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@sawa2d2(sawa)

OpenShift (OKD4) on KVM

Last updated at Posted at 2023-11-09

TL;DR

RedHat OpenShift のコミュニティ版である OKD4 のクラスタを、1台の物理マシン上に構成する。

install-config.yaml を用意し、 openshift-install コマンドを実行すると Ignition 設定ファイルが生成される。それを Terraform に与え、 KVM 上に OKD4 クラスタをプロビジョニングする。導入フローを図に表すと次の通り：

installation-flow.png

サンプルコード：

概要

本記事で作成するネットワーク構成は下図の通り：

network_architecture.drawio.png

手順は次の公式のガイドに従う：

前提条件

Softwares

  • terraform
  • KVM Packages
    • qemu-kvm
    • libvirt
  • systemd-resolved

ホスト（物理マシン）
Machine Intel NUC13 Pro (NUC13ANHi7)
CPU Core i7-1065G7
Memory 64GB (DDR4-3200MHz)
SSD 1TB (NVMe)
Host OS Rocky Linux 9.2 (Minimal)

RedHat アカウント

RedHat Hybrid Cloud Console にログインできること。

Host の事前準備

簡単のために SE Linux は permisive にしておく。

$ setenforce 0

同様に、簡単のために Firewall を無効化する。

$ systemctl stop firewalld
$ systemctl disable firewalld

Libvirt の事前準備

libvirt の事前設定準備として、こちらの Libvirt HOTOW · openshift/installer に記載の内容を実行する。

次を実行し、net.ipv4.ip_forward 設定値が 1 であるか確認する：

$ sysctl net.ipv4.ip_forward
sysctl net.ipv4.ip_forward=1

もし net.ipv4.ip_forward = 0 であった場合、次を実行して設定値を変更する。

$ sysctl net.ipv4.ip_forward=1

設定を永続化する場合は：

$ echo "net.ipv4.ip_forward = 1" | sudo tee /etc/sysctl.d/99-ipforward.conf
$ sudo sysctl -p /etc/sysctl.d/99-ipforward.conf

libvirtd-tcp.socket を有効化する：

$ sudo systemctl enable libvirtd-tcp.socket
$ sudo systemctl start libvirtd-tcp.socket

NetworkManager DNS overlayを使用する：

$ echo -e "[main]\ndns=dnsmasq" | sudo tee /etc/NetworkManager/conf.d/openshift.conf
$ echo server=/ocp4.example.com/192.168.126.1 | sudo tee /etc/NetworkManager/dnsmasq.d/openshift.conf

設定を適用する：

sudo systemctl restart NetworkManager

libvirtd args の値を設定する。ホストが Fedora 系OS (e.g. Fedora, RHEL, CentOS, etc.) か Debian 系 OS (Debian, Ubuntu, etc.) かで設定値が異なるので注意。

（Fedora系 の場合）：/etc/sysconfig/libvirtd に次の設定を加える。

/etc/sysconfig/libvirtd
# For Fedora-based distro
LIBVIRTD_ARGS="--listen"

（Debian 系の場合）：/etc/default/libvirtd に次の設定を加える。

/etc/default/libvirtd
# For Debian-based distro
libvirtd_opts="--listen"

/etc/libvirt/libvirtd.conf で次の設定を有効にする：

listen_tls = 0
listen_tcp = 1
auth_tcp = "none"
tcp_port = "16509"

libvirt を再起動する。

sudo systemctl restart libvirtd

OKD4 クラスタ設定ファイルの用意

本節では、 OKD4 クラスタ設定ファイル install-config.yaml を用意し、VM の作成に必要な Ignition ファイルを生成するまでの手順を説明する。

openshift-install の用意

まずはインストーラ openshift-install をインストールする：

$ curl -LO https://github.com/okd-project/okd/releases/download/4.13.0-0.okd-2023-09-30-084937/openshift-client-linux-4.13.0-0.okd-2023-09-30-084937.tar.gz
$ tar -zxvf openshift-client-linux-4.13.0-0.okd-2023-09-30-084937.tar.gz
$ mv openshift-install /usr/local/bin
$ openshift-install version
openshift-install 4.14.0-0.okd-2023-10-28-073550
built from commit 03546e550ae68f6b36d78d78b539450e66b5f6c2
release image quay.io/openshift/okd@sha256:7a6200e347a1b857e47f2ab0735eb1303af7d796a847d79ef9706f217cd12f5c
release architecture amd64

install-config.yaml の設定

公式ドュメンテーションのサンプル をベースに、次の install-config.yaml を作成する：

カスタマイズ可能な項目は Cluster Customization · openshift/installer から確認できる。

install-config.yaml
---
apiVersion: v1
baseDomain: example.com
compute:
- hyperthreading: Enabled
  name: worker
  replicas: 2
controlPlane:
  hyperthreading: Enabled
  name: master
  replicas: 3
metadata:
  name: ocp4
networking:
  clusterNetwork:
  - cidr: 10.128.0.0/14
    hostPrefix: 23
  serviceNetwork:
  - 172.30.0.0/16
  networkType: OVNKubernetes
platform:
  none: {}
pullSecret: '{"auths":{"fake":{"auth":"aWQ6cGFzcwo="}}}'
sshKey: |
  ssh-ed25519 AAAA... user1@example.com
  ssh-ed25519 AAAA... user2@example.com

特に書き換える必要がある項目について説明する：

pullSecret

Install OpenShift 4 | Pull Secret から pullSecret をコピーし、そのまま上記 yaml の pullSecret の値とする。

設定しなかった場合、コンテナレジストリ （quay.io や registry.redhat.io など） へのアクセスや、Operator Hub でインストール可能な Operator の種類が制限される場合がある。

sshKey

各ノードの CoreOS に SSH ログインするために設定する。

Ignition ファイルの生成

Ignition ファイルは、 自動で CoreOS の初期設定を行うための設定ファイルであり、先ほどの openshift-install コマンドから生成できる。

install-config.yaml は次の openshift-install コマンド実行後に自動で削除されるため、バックアップをとっておく。

$ cp install-config.yaml install-config.yaml.backup

次のコマンドで ignition ファイルを作成する：

$ openshift-install create ignition-configs

下記ファイルが生成されていればOK：

./
├── auth/
│   ├── kubeadmin-password
│   └── kubeconfig
├── bootstrap.ign
├── master.ign
├── metadata.json
└── worker.ign

これらの ignition ファイルには有効期限が埋め込まれており、24時間で失効する。失効後はクラスタを作成できないため、 ignition ファイルを作り直す必要がある (参考)。

Terraform によるクラスタのプロビジョニング

Terraform を用いて、要求されるリソースを作成する。
詳細は公式ドキュメンテーション Installing a cluster on any platform - Installing on any platform | Installing | OKD 4 を参照。

ノードの最小要求は次の表の通り：

Machine Operating System vCPU Virtual RAM Storage Input/Output Per Second required number 備考
Bootstrap FCOS 4 16 GB 100 GB 300 1 クラスタ構築後に削除可能
Control plane FCOS 4 16 GB 100 GB 300 3
Compute FCOS 2 8 GB 100 GB 300 >=2

DNS の要求は次の表の通り：

Record Target
api.<cluster_name>.<base_domain>. Load balancer
api-int.<cluster_name>.<base_domain>. Load balancer
*.apps.<cluster_name>.<base_domain>. Load balancer
bootstrap.<cluster_name>.<base_domain>. Bootstrap node
master<n>.<cluster_name>.<base_domain>. Master nodes
worker<n>.<cluster_name>.<base_domain>. Worker nodes

CoreOS イメージの用意

CoreOS の qcow2 イメージを用意する。推奨される CoreOS のバージョンは openshift-install のバージョンに対応して定められており、次のコマンドで確認できる（参考）：

$ openshift-install coreos print-stream-json | jq -r '.architectures.x86_64.artifacts.qemu.formats["qcow2.xz"].disk.location'
https://builds.coreos.fedoraproject.org/prod/streams/stable/builds/38.20230609.3.0/x86_64/fedora-coreos-38.20230609.3.0-qemu.x86_64.qcow2.xz

次のコマンドでイメージをダウンロードする。

$ wget $(openshift-install coreos print-stream-json | jq -r '.architectures.x86_64.artifacts.qemu.formats["qcow2.xz"].disk.location')

ダウンロードしたイメージは libvirt のデフォルトプール /var/lib/libvirt/images に配置する：

$ xz -dv ./fedora-coreos-38.20230609.3.0-qemu.x86_64.qcow2.xz
$ sudo mv fedora-coreos-38.20230609.3.0-qemu.x86_64.qcow2  /var/lib/libvirt/images

Terraform ファイルの作成

下記の main.tf を作成する。
（CoreOS の qcow2 イメージの path vm_base_image_uri は、適宜修正してください。）

下記の main.tf は、OKDを作成するための module github.com/sawa2d2/k8s-on-kvm//okd/ をインポートしています。このモジュールの説明は 本記事内の付録 でしています。

main.tf
locals {
  user_home_directory = pathexpand("~")
}

module "okd" {
  source = "github.com/sawa2d2/k8s-on-kvm//okd/"

  ## Localhost:
  # libvirt_uri = "qemu:///system"
  ## Remote:
  # libvirt_uri = "qemu+ssh://<remote-user>@<remote-host>/system?keyfile=${local.user_home_directory}/.ssh/id_rsa&known_hosts_verify=ignore"
  ## Remote via bastion:
  ##   Forward port in advance.
  ##   $ ssh -C -N -f -L 50000:<remote-user>@<remote-host>:22 <bastion-host> -p <bastion-port>
  # libvirt_uri = "qemu+ssh://<remote-user>@localhost:50000/system?keyfile=${local.user_home_directory}/.ssh/id_rsa&known_hosts_verify=ignore"
  libvirt_uri = "qemu:///system"

  domain       = "ocp4.example.com"
  network_name = "okd"
  bridge_name  = "tt0"
  cidr         = "192.168.126.0/24"
  gateway      = "192.168.126.1"
  nameservers  = ["192.168.126.1"]

  load_balancer_ip = "192.168.126.1" # or `null`
  # load_balancer_ip = null とした場合、DNS ラウンドロビンで分散する。
  # HAProxy が不要になる一方、ホスト外部からクラスタにアクセスする入口はなくなる。


  # Download a CoreOS image from:
  #   $ openshift-install version
  #   openshift-install 4.14.0-0.okd-2023-10-28-073550
  #   $ wget $(openshift-install coreos print-stream-json | jq -r '.architectures.x86_64.artifacts.qemu.formats["qcow2.xz"].disk.location')
  #   $ xz -dv *.qcow2.xz
  vm_base_image_uri = "/var/lib/libvirt/images/fedora-coreos-38.20231002.3.1-qemu.x86_64.qcow2"
  pool              = "default"

  bootstrap = {
    name          = "bootstrap"
    vcpu          = 4
    memory        = 12288                    # in MiB
    disk          = 100 * 1024 * 1024 * 1024 # 100 GB
    ip            = "192.168.126.100"
    ignition_file = "bootstrap.ign"
    volumes       = []
  }

  masters = [
    {
      name          = "master0"
      vcpu          = 4
      memory        = 12288                    # in MiB
      disk          = 100 * 1024 * 1024 * 1024 # 100 GB
      ip            = "192.168.126.101"
      ignition_file = "master.ign"
      volumes       = []
    },
    {
      name          = "master1"
      vcpu          = 4
      memory        = 12288                    # in MiB
      disk          = 100 * 1024 * 1024 * 1024 # 100 GB
      ip            = "192.168.126.102"
      ignition_file = "master.ign"
      volumes       = []
    },
    {
      name          = "master2"
      vcpu          = 4
      memory        = 12288                    # in MiB
      disk          = 100 * 1024 * 1024 * 1024 # 100 GB
      ip            = "192.168.126.103"
      ignition_file = "master.ign"
      volumes       = []
    },
  ]

  workers = [
    {
      name          = "worker0"
      vcpu          = 2
      memory        = 8192                     # in MiB
      disk          = 100 * 1024 * 1024 * 1024 # 100 GB
      ip            = "192.168.126.104"
      ignition_file = "worker.ign"
      volumes = [
        {
          name = "additional_disk"
          disk = 200 * 1024 * 1024 * 1024 # 200 GB
        }
      ]
    },
    {
      name          = "worker1"
      vcpu          = 2
      memory        = 8192                     # in MiB
      disk          = 100 * 1024 * 1024 * 1024 # 100 GB
      ip            = "192.168.126.105"
      ignition_file = "worker.ign"
      volumes = [
        {
          name = "additional_disk"
          disk = 200 * 1024 * 1024 * 1024 # 200 GB
        }
      ]
    },
  ]
}

次のコマンドを実行し、VM とネットワークを作成する。

$ terraform init
$ terraform apply -auto-approve

ネットワークの設定は /etc/libvirt/qemu/networks/okd.xml から確かめることができる。DNSレコードが下記のようになっていれば OK。

$ less /etc/libvirt/qemu/networks/okd.xml
...
  <dnsmasq:options>
    <dnsmasq:option value='address=/api.ocp4.example.com/192.168.126.1'/>
    <dnsmasq:option value='address=/api-int.ocp4.example.com/192.168.126.1'/>
    <dnsmasq:option value='address=/apps.ocp4.example.com/192.168.126.1'/>
    <dnsmasq:option value='address=/bootstrap.ocp4.example.com/192.168.126.100'/>
    <dnsmasq:option value='address=/master0.ocp4.example.com/192.168.126.101'/>
    <dnsmasq:option value='address=/master1.ocp4.example.com/192.168.126.102'/>
    <dnsmasq:option value='address=/master2.ocp4.example.com/192.168.126.103'/>
    <dnsmasq:option value='address=/worker0.ocp4.example.com/192.168.126.104'/>
    <dnsmasq:option value='address=/worker1.ocp4.example.com/192.168.126.105'/>
  </dnsmasq:options>

ホスト内において、ドメイン ocp4.example.com に対して libvirt の DNS 192.168.126.1 を利用させる：

$ sudo resolvectl dns tt0 192.168.126.1
$ sudo resolvectl domain tt0 ~ocp4.example.com

上記の操作は永続化されないので、ネットワークを作成するたびに実行する。
永続化する場合は、/etc/systemd/resolved.conf を次のように編集する：

/etc/systemd/resolved.conf
[Resolve]
DNS=192.168.126.1
Domains=~ocp4.example.com

次を実行して設定を反映する：

sudo systemctl restart systemd-resolved

ドメインが解決されることを確認する。

$ nslookup api.ocp4.example.com
Server:         127.0.0.53
Address:        127.0.0.53#53

Non-authoritative answer:
Name:   api.ocp4.example.com
Address: 192.168.126.1

Load Balancer (HAProxy) の起動

まず HAProxy をインストールする。

$ dnf install haproxy

公式ドキュメントのサンプル をもとに、下記 HAProxy の設定ファイルを /etc/haproxy/haproxy.cfg に置く。

/etc/haproxy/haproxy.cfg
global
  log         127.0.0.1 local2
  pidfile     /var/run/haproxy.pid
  maxconn     4000
  daemon
defaults
  mode                    http
  log                     global
  option                  dontlognull
  option http-server-close
  option                  redispatch
  retries                 3
  timeout http-request    10s
  timeout queue           1m
  timeout connect         10s
  timeout client          1m
  timeout server          1m
  timeout http-keep-alive 10s
  timeout check           10s
  maxconn                 3000
listen api-server-6443 
  bind *:6443
  mode tcp
  server bootstrap bootstrap.ocp4.example.com:6443 check inter 1s backup
  server master0 master0.ocp4.example.com:6443 check inter 1s
  server master1 master1.ocp4.example.com:6443 check inter 1s
  server master2 master2.ocp4.example.com:6443 check inter 1s
listen machine-config-server-22623 
  bind *:22623
  mode tcp
  server bootstrap bootstrap.ocp4.example.com:22623 check inter 1s backup
  server master0 master0.ocp4.example.com:22623 check inter 1s
  server master1 master1.ocp4.example.com:22623 check inter 1s
  server master2 master2.ocp4.example.com:22623 check inter 1s
listen ingress-router-443 
  bind *:443
  mode tcp
  balance source
  server worker0 worker0.ocp4.example.com:443 check inter 1s
  server worker1 worker1.ocp4.example.com:443 check inter 1s
listen ingress-router-80 
  bind *:80
  mode tcp
  balance source
  server worker0 worker0.ocp4.example.com:80 check inter 1s
  server worker1 worker1.ocp4.example.com:80 check inter 1s

最後の1行は、空行にしておかないとエラーになるので注意。

HAProxy を起動する。

$ systemctl start haproxy.service

ホームネットワーク上からクラスタにアクセスできるようにする

ホストから直接ではなく、外部のクライアントからクラスタにアクセスしたい場合、ルートドメインとホスト IP の対応をホームネットワーク内の DNS に追加する。例えば、ホームネットワーク192.168.8.0/24 上でホスト 192.168.8.10 を公開する場合、次のようなレコードを DNS に追加すればよい。

address=/ocp4.example.com/192.168.8.10

publish.drawio.png

ホームネットワークの DNS を設定するのが難しい場合、クライアントマシン側の /etc/hosts 次のようにを設定してもよい。

/etc/hosts
192.168.8.10 ocp4.example.com
192.168.8.10 api.ocp4.example.com
192.168.8.10 api-int.ocp4.example.com
192.168.8.10 console-openshift-console.apps.ocp4.example.com
192.168.8.10 oauth-openshift.apps.ocp4.example.com

Bootstrap の完了を待つ

次のコマンドで Bootstrap の進捗を確認できる：

$ openshift-install wait-for bootstrap-complete --log-level=info

さらに別ターミナルで次のコマンドを実行すると、リアルタイムのログを確認できる：

$ tail --follow .openshift_install.log

より詳細なログを確認する場合、bootstrap ノード内で次を実行する：

$ journalctl -f -u bootkube -u openshift

Bootstrap が完了すると、次のようなログが確認できる。

$ openshift-install wait-for bootstrap-complete --log-level=info
INFO Waiting up to 20m0s (until 11:08AM JST) for the Kubernetes API at https://api.ocp4.example.com:6443...
INFO API v1.27.1-3348+f67aeb31c9b95f-dirty up
INFO Waiting up to 30m0s (until 11:18AM JST) for bootstrapping to complete...
INFO It is now safe to remove the bootstrap resources
INFO Time elapsed: 0s

インストールがうまくいかない場合、 Troubleshooting installations - Troubleshooting | Support | OKD 4 を参照しながらトラブルシューティングを行う。

Bootstrap 完了後は、次のコマンドで Bootstrap ノードを削除することができる：

$ terraform destroy -auto-approve -target=module.okd.module.bootstrap
$ terraform apply -auto-approve -target=module.okd.libvirt_network.network -var="exclude_bootstrap=true"

Bootstrap 完了後は、次のコマンドでインストールプロセス完了までのログをモニタリングできる。

$ ./openshift-install agent wait-for install-complete --log-level=debug

OKD4 クラスタへのアクセス

クライアントに OpenShift 用 の CLI oc コマンドをインストールする：

$ curl -LO https://github.com/okd-project/okd/releases/download/4.13.0-0.okd-2023-09-30-084937/openshift-client-linux-4.13.0-0.okd-2023-09-30-084937.tar.gz
$ openshift-client-linux-4.13.0-0.okd-2023-09-30-084937.tar.gz
$ mv oc /usr/local/bin

インストーラが生成した Kubeconfig ファイルを環境変数に通す。

$ export KUBECONFIG=`pwd`/auth/kubeconfig

oc コマンドからクラスタにアクセスできることを確認する。

$ oc whoami
system:admin

CSR の承認

ブートストラップ完了直後は worker node の CSR (CertificateSigningRequest) が承認されていないため、使用できない状態にある。

$ oc get node
NAME      STATUS   ROLES                  AGE   VERSION
master0   Ready    control-plane,master   47m   v1.27.6+f67aeb3
master1   Ready    control-plane,master   47m   v1.27.6+f67aeb3
master2   Ready    control-plane,master   48m   v1.27.6+f67aeb3

次のコマンドで CSR の一覧を確認する。

$ oc get csr
csr-2x4wd                                        26m   kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   system:serviceaccount:openshift-machine-config-operator:node-bootstrapper         <none>              Pending
csr-82sgp                                        50m   kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   system:serviceaccount:openshift-machine-config-operator:node-bootstrapper         <none>              Approved,Issued
csr-8hb7s                                        31m   kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   system:serviceaccount:openshift-machine-config-operator:node-bootstrapper         <none>              Pending
csr-8vlll                                        10m   kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   system:serviceaccount:openshift-machine-config-operator:node-bootstrapper         <none>              Pending
csr-9kcj8                                        9s    kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   system:serviceaccount:openshift-machine-config-operator:node-bootstrapper         <none>              Pending
csr-9lbqw                                        15m   kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   system:serviceaccount:openshift-machine-config-operator:node-bootstrapper         <none>              Pending
csr-bn4w4                                        51m   kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   system:serviceaccount:openshift-machine-config-operator:node-bootstrapper         <none>              Approved,Issued
csr-ch4vc                                        31m   kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   system:serviceaccount:openshift-machine-config-operator:node-bootstrapper         <none>              Pending
csr-j8jh6                                        29m   kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   system:serviceaccount:openshift-machine-config-operator:node-bootstrapper         <none>              Pending
csr-mjk2h                                        29m   kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   system:serviceaccount:openshift-machine-config-operator:node-bootstrapper         <none>              Pending
csr-rdv2b                                        30m   kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   system:serviceaccount:openshift-machine-config-operator:node-bootstrapper         <none>              Pending
csr-wzcgp                                        50m   kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   system:serviceaccount:openshift-machine-config-operator:node-bootstrapper         <none>              Approved,Issued

Pending になっているものを oc amd certificate approve <csr> で承認する。全ての Pending の CSR を承認する場合は、次のコマンドを実行する：

$ oc get csr -o go-template='{{range .items}}{{if not .status}}{{.metadata.name}}{{"\n"}}{{end}}{{end}}' | xargs --no-run-if-empty oc adm certificate approve

少し待つと Worker node がReadyになる

$ oc get node
NAME      STATUS   ROLES                  AGE     VERSION
master0   Ready    control-plane,master   61m     v1.27.6+f67aeb3
master1   Ready    control-plane,master   61m     v1.27.6+f67aeb3
master2   Ready    control-plane,master   61m     v1.27.6+f67aeb3
worker0   Ready    worker                 9m22s   v1.27.6+f67aeb3
worker1   Ready    worker                 9m25s   v1.27.6+f67aeb3

ROLES の control-plane と master は、どちらも同じものである。旧 master がより中立的な control-plane という表現に変えられたが、master も互換性のために残されている、という事情らしい。

Web コンソールへのアクセス

コンソールのURLを調べる

$ oc whoami --show-console
https://console-openshift-console.apps.ocp4.example.com

ブラウザからアクセスする。

Screenshot from 2023-11-09 14-54-57.png

ユーザ名は kubeadmin、パスワードは ./auth/kubeamind-password に書かれたものを使用し、コンソールにログインする。

Screenshot from 2023-11-09 14-55-41.png

その他の初期設定

OKD は OpenShift と異なり、初期設定では Community 提供の Operator しか表示されないように制限されているので、解除する。


$ oc patch operatorhub cluster -p '{"spec": {"disableAllDefaultSources": false}}' --type=merge

付録

Terraform module の詳細

モジュールは次の3ファイルからなる。

  • provider.tf
  • variables.tf
  • main.tf

provider.tf

Terraform Libvirt Provider をインポートする。

provider.tf
terraform {
  required_providers {
    libvirt = {
      source  = "dmacvicar/libvirt"
      version = "0.7.1"
    }
  }
}

provider "libvirt" {
  uri = var.libvirt_uri
}

variables.tf

変数を定義する。

variables.tf
variable "bootstrap" {
  type = object({
    name          = string
    vcpu          = number
    memory        = number
    disk          = number
    ip            = string
    ignition_file = string
    volumes = list(
      object({
        name = string
        disk = number
      })
    )
  })
}

variable "masters" {
  type = list(
    object({
      name          = string
      vcpu          = number
      memory        = number
      disk          = number
      ip            = string
      ignition_file = string
      volumes = list(
        object({
          name = string
          disk = number
        })
      )
    })
  )
}

variable "workers" {
  type = list(
    object({
      name          = string
      vcpu          = number
      memory        = number
      disk          = number
      ip            = string
      ignition_file = string
      volumes = list(
        object({
          name = string
          disk = number
        })
      )
    })
  )
}

variable "domain" {
  type = string
}

variable "exclude_bootstrap" {
  type    = bool
  default = false
}

variable "load_balancer_ip" {
  type    = string
  default = null
}

variable "libvirt_uri" {
  type    = string
  default = "qemu:///system"
}

variable "pool" {
  type    = string
  default = "default"
}

variable "vm_base_image_uri" {
  type = string
}

variable "network_name" {
  type    = string
  default = "okd"
}

variable "cidr" {
  type    = string
  default = "192.168.126.0/24"
}

variable "bridge_name" {
  type    = string
  default = "tt0"
}

variable "gateway" {
  type    = string
  default = "192.168.126.1"
}

variable "nameservers" {
  type    = list(string)
  default = ["192.168.126.1"]
}

main.tf

VM、およびネットワークを作成するロジックを書く。なお、変数 load_balancer_ip は HAProxy が稼働するホストの IP 指定する変数だが、これを null とした場合、DNS ラウンドロビンによる分散を行う。

main.tf
locals {
  dns_hosts = var.load_balancer_ip == null ? concat(
    [
      for vm in var.masters : {
        hostname = "api.${var.domain}"
        ip       = vm.ip
      }
    ],
    [
      for vm in var.masters : {
        "hostname" : "api-int.${var.domain}"
        "ip" : vm.ip
      }
    ],
    var.exclude_bootstrap ? [] : [
      {
        hostname = "api.${var.domain}"
        ip       = var.bootstrap.ip
      },
      {
        hostname = "api-int.${var.domain}"
        ip       = var.bootstrap.ip
      },
    ],
  ) : []

  dnsmasq_options = concat(
    var.load_balancer_ip != null ? [
      {
        option_name  = "address"
        option_value = "/api.${var.domain}/${var.load_balancer_ip}"
      },
      {
        option_name  = "address"
        option_value = "/api-int.${var.domain}/${var.load_balancer_ip}"
      },
      {
        option_name  = "address"
        option_value = "/apps.${var.domain}/${var.load_balancer_ip}"
      },
    ] : [],
    var.exclude_bootstrap ? [] : [
      {
        option_name  = "address"
        option_value = "/bootstrap.${var.domain}/${var.bootstrap.ip}"
      },
    ],
    [
      for vm in var.masters : {
        option_name  = "address",
        option_value = "/${vm.name}.${var.domain}/${vm.ip}"
      }
    ],
    [
      for vm in var.workers : {
        option_name  = "address"
        option_value = "/${vm.name}.${var.domain}/${vm.ip}"
      }
    ],
  )
}

resource "libvirt_network" "network" {
  name      = var.network_name
  mode      = "nat"
  domain    = var.domain
  bridge    = var.bridge_name
  addresses = [var.cidr]
  autostart = true

  dns {
    local_only = true
    dynamic "hosts" {
      for_each = local.dns_hosts
      content {
        hostname = hosts.value.hostname
        ip       = hosts.value.ip
      }
    }
  }

  dnsmasq_options {
    dynamic "options" {
      for_each = local.dnsmasq_options
      content {
        option_name  = options.value["option_name"]
        option_value = options.value["option_value"]
      }
    }
  }
}

module "bootstrap" {
  source = "github.com/sawa2d2/terraform-modules//libvirt-ignition-nat/"

  libvirt_uri       = var.libvirt_uri
  pool              = var.pool
  vm_base_image_uri = var.vm_base_image_uri
  network_name      = var.network_name
  vms               = [var.bootstrap]
}

module "cluster" {
  source = "github.com/sawa2d2/terraform-modules//libvirt-ignition-nat/"

  libvirt_uri       = var.libvirt_uri
  pool              = var.pool
  vm_base_image_uri = var.vm_base_image_uri
  network_name      = var.network_name
  vms               = concat(var.masters, var.workers)
}

中でさらに使用している Terraform モジュールの詳細は次のURLを参照（libvirt terraform provider のラッパーである）。

補足

プロキシの設定

プロキシを設定する場合は、install-config.yaml を次のように書く
（本記事内 『OKD4 クラスタ設定ファイルの用意 』の install-config.yaml との違いは、 proxy および networking.machineNetwork を指定しているかどうか）。

install-config.yaml
---
apiVersion: v1
baseDomain: example.com
proxy:
  httpProxy: http://<username>:<pswd>@<ip>:<port>
  httpsProxy: https://<username>:<pswd>@<ip>:<port>
  noProxy: example.com
compute:
- hyperthreading: Enabled
  name: worker
  replicas: 2
controlPlane:
  hyperthreading: Enabled
  name: master
  replicas: 3
metadata:
  name: ocp4
networking:
  clusterNetwork:
  - cidr: 10.128.0.0/14
    hostPrefix: 23
  serviceNetwork:
  - 172.30.0.0/16
  networkType: OVNKubernetes
  machineNetwork:
  - cidr: 192.168.126.0/24
platform:
  none: {}
pullSecret: '{"auths":{"fake":{"auth":"aWQ6cGFzcwo="}}}'
sshKey: |
  ssh-ed25519 AAAA... user1@example.com
  ssh-ed25519 AAAA... user2@example.com

Proxy を指定する場合、machineNetwork（OpenShift クラスタを構成するノード間のネットワーク、本記事における 192.168.126.0/24）を明示すると、そのネットワークは自動的に noProxy 扱いになる。

Proxy を指定する場合、networking.machineNetwork[].cidr、networking.clusterNetwork[].cidr、および networking.serviceNetwork[] は自動的に noProxy として扱われる 。
詳細は 1.3.7.3. インストール時のクラスター全体のプロキシーの設定 OpenShift Container Platform 4.6 | Red Hat Customer Portal を参照。

参考資料

OKD4 公式ドキュメント

OKD4 on other platforms:

libvirt for OKD 関連

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