用 Flannel）：

```yaml
- name: 部署 Flannel 网络插件
  hosts: masters
  become: true
  tasks:
    - name: 安装 Flannel
      shell: kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
```

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## 五、评估与部署结果验证

### 5.1 节点状态检查

在 Master 节点使用 kubectl：

```bash
kubectl get nodes
```

预期输出：

| NODE    | STATUS | ROLES  | AGE | VERSION |
| ------- | ------ | ------ | --- | ------- |
| master  | Ready  | master | 5m  | v1.xx.x |
| worker1 | Ready  | <none> | 4m  | v1.xx.x |
| worker2 | Ready  | <none> | 4m  | v1.xx.x |

### 5.2 Pod 网络验证

```bash
kubectl get pods --all-namespaces
```

应显示 flannel 网络 pod 正常运行。

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## 六、复杂工作负载演示：使用 Ansible 部署 Nginx 应用服务

创建 Ansible Playbook 部署简单 Nginx Deployment：

```yaml
- name: Kubernetes Nginx 部署
  hosts: masters
  become: true
  tasks:
    - name: 创建 Deployment
      kubernetes.core.k8s:
        state: present
        definition:
          apiVersion: apps/v1
          kind: Deployment
          metadata:
            name: nginx-deployment
          spec:
            replicas: 2
            selector:
              matchLabels:
                app: nginx
            template:
              metadata:
                labels:
                  app: nginx
              spec:
                containers:
                - name: nginx
                  image: nginx:1.21
                  ports:
                  - containerPort: 80
```

运行此 Playbook，Ansible 将通过 Kubernetes API 自动向集群下发资源对象定义，从而完成 Nginx 服务部署。

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## 七、性能与生产环境注意事项

1. **高可用控制平面**：可扩展到多 Master 节点，以提高可用性，并配合外部 etcd 集群部署。
2. **容器运行时选择**：可使用 containerd 替换 Docker 以提升性能。
3. **安全配置**：建议开启 RBAC、网络策略、TLS 加密等安全措施。
4. **自动化更新**：可将 Ansible Playbook 扩展为升级 Kubernetes 版本、滚动更新工作负载。

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## 八、总结

A5IDC从实际部署需求出发，结合 Fedora 35 环境，通过 Ansible 自动化实现 Kubernetes 集群部署的全流程：

* 自动化安装 Kubernetes 核心组件
* 自动初始化 Master 与加入 Worker
* 网络插件与应用服务通过 Ansible 管理
* 生产环境建议与扩展能力分析

这种自动化方式不仅减少人工命令输入，还确保配置一致性，是构建可维护、可扩展 K8s 平台的重要实践。借助 Ansible Playbook 实现 Kubernetes 相关基础设施与服务的自动化配置，是提升 DevOps 效能的重要步骤。


本文是一篇面向生产环境与 DevOps 实践的深度技术解决方案教程，结合具体硬件配置、参数、Ansible Playbooks 与 Kubernetes 集群自动化配置细节，A5IDC将系统讲述如何在 Fedora 35 环境下使用 Ansible 自动化部署和管理 Kubernetes (K8s) 集群，从而显著简化容器化服务的管理与部署流程。全程剖析关键命令、变量、流程与评估指标，适合有 Linux 运维基础、熟悉 Ansible 与容器技术的读者。

如何在 Fedora 35 上通过 Ansible 自动化配置集群中的 K8s 服务，简化复杂容器管理与部署流程？

本文是一篇面向生产环境与 DevOps 实践的深度技术解决方案教程，结合具体硬件配置、参数、Ansible Playbooks 与 Kubernetes 集群自动化配置细节，A5IDC将系统讲述如何在 Fedora 35 环境下使用 Ansible 自动化部署和管理 Kubernetes (K8s) 集群，从而显著简化容器化服务的管理与部署流程。全程剖析关键命令、变量、流程与评估指标，适合有 Li

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后端

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本教程详细讲解如何使用Ansible在Fedora35上自动化部署Kubernetes集群，涵盖硬件配置、Ansible Playbook编写、Master节点初始化、Worker节点加入、网络插件配置等全流程。通过自动化部署简化K8s集群管理，提升DevOps效率，适合具备Linux运维基础的技术人员参考实践。

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