🌍 Multi-Cloud Kubernetes Infrastructure Automation

📌 Overview

This project provisions and manages Kubernetes clusters across AWS (EKS) and GCP (GKE) using Terraform, and deploys a complete DevOps toolchain inside the clusters for infrastructure automation, monitoring, CI/CD, and security.

The goal is to demonstrate a multi-cloud strategy where Kubernetes serves as the common orchestration layer across cloud providers.

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🎯 Features

✅ Multi-Cloud Infrastructure – Provision AWS EKS and GCP GKE clusters with Terraform. ✅ Infrastructure Automation – Python scripts (containerized) for AWS (boto3) and GCP (google-cloud SDK) operations, plus Kubernetes API automation. ✅ Monitoring – Prometheus + Grafana dashboards across clusters. ✅ CI/CD – Jenkins deployed inside Kubernetes for automated pipelines. ✅ Code Quality & Security – SonarQube integration for static code analysis, Trivy for container vulnerability scanning. ✅ Secrets Management – Kubernetes secrets (can be extended with Vault). ✅ Scalable Architecture – Easily extendable to other clouds.

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🏗️ Architecture

┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
│                      Terraform (IaC)                      │
│ Provisions EKS, GKE, AKS, OKE & IKS Kubernetes Clusters  │
└──────────────────────────────────────────────────────────┘
           │        │        │        │        │                     
  ┌────────┘        │        │        │        │         └─────────┐
  ▼                 ▼        ▼        ▼                          ▼
┌───────────────────┐ ┌───────────────────┐ ┌───────────────────┐ ┌───────────────────┐ ┌───────────────────┐
│   AWS EKS (K8s)   │ │   GCP GKE (K8s)   │ │  Azure AKS (K8s)  │ │   OCI OKE (K8s)   │ │ IBM IKS (K8s)     │
└───────────────────┘ └───────────────────┘ └───────────────────┘ └───────────────────┘ └───────────────────┘
  │                 │                 │                   │                   │
┌──────────┼───────────┐     │     ┌───────────┼───────────┐       │       ┌───────────┼───────────┐
▼          ▼           ▼     ▼     ▼           ▼           ▼       ▼       ▼           ▼           ▼
Jenkins   SonarQube    Trivy Jenkins SonarQube   Trivy   Jenkins SonarQube   Trivy   Jenkins SonarQube   Trivy
(CI/CD)   (Code QA)    (Sec) (CI/CD) (Code QA)   (Sec)   (CI/CD) (Code QA)   (Sec)   (CI/CD) (Code QA)   (Sec)

└───────────────────────────┬───────────────┬───────────────┬───────────────┬──────────────────────────┘
                   ▼               ▼               ▼               ▼
          Prometheus + Grafana Monitoring (Unified Multi-Cluster Dashboards)

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🛠️ Tech Stack

🔹 Infrastructure & Orchestration

• Terraform
• Ansible
• AWS EKS
• GCP GKE
• Azure AKS
• Oracle OKE
• IBM Cloud
• Kubernetes

🔹 Automation & Scripting

• Python (boto3, google-cloud-sdk, kubernetes, pyyaml, requests)
• Docker (for containerizing Python automation)

🔹 DevOps Toolchain

• Jenkins (CI/CD)
• SonarQube (Code Quality)
• Trivy (Container Security Scanning)

🔹 Monitoring & Logging

• Prometheus
• Grafana

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📂 Repository Structure

multi-cloud-kubernetes-infra-automation/
├── README.md
├── .gitignore
├── .terraform-version
├── Makefile
  terraform/
  │
  ├── global/
  │   ├── variables/
  │   │   ├── dev/
  │   │   │   ├── main.tfvars
  │   │   │   └── state.tfvars
  │   │   ├── staging/
  │   │   │   ├── main.tfvars
  │   │   │   └── state.tfvars
  │   │   └── prod/
  │   │       ├── main.tfvars
  │   │       └── state.tfvars
  │   └── common/
  │       ├── common.tfvars
  │       └── shared-variables.tf
  │
  ├── environments/
  │   ├── dev/
  │   │   ├── main.tf
  │   │   ├── variables.tf
  │   │   ├── outputs.tf
  │   │   ├── backend.tf
  │   │   └── providers.tf
  │   ├── staging/
  │   │   ├── main.tf
  │   │   ├── variables.tf
  │   │   ├── outputs.tf
  │   │   ├── backend.tf
  │   │   └── providers.tf
  │   └── prod/
  │       ├── main.tf
  │       ├── variables.tf
  │       ├── outputs.tf
  │       ├── backend.tf
  │       └── providers.tf
  │
  ├── modules/
  │   ├── aws/
  │   │   ├── compute/
  │   │   │   ├── ec2/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   ├── ecs/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   ├── eks/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   └── lambda/
  │   │   │       ├── main.tf
  │   │   │       ├── variables.tf
  │   │   │       ├── outputs.tf
  │   │   │       └── versions.tf
  │   │   ├── networking/
  │   │   │   ├── vpc/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   ├── security-groups/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   ├── load-balancer/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   └── cloudfront/
  │   │   │       ├── main.tf
  │   │   │       ├── variables.tf
  │   │   │       ├── outputs.tf
  │   │   │       └── versions.tf
  │   │   ├── storage/
  │   │   │   ├── s3/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   └── efs/
  │   │   │       ├── main.tf
  │   │   │       ├── variables.tf
  │   │   │       ├── outputs.tf
  │   │   │       └── versions.tf
  │   │   ├── database/
  │   │   │   ├── rds/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   ├── dynamodb/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   └── elasticache/
  │   │   │       ├── main.tf
  │   │   │       ├── variables.tf
  │   │   │       ├── outputs.tf
  │   │   │       └── versions.tf
  │   │   ├── monitoring/
  │   │   │   ├── cloudwatch/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   └── sns/
  │   │   │       ├── main.tf
  │   │   │       ├── variables.tf
  │   │   │       ├── outputs.tf
  │   │   │       └── versions.tf
  │   │   ├── security/
  │   │   │   ├── iam/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   ├── secrets-manager/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   └── kms/
  │   │   │       ├── main.tf
  │   │   │       ├── variables.tf
  │   │   │       ├── outputs.tf
  │   │   │       └── versions.tf
  │   │   └── management/
  │   │       ├── cloudtrail/
  │   │       │   ├── main.tf
  │   │       │   ├── variables.tf
  │   │       │   ├── outputs.tf
  │   │       │   └── versions.tf
  │   │       └── config/
  │   │           ├── main.tf
  │   │           ├── variables.tf
  │   │           ├── outputs.tf
  │   │           └── versions.tf
  │   │
  │   ├── azure/
  │   │   ├── compute/
  │   │   │   ├── vm/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   ├── vmss/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   ├── aks/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   ├── container-instances/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   └── functions/
  │   │   │       ├── main.tf
  │   │   │       ├── variables.tf
  │   │   │       ├── outputs.tf
  │   │   │       └── versions.tf
  │   │   ├── networking/
  │   │   │   ├── vnet/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   ├── nsg/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   ├── load-balancer/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   ├── application-gateway/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   └── cdn/
  │   │   │       ├── main.tf
  │   │   │       ├── variables.tf
  │   │   │       ├── outputs.tf
  │   │   │       └── versions.tf
  │   │   ├── storage/
  │   │   │   ├── storage-account/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   └── disk/
  │   │   │       ├── main.tf
  │   │   │       ├── variables.tf
  │   │   │       ├── outputs.tf
  │   │   │       └── versions.tf
  │   │   ├── database/
  │   │   │   ├── sql/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   ├── cosmos-db/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   └── redis/
  │   │   │       ├── main.tf
  │   │   │       ├── variables.tf
  │   │   │       ├── outputs.tf
  │   │   │       └── versions.tf
  │   │   ├── monitoring/
  │   │   │   ├── monitor/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   └── log-analytics/
  │   │   │       ├── main.tf
  │   │   │       ├── variables.tf
  │   │   │       ├── outputs.tf
  │   │   │       └── versions.tf
  │   │   ├── security/
  │   │   │   ├── key-vault/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   ├── identity/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   └── security-center/
  │   │   │       ├── main.tf
  │   │   │       ├── variables.tf
  │   │   │       ├── outputs.tf
  │   │   │       └── versions.tf
  │   │   └── management/
  │   │       ├── resource-group/
  │   │       │   ├── main.tf
  │   │       │   ├── variables.tf
  │   │       │   ├── outputs.tf
  │   │       │   └── versions.tf
  │   │       └── policy/
  │   │           ├── main.tf
  │   │           ├── variables.tf
  │   │           ├── outputs.tf
  │   │           └── versions.tf
  │   │
  │   ├── gcp/
  │   │   ├── compute/
  │   │   │   ├── vm/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   ├── gke/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   ├── cloud-run/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   └── cloud-functions/
  │   │   │       ├── main.tf
  │   │   │       ├── variables.tf
  │   │   │       ├── outputs.tf
  │   │   │       └── versions.tf
  │   │   ├── networking/
  │   │   │   ├── vpc/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   ├── firewall/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   ├── load-balancer/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   └── cdn/
  │   │   │       ├── main.tf
  │   │   │       ├── variables.tf
  │   │   │       ├── outputs.tf
  │   │   │       └── versions.tf
  │   │   ├── storage/
  │   │   │   ├── gcs/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   └── disk/
  │   │   │       ├── main.tf
  │   │   │       ├── variables.tf
  │   │   │       ├── outputs.tf
  │   │   │       └── versions.tf
  │   │   ├── database/
  │   │   │   ├── cloud-sql/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   ├── firestore/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   └── memorystore/
  │   │   │       ├── main.tf
  │   │   │       ├── variables.tf
  │   │   │       ├── outputs.tf
  │   │   │       └── versions.tf
  │   │   ├── monitoring/
  │   │   │   ├── monitoring/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   └── logging/
  │   │   │       ├── main.tf
  │   │   │       ├── variables.tf
  │   │   │       ├── outputs.tf
  │   │   │       └── versions.tf
  │   │   ├── security/
  │   │   │   ├── iam/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   ├── secret-manager/
  │   │   │   │   ├── main.tf
  │   │   │   │   ├── variables.tf
  │   │   │   │   ├── outputs.tf
  │   │   │   │   └── versions.tf
  │   │   │   └── kms/
  │   │   │       ├── main.tf
  │   │   │       ├── variables.tf
  │   │   │       ├── outputs.tf
  │   │   │       └── versions.tf
  │   │   └── management/
  │   │       ├── project/
  │   │       │   ├── main.tf
  │   │       │   ├── variables.tf
  │   │       │   ├── outputs.tf
  │   │       │   └── versions.tf
  │   │       └── org-policy/
  │   │           ├── main.tf
  │   │           ├── variables.tf
  │   │           ├── outputs.tf
  │   │           └── versions.tf
  │   │
  │   └── shared/
  │       ├── naming/
  │       │   ├── main.tf
  │       │   ├── variables.tf
  │       │   ├── outputs.tf
  │       │   └── versions.tf
  │       ├── tagging/
  │       │   ├── main.tf
  │       │   ├── variables.tf
  │       │   ├── outputs.tf
  │       │   └── versions.tf
  │       └── data-sources/
  │           ├── main.tf
  │           ├── variables.tf
  │           ├── outputs.tf
  │           └── versions.tf
  │
├── scripts/
│   ├── deploy.sh
│   ├── init.sh
│   ├── plan.sh
│   ├── apply.sh
│   ├── destroy.sh
│   └── validate.sh
│
├── policies/
│   ├── aws/
│   │   ├── security-policies/
│   │   │   ├── s3-bucket-policies.json
│   │   │   ├── ec2-security-policies.json
│   │   │   └── iam-baseline-policies.json
│   │   └── compliance-policies/
│   │       ├── soc2-compliance.json
│   │       ├── pci-compliance.json
│   │       └── hipaa-compliance.json
│   ├── azure/
│   │   ├── security-policies/
│   │   │   ├── storage-account-policies.json
│   │   │   ├── vm-security-policies.json
│   │   │   └── rbac-baseline-policies.json
│   │   └── compliance-policies/
│   │       ├── soc2-compliance.json
│   │       ├── pci-compliance.json
│   │       └── gdpr-compliance.json
│   └── gcp/
│       ├── security-policies/
│       │   ├── gcs-bucket-policies.yaml
│       │   ├── compute-security-policies.yaml
│       │   └── iam-baseline-policies.yaml
│       └── compliance-policies/
│           ├── soc2-compliance.yaml
│           ├── pci-compliance.yaml
│           └── gdpr-compliance.yaml
│
├── docs/
│   ├── architecture/
│   │   ├── high-level-design.md
│   │   ├── network-topology.md
│   │   ├── security-architecture.md
│   │   └── data-flow-diagrams.md
│   ├── runbooks/
│   │   ├── deployment-procedure.md
│   │   ├── incident-response.md
│   │   ├── backup-restore.md
│   │   └── scaling-procedures.md
│   ├── troubleshooting/
│   │   ├── terraform-issues.md
│   │   ├── provider-errors.md
│   │   ├── networking-problems.md
│   │   └── state-management.md
│   └── best-practices/
│       ├── coding-standards.md
│       ├── security-guidelines.md
│       ├── naming-conventions.md
│       └── deployment-guidelines.md
│
└── tests/
    ├── unit/
    │   ├── aws/
    │   │   ├── vpc_test.go
    │   │   ├── ec2_test.go
    │   │   └── s3_test.go
    │   ├── azure/
    │   │   ├── vnet_test.go
    │   │   ├── vm_test.go
    │   │   └── storage_test.go
    │   └── gcp/
    │       ├── vpc_test.go
    │       ├── compute_test.go
    │       └── gcs_test.go
    ├── integration/
    │   ├── aws-integration_test.go
    │   ├── azure-integration_test.go
    │   └── gcp-integration_test.go
    └── e2e/
        ├── full-stack_test.go
        ├── multi-cloud_test.go
        └── disaster-recovery_test.go

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🚀 Getting Started

1️⃣ Clone the Repository

git clone https://github.com/<your-username>/multi-cloud-kubernetes-infra-automation.git
cd multi-cloud-kubernetes-infra-automation

2️⃣ Provision Infrastructure with Terraform

• Configure AWS credentials (~/.aws/credentials)
• Configure GCP credentials (gcp-service-account.json)
• Run:

cd terraform
terraform init
terraform plan
terraform apply

3️⃣ Deploy Kubernetes Toolchain

kubectl apply -f k8s-manifests/jenkins/
kubectl apply -f k8s-manifests/sonarqube/
kubectl apply -f k8s-manifests/trivy/
kubectl apply -f k8s-manifests/prometheus/
kubectl apply -f k8s-manifests/grafana/

4️⃣ Run Python Automation in Kubernetes

• Build & push Docker image:

cd python-automation
docker build -t <registry>/py-automation:latest .
docker push <registry>/py-automation:latest

• Deploy to Kubernetes:

kubectl apply -f k8s-manifests/automation-deployment.yaml

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📊 Monitoring & Dashboards

• Access Grafana dashboards via kubectl port-forward.
• Prometheus scrapes metrics from both clusters.

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🔐 Security

• SonarQube for static code analysis.
• Trivy scans container images inside Kubernetes.
• Future enhancement: Integrate HashiCorp Vault for secrets.

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🎯 Roadmap

• Add multi-cluster federation (KubeFed)
• Integrate ELK Stack for centralized logging
• Add ArgoCD for GitOps workflows
• Implement multi-region DR setup

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License

This project is licensed under the GNU General Public License v3.0.
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