Создание мощного Kubernetes кластера на Hetzner Cloud с помощью Terraform и k3s

Юридические новости

Сегодня Kubernetes стал стандартом де-факто для оркестрации контейнеризованных приложений, предоставляя компании масштабируемость, гибкость и надежность. Однако развёртывание и управление Kubernetes кластером может стать непростой задачей, особенно если речь идёт о промышленном уровне с многоузловой структурой, безопасной настройкой и автоматизированным обновлением. В таких случаях оптимальным решением выступает применение инфраструктурного кода с помощью Terraform и использование лёгкого дистрибутива Kubernetes k3s от Rancher. Hetzner Cloud — один из популярных европейских облачных провайдеров, предлагающий выгодное сочетание стоимости и производительности серверов. Использование Hetzner Cloud в связке с terraform-hcloud-k3s позволяет быстро и эффективно создать масштабируемый кластер, обеспечивающий баланс между простотой использования и эксплуатационной надёжностью.

Модуль terraform-hcloud-k3s является проектом identiops.com и представляет собой приватный установщик Kubernetes кластера, построенного на базе k3s, предназначенный специально для Hetzner Cloud. Он автоматизирует создание инфраструктуры и строительство кластера, избавляя пользователя от необходимости ручной сложной настройки. Модуль использует последние версии Ubuntu в качестве операционной системы, обеспечивая долгосрочную поддержку и стабильность. Благодаря этому пользователь получает до пяти лет стабильной работы без необходимости срочных обновлений ОС.

Одной из ключевых особенностей terraform-hcloud-k3s является поддержка node pools — функционала, который позволяет эффективно управлять вычислительными ресурсами, легко добавлять или удалять узлы в кластере, а также масштабировать рабочие нагрузки в зависимости от потребностей. Это даёт гибкость развёртывания и управления ресурсами, что особенно ценно в случаях, когда нагрузка на кластер может значительно изменяться. Безопасность — отдельный важный аспект в работе с Kubernetes. В модуле из коробки предусмотрена защищённая конфигурация. Узлы кластера не имеют публичных сетевых интерфейсов, что минимизирует атакующую поверхность.

Запуск доступа к SSH возможен только с использованием SSH ключей, предотвращая риски, связанные с паролями. Для дополнительной защиты от атак brute force используется fail2ban. Все узлы дополнительно оснащаются локальным firewall. Особая роль отведена элементам обеспечения высокой доступности. Модуль позволяет создавать placement groups для организации размещения виртуальных машин так, чтобы минимизировать риск простоя инфраструктуры из-за выхода из строя одного физического узла Hetzner.

Также поддерживается мульти-региональное развертывание — важная функция для предприятий, стремящихся защититься от сбоев локальных датацентров. Операционное управление отлажено и частично автоматизировано. Модуль содержит интеграцию с System Upgrade Controller и kured — компонентами, которые позволяют управлять обновлениями Kubernetes и операционной системы с минимальным вмешательством и с плановым перезапуском узлов, обеспечивая непрерывность сервиса. Чтобы ускорить работу с контейнерными образами, используется встроенный mirror container registry, который резидентно дублирует часто используемые образы, сокращая время запуска подов по всему кластеру. Опционально можно настроить приватную конфигурацию registry, избавляясь от необходимости вручную управлять pull secret.

Terraform конфигурация, разработанная для Hetzner Cloud, поддерживает тонкую настройку параметров сети, включая выбор зоны, настройку Firewall, поддержку Cilium для реализации сетевых политик и безопасного взаимодействия подов внутри кластера. Для многоузлового кластера с высокой степенью отказоустойчивости рекомендуется распределять control plane по разным регионам Hetzner, например Nuremberg, Falkenstein и Helsinki. В ходе масштабирования важно учитывать задержки между регионами и корректно настраивать параметры etcd, чтобы обеспечить согласованную работу кластера. Предусмотрена интеграция с Hetzner Cloud Controller Manager и Hetzner Cloud Storage Interface, что упрощает внутреннее управление ресурсами облака. Это даёт возможность автоматически создавать и монтировать тома хранения без дополнительного ручного вмешательства.

Для облегчения администрирования в проект встроены скрипты и готовые шаблоны для Ansible, что позволяет выполнять задачи управления и обновления на всех узлах кластера централизованно и параллельно. Есть удобные средства для настройки Kubernetes конфигурации, ssh доступа и scp файлов для взаимодействия с кластером. При работе с Kubernetes нередко приходится использовать ingress controller и нагрузочные балансировщики. Модуль предусматривает возможность легкой интеграции таких компонентов, как traefik или ingress-nginx. Для внешнего доступа можно настроить load balancer Hetzner, который связуется с ingress контроллером через специальные аннотации, обеспечивая прозрачность и удобство эксплуатации.

Обновление кластера и его компонентов выполняется с помощью системного upgrade controller, который позволяет поэтапно и без прерывания сервисов обновлять как контрольную плоскость, так и воркер-узлы. При этом план обновления может автоматически координировать дренирование подов, выкатывать новые версии и удалять старые узлы. Для защиты данных etcd можно настроить автоматическое резервное копирование в облачные хранилища S3 совместимых сервисов. Это критически важно для восстановления работоспособности кластера в случае проблем с основным хранилищем. Рассматривая практическое использование, стоит отметить, что для запуска кластера нужно всего несколько команд — выполнить инициализацию Terraform, задать параметры для API токенов Hetzner, настроить количество и конфигурацию узлов, а затем применить конфигурацию.

В течение нескольких минут кластер появляется в облаке. При этом по умолчанию API Kubernetes не открыт в интернет, что обеспечивает дополнительную безопасность. Для взаимодействия с API используется порт-форвардинг через специально выделенный gateway узел. Особое внимание стоит уделить управлению жизненным циклом узлов. Возможна замена машины с более старой версией ОС, когда обновление напрямую не рекомендуется.

Вместо этого старый узел удаляется, создаётся новый с актуальной конфигурацией и программным стеком. Такой подход позволяет сохранять устойчивость и безопасность кластера без длительных простоев. С точки зрения мониторинга и диагностики, модуль содержит инструкции по проверке сетевых настроек, логов и состояния сервисов. Это облегчает выявление и устранение возможных проблем. Чтобы удостовериться в корректной работе сети, используется cilium cli, а для понимания причин сбоев — системные логи и динамика состояний компонентов Kubernetes.

Модуль terraform-hcloud-k3s стал одним из наиболее практичных решений для организации корпоративных Kubernetes кластеров дешевым и простым способом без потери безопасности. Он позволяет быстро разворачивать и масштабировать инфраструктуру, следовать лучшим методам безопасности и поддерживать актуальность софта с минимальным человеческим вмешательством. Если вы рассматриваете возможность создания Kubernetes кластера в облаке и склоняетесь к упрощённому, но мощному решению — использование Hetzner Cloud и terraform-hcloud-k3s будет отличным стартом. Это не просто инструмент, а комплексный подход к автоматизации развёртывания, обновления и управления жизненным циклом современного Kubernetes кластера, адаптированный под реальные задачи бизнеса и DevOps команд. Таким образом, создание 10x Kubernetes кластера на базе Hetzner Cloud и terraform-hcloud-k3s — это путь к быстрому развитию контейнеризированных приложений с гарантией стабильности, безопасности и удобства эксплуатации.

Данный подход объединяет современный инструментарий автоматизации, гибкость архитектуры и экономическую эффективность облачного решения.