手动一步步搭建k8s(Kubernetes)高可用集群
以前一直用 Kargo(基于 ansible) 来搭建 Kubernetes 集群，最近发现 ansible 部署的时候有些东西有点 bug，而且 Kargo 对 rkt 等也做了适配，感觉问题已经有点复杂化了；在 2.2 release 没出来这个时候，准备自己纯手动挡部署一下，Master HA 直接抄 Kargo 的就行了，以下记录一下
一、环境准备
以下文章本着 多写代码少哔哔 的原则，会主要以实际操作为主，不会过多介绍每步细节动作，如果纯小白想要更详细的了解，可以参考 这里
环境总共 5 台虚拟机，2 个 master，3 个 etcd 节点，master 同时也作为 node 负载 pod，在分发证书等阶段将在另外一台主机上执行，该主机对集群内所有节点配置了 ssh 秘钥登录
网络方案这里采用性能比较好的 Calico，集群开启 RBAC，RBAC 相关可参考：https://mritd.me/2017/07/17/kubernetes-rbac-chinese-translation/
二、证书相关处理
2.1、证书说明
由于 Etcd 和 Kubernetes 全部采用 TLS 通讯，所以先要生成 TLS 证书，证书生成工具采用 cfssl，具体使用方法这里不再详细阐述，生成证书时可在任一节点完成，这里在宿主机执行，证书列表如下
2.2、CFSSL 工具安装
首先下载 cfssl，并给予可执行权限，然后扔到 PATH 目录下
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64
chmod +x cfssl_linux-amd64 cfssljson_linux-amd64
mv cfssl_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssl
mv cfssljson_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssljson
2.3、生成 Etcd 证书
Etcd 证书生成所需配置文件如下:
- etcd-root-ca-csr.json
{
"key": {
"algo": "rsa",
"size": 4096
},
"names": [
{
"O": "etcd",
"OU": "etcd Security",
"L": "Beijing",
"ST": "Beijing",
"C": "CN"
}
],
"CN": "etcd-root-ca"
}
- etcd-gencert.json
{
"signing": {
"default": {
"usages": [
"signing",
"key encipherment",
"server auth",
"client auth"
],
"expiry": "87600h"
}
}
}
- etcd-csr.json
{
"key": {
"algo": "rsa",
"size": 4096
},
"names": [
{
"O": "etcd",
"OU": "etcd Security",
"L": "Beijing",
"ST": "Beijing",
"C": "CN"
}
],
"CN": "etcd",
"hosts": [
"127.0.0.1",
"localhost",
"192.168.1.11",
"192.168.1.12",
"192.168.1.13",
"192.168.1.14",
"192.168.1.15"
]
}
最后生成 Etcd 证书
cfssl gencert --initca=true etcd-root-ca-csr.json | cfssljson --bare etcd-root-ca
cfssl gencert --ca etcd-root-ca.pem --ca-key etcd-root-ca-key.pem --config etcd-gencert.json etcd-csr.json | cfssljson --bare etcd
生成的证书列表如下
2.4、生成 Kubernetes 证书
Kubernetes 证书生成所需配置文件如下:
- k8s-root-ca-csr.json
{
"CN": "kubernetes",
"key": {
"algo": "rsa",
"size": 4096
},
"names": [
{
"C": "CN",
"ST": "BeiJing",
"L": "BeiJing",
"O": "k8s",
"OU": "System"
}
]
}
- k8s-gencert.json
{
"signing": {
"default": {
"expiry": "87600h"
},
"profiles": {
"kubernetes": {
"usages": [
"signing",
"key encipherment",
"server auth",
"client auth"
],
"expiry": "87600h"
}
}
}
}
- kubernetes-csr.json
{
"CN": "kubernetes",
"hosts": [
"127.0.0.1",
"10.254.0.1",
"192.168.1.11",
"192.168.1.12",
"192.168.1.13",
"192.168.1.14",
"192.168.1.15",
"localhost",
"kubernetes",
"kubernetes.default",
"kubernetes.default.svc",
"kubernetes.default.svc.cluster",
"kubernetes.default.svc.cluster.local"
],
"key": {
"algo": "rsa",
"size": 2048
},
"names": [
{
"C": "CN",
"ST": "BeiJing",
"L": "BeiJing",
"O": "k8s",
"OU": "System"
}
]
}
- kube-proxy-csr.json
{
"CN": "system:kube-proxy",
"hosts": [],
"key": {
"algo": "rsa",
"size": 2048
},
"names": [
{
"C": "CN",
"ST": "BeiJing",
"L": "BeiJing",
"O": "k8s",
"OU": "System"
}
]
}
- admin-csr.json
{
"CN": "admin",
"hosts": [],
"key": {
"algo": "rsa",
"size": 2048
},
"names": [
{
"C": "CN",
"ST": "BeiJing",
"L": "BeiJing",
"O": "system:masters",
"OU": "System"
}
]
}
生成 Kubernetes 证书
cfssl gencert --initca=true k8s-root-ca-csr.json | cfssljson --bare k8s-root-ca
for targetName in kubernetes admin kube-proxy; do
cfssl gencert --ca k8s-root-ca.pem --ca-key k8s-root-ca-key.pem --config k8s-gencert.json --profile kubernetes $targetName-csr.json | cfssljson --bare $targetName
done
生成后证书列表如下
2.5、生成 token 及 kubeconfig
生成 token 如下
export BOOTSTRAP_TOKEN=$(head -c 16 /dev/urandom | od -An -t x | tr -d ' ')
cat > token.csv <<EOF
${BOOTSTRAP_TOKEN},kubelet-bootstrap,10001,"system:kubelet-bootstrap"
EOF
创建 kubelet bootstrapping kubeconfig 配置，对于 node 节点，api server 地址为本地 nginx 监听的 127.0.0.1:6443，如果想把 master 也当做 node 使用，那么 master 上 api server 地址应该为 masterIP:6443，因为在 master 上没必要也无法启动 nginx 来监听 127.0.0.1:6443(6443 已经被 master 上的 api server 占用了)
所以以下配置只适合 node 节点，如果想把 master 也当做 node，那么需要重新生成下面的 kubeconfig 配置，并把 api server 地址修改为当前 master 的 api server 地址
export KUBE_APISERVER="https://127.0.0.1:6443"
# 设置集群参数
kubectl config set-cluster kubernetes \
--certificate-authority=k8s-root-ca.pem \
--embed-certs=true \
--server=${KUBE_APISERVER} \
--kubeconfig=bootstrap.kubeconfig
# 设置客户端认证参数
kubectl config set-credentials kubelet-bootstrap \
--token=${BOOTSTRAP_TOKEN} \
--kubeconfig=bootstrap.kubeconfig
# 设置上下文参数
kubectl config set-context default \
--cluster=kubernetes \
--user=kubelet-bootstrap \
--kubeconfig=bootstrap.kubeconfig
# 设置默认上下文
kubectl config use-context default --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig
创建 kube-proxy kubeconfig 配置，同上面一样，如果想要把 master 当 node 使用，需要修改 api server
# 设置集群参数
kubectl config set-cluster kubernetes \
--certificate-authority=k8s-root-ca.pem \
--embed-certs=true \
--server=${KUBE_APISERVER} \
--kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig
# 设置客户端认证参数
kubectl config set-credentials kube-proxy \
--client-certificate=kube-proxy.pem \
--client-key=kube-proxy-key.pem \
--embed-certs=true \
--kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig
# 设置上下文参数
kubectl config set-context default \
--cluster=kubernetes \
--user=kube-proxy \
--kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig
# 设置默认上下文
kubectl config use-context default --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig
三、部署 HA ETCD
3.1、安装 Etcd
ETCD 直接采用 rpm 安装，RPM 可以从 Fedora 官方仓库 获取 spec 文件自己 build，或者直接从 rpmFind 网站 搜索
# 下载 rpm 包
wget ftp://195.220.108.108/linux/fedora/linux/development/rawhide/Everything/x86_64/os/Packages/e/etcd-3.1.9-1.fc27.x86_64.rpm
# 分发并安装 rpm
for IP in `seq 1 3`; do
scp etcd-3.1.9-1.fc27.x86_64.rpm root@192.168.1.1$IP:~
ssh root@192.168.1.1$IP rpm -ivh etcd-3.1.9-1.fc27.x86_64.rpm
done
3.2、分发证书
for IP in `seq 1 3`;do
ssh root@192.168.1.1$IP mkdir /etc/etcd/ssl
scp *.pem root@192.168.1.1$IP:/etc/etcd/ssl
ssh root@192.168.1.1$IP chown -R etcd:etcd /etc/etcd/ssl
ssh root@192.168.1.1$IP chmod -R 755 /etc/etcd
done
3.3、修改配置
rpm 安装好以后直接修改 /etc/etcd/etcd.conf 配置文件即可，其中单个节点配置如下(其他节点只是名字和 IP 不同)
# [member]
ETCD_NAME=etcd1
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/etcd1.etcd"
ETCD_WAL_DIR="/var/lib/etcd/wal"
ETCD_SNAPSHOT_COUNT="100"
ETCD_HEARTBEAT_INTERVAL="100"
ETCD_ELECTION_TIMEOUT="1000"
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="https://192.168.1.11:2380"
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="https://192.168.1.11:2379,http://127.0.0.1:2379"
ETCD_MAX_SNAPSHOTS="5"
ETCD_MAX_WALS="5"
#ETCD_CORS=""
# [cluster]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="https://192.168.1.11:2380"
# if you use different ETCD_NAME (e.g. test), set ETCD_INITIAL_CLUSTER value for this name, i.e. "test=http://..."
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd1=https://192.168.1.11:2380,etcd2=https://192.168.1.12:2380,etcd3=https://192.168.1.13:2380"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="https://192.168.1.11:2379"
#ETCD_DISCOVERY=""
#ETCD_DISCOVERY_SRV=""
#ETCD_DISCOVERY_FALLBACK="proxy"
#ETCD_DISCOVERY_PROXY=""
#ETCD_STRICT_RECONFIG_CHECK="false"
#ETCD_AUTO_COMPACTION_RETENTION="0"
# [proxy]
#ETCD_PROXY="off"
#ETCD_PROXY_FAILURE_WAIT="5000"
#ETCD_PROXY_REFRESH_INTERVAL="30000"
#ETCD_PROXY_DIAL_TIMEOUT="1000"
#ETCD_PROXY_WRITE_TIMEOUT="5000"
#ETCD_PROXY_READ_TIMEOUT="0"
# [security]
ETCD_CERT_FILE="/etc/etcd/ssl/etcd.pem"
ETCD_KEY_FILE="/etc/etcd/ssl/etcd-key.pem"
ETCD_CLIENT_CERT_AUTH="true"
ETCD_TRUSTED_CA_FILE="/etc/etcd/ssl/etcd-root-ca.pem"
ETCD_AUTO_TLS="true"
ETCD_PEER_CERT_FILE="/etc/etcd/ssl/etcd.pem"
ETCD_PEER_KEY_FILE="/etc/etcd/ssl/etcd-key.pem"
ETCD_PEER_CLIENT_CERT_AUTH="true"
ETCD_PEER_TRUSTED_CA_FILE="/etc/etcd/ssl/etcd-root-ca.pem"
ETCD_PEER_AUTO_TLS="true"
# [logging]
#ETCD_DEBUG="false"
# examples for -log-package-levels etcdserver=WARNING,security=DEBUG
#ETCD_LOG_PACKAGE_LEVELS=""
3.4、启动及验证
配置修改后在每个节点进行启动即可，注意，Etcd 哥哥节点间必须保证时钟同步，否则会造成启动失败等错误
systemctl daemon-reload
systemctl start etcd
systemctl enable etcd
启动成功后验证节点状态
export ETCDCTL_API=3
etcdctl --cacert=/etc/etcd/ssl/etcd-root-ca.pem --cert=/etc/etcd/ssl/etcd.pem --key=/etc/etcd/ssl/etcd-key.pem --endpoints=https://192.168.1.11:2379,https://192.168.1.12:2379,https://192.168.1.13:2379 endpoint health
最后截图如下，警告可忽略
四、部署 HA Master
4.1、HA Master 简述
目前所谓的 Kubernetes HA 其实主要的就是 API Server 的 HA，master 上其他组件比如 controller-manager 等都是可以通过 Etcd 做选举；而 API Server 只是提供一个请求接收服务，所以对于 API Server 一般有两种方式做 HA；一种是对多个 API Server 做 vip，另一种使用 nginx 反向代理，本文采用 nginx 方式，以下为 HA 示意图
master 之间除 api server 以外其他组件通过 etcd 选举，api server 默认不作处理；在每个 node 上启动一个 nginx，每个 nginx 反向代理所有 api server，node 上 kubelet、kube-proxy 连接本地的 nginx 代理端口，当 nginx 发现无法连接后端时会自动踢掉出问题的 api server，从而实现 api server 的 HA
4.2、部署前预处理
一切以偷懒为主，所以我们仍然采用 rpm 的方式来安装 kubernetes 各个组件，关于 rpm 获取方式可以参考 How to build Kubernetes RPM，以下文章默认认为你已经搞定了 rpm
# 分发 rpm
for IP in `seq 1 3`; do
scp kubernetes*.rpm root@192.168.1.1$IP:~;
ssh root@192.168.1.1$IP yum install -y conntrack-tools socat
ssh root@192.168.1.1$IP rpm -ivh kubernetes*.rpm
done
rpm 安装好以后还需要进行分发证书配置等
for IP in `seq 1 3`;do
ssh root@192.168.1.1$IP mkdir /etc/kubernetes/ssl
scp *.pem root@192.168.1.1$IP:/etc/kubernetes/ssl
scp *.kubeconfig root@192.168.1.1$IP:/etc/kubernetes
scp token.csv root@192.168.1.1$IP:/etc/kubernetes
ssh root@192.168.1.1$IP chown -R kube:kube /etc/kubernetes/ssl
done
最后由于 api server 会写入一些日志，所以先创建好相关目录，并做好授权，防止因为权限错误导致 api server 无法启动
for IP in `seq 1 3`;do
ssh root@192.168.1.1$IP mkdir /var/log/kube-audit
ssh root@192.168.1.1$IP chown -R kube:kube /var/log/kube-audit
ssh root@192.168.1.1$IP chmod -R 755 /var/log/kube-audit
done
4.3、修改 master 配置
rpm 安装好以后，默认会生成 /etc/kubernetes 目录，并且该目录中会有很多配置，其中 config 配置文件为通用配置，具体文件如下
➜ kubernetes tree
.
├── apiserver
├── config
├── controller-manager
├── kubelet
├── proxy
└── scheduler
0 directories, 6 files
master 需要编辑 config、apiserver、controller-manager、scheduler这四个文件，具体修改如下
- config 通用配置
###
# kubernetes system config
#
# The following values are used to configure various aspects of all
# kubernetes services, including
#
# kube-apiserver.service
# kube-controller-manager.service
# kube-scheduler.service
# kubelet.service
# kube-proxy.service
# logging to stderr means we get it in the systemd journal
KUBE_LOGTOSTDERR="--logtostderr=true"
# journal message level, 0 is debug
KUBE_LOG_LEVEL="--v=2"
# Should this cluster be allowed to run privileged docker containers
KUBE_ALLOW_PRIV="--allow-privileged=true"
# How the controller-manager, scheduler, and proxy find the apiserver
KUBE_MASTER="--master=http://127.0.0.1:8080"
- apiserver 配置(其他节点只有 IP 不同)
###
# kubernetes system config
#
# The following values are used to configure the kube-apiserver
#
# The address on the local server to listen to.
KUBE_API_ADDRESS="--advertise-address=192.168.1.11 --insecure-bind-address=127.0.0.1 --bind-address=192.168.1.11"
# The port on the local server to listen on.
KUBE_API_PORT="--insecure-port=8080 --secure-port=6443"
# Port minions listen on
# KUBELET_PORT="--kubelet-port=10250"
# Comma separated list of nodes in the etcd cluster
KUBE_ETCD_SERVERS="--etcd-servers=https://192.168.1.11:2379,https://192.168.1.12:2379,https://192.168.1.13:2379"
# Address range to use for services
KUBE_SERVICE_ADDRESSES="--service-cluster-ip-range=10.254.0.0/16"
# default admission control policies
KUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission-control=NamespaceLifecycle,LimitRanger,SecurityContextDeny,ServiceAccount,ResourceQuota"
# Add your own!
KUBE_API_ARGS="--authorization-mode=RBAC \
--runtime-config=rbac.authorization.k8s.io/v1beta1 \
--anonymous-auth=false \
--kubelet-https=true \
--experimental-bootstrap-token-auth \
--token-auth-file=/etc/kubernetes/token.csv \
--service-node-port-range=30000-50000 \
--tls-cert-file=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes.pem \
--tls-private-key-file=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes-key.pem \
--client-ca-file=/etc/kubernetes/ssl/k8s-root-ca.pem \
--service-account-key-file=/etc/kubernetes/ssl/k8s-root-ca.pem \
--etcd-quorum-read=true \
--storage-backend=etcd3 \
--etcd-cafile=/etc/etcd/ssl/etcd-root-ca.pem \
--etcd-certfile=/etc/etcd/ssl/etcd.pem \
--etcd-keyfile=/etc/etcd/ssl/etcd-key.pem \
--enable-swagger-ui=true \
--apiserver-count=3 \
--audit-log-maxage=30 \
--audit-log-maxbackup=3 \
--audit-log-maxsize=100 \
--audit-log-path=/var/log/kube-audit/audit.log \
--event-ttl=1h"
- controller-manager 配置
###
# The following values are used to configure the kubernetes controller-manager
# defaults from config and apiserver should be adequate
# Add your own!
KUBE_CONTROLLER_MANAGER_ARGS="--address=0.0.0.0 \
--service-cluster-ip-range=10.254.0.0/16 \
--cluster-name=kubernetes \
--cluster-signing-cert-file=/etc/kubernetes/ssl/k8s-root-ca.pem \
--cluster-signing-key-file=/etc/kubernetes/ssl/k8s-root-ca-key.pem \
--service-account-private-key-file=/etc/kubernetes/ssl/k8s-root-ca-key.pem \
--root-ca-file=/etc/kubernetes/ssl/k8s-root-ca.pem \
--leader-elect=true \
--node-monitor-grace-period=40s \
--node-monitor-period=5s \
--pod-eviction-timeout=5m0s"
- scheduler 配置
###
# kubernetes scheduler config
# default config should be adequate
# Add your own!
KUBE_SCHEDULER_ARGS="--leader-elect=true --address=0.0.0.0"
其他 master 节点配置相同，只需要修改以下 IP 地址即可，修改完成后启动 api server
systemctl daemon-reload
systemctl start kube-apiserver
systemctl start kube-controller-manager
systemctl start kube-scheduler
systemctl enable kube-apiserver
systemctl enable kube-controller-manager
systemctl enable kube-scheduler
各个节点启动成功后，验证组件状态(kubectl 在不做任何配置的情况下默认链接本地 8080 端口)如下，其中 etcd 全部为 Unhealthy 状态，并且提示 remote error: tls: bad certificate 这是个 bug，不影响实际使用，具体可参考 issue
五、部署 Node
5.1、部署前预处理
部署前分发 rpm 以及证书、token 等配置
# 分发 rpm
for IP in `seq 4 5`;do
scp kubernetes-node-1.6.7-1.el7.centos.x86_64.rpm kubernetes-client-1.6.7-1.el7.centos.x86_64.rpm root@192.168.1.1$IP:~;
ssh root@192.168.1.1$IP yum install -y conntrack-tools socat
ssh root@192.168.1.1$IP rpm -ivh kubernetes-node-1.6.7-1.el7.centos.x86_64.rpm kubernetes-client-1.6.7-1.el7.centos.x86_64.rpm
done
# 分发证书等配置文件
for IP in `seq 4 5`;do
ssh root@192.168.1.1$IP mkdir /etc/kubernetes/ssl
scp *.pem root@192.168.1.1$IP:/etc/kubernetes/ssl
scp *.kubeconfig root@192.168.1.1$IP:/etc/kubernetes
scp token.csv root@192.168.1.1$IP:/etc/kubernetes
ssh root@192.168.1.1$IP chown -R kube:kube /etc/kubernetes/ssl
done
5.2、修改 node 配置
node 节点上配置文件同样位于 /etc/kubernetes 目录，node 节点只需要修改 config、kubelet、proxy 这三个配置文件，修改如下
- config 通用配置
注意: config 配置文件(包括下面的 kubelet、proxy)中全部未 定义 API Server 地址，因为 kubelet 和 kube-proxy 组件启动时使用了 –require-kubeconfig 选项，该选项会使其从 *.kubeconfig 中读取 API Server 地址，而忽略配置文件中设置的；所以配置文件中设置的地址其实是无效的
###
# kubernetes system config
#
# The following values are used to configure various aspects of all
# kubernetes services, including
#
# kube-apiserver.service
# kube-controller-manager.service
# kube-scheduler.service
# kubelet.service
# kube-proxy.service
# logging to stderr means we get it in the systemd journal
KUBE_LOGTOSTDERR="--logtostderr=true"
# journal message level, 0 is debug
KUBE_LOG_LEVEL="--v=2"
# Should this cluster be allowed to run privileged docker containers
KUBE_ALLOW_PRIV="--allow-privileged=true"
# How the controller-manager, scheduler, and proxy find the apiserver
# KUBE_MASTER="--master=http://127.0.0.1:8080"
kubelet 配置
###
# kubernetes kubelet (minion) config
# The address for the info server to serve on (set to 0.0.0.0 or "" for all interfaces)
KUBELET_ADDRESS="--address=192.168.1.14"
# The port for the info server to serve on
# KUBELET_PORT="--port=10250"
# You may leave this blank to use the actual hostname
KUBELET_HOSTNAME="--hostname-override=docker4.node"
# location of the api-server
# KUBELET_API_SERVER=""
# Add your own!
KUBELET_ARGS="--cgroup-driver=cgroupfs \
--cluster-dns=10.254.0.2 \
--resolv-conf=/etc/resolv.conf \
--experimental-bootstrap-kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap.kubeconfig \
--kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.kubeconfig \
--require-kubeconfig \
--cert-dir=/etc/kubernetes/ssl \
--cluster-domain=cluster.local. \
--hairpin-mode promiscuous-bridge \
--serialize-image-pulls=false \
--pod-infra-container-image=gcr.io/google_containers/pause-amd64:3.0"
proxy 配置
###
# kubernetes proxy config
# default config should be adequate
# Add your own!
KUBE_PROXY_ARGS="--bind-address=192.168.1.14 \
--hostname-override=docker4.node \
--kubeconfig=/etc/kubernetes/kube-proxy.kubeconfig \
--cluster-cidr=10.254.0.0/16"
5.3、创建 ClusterRoleBinding
由于 kubelet 采用了 TLS Bootstrapping，所有根绝 RBAC 控制策略，kubelet 使用的用户 kubelet-bootstrap 是不具备任何访问 API 权限的，这是需要预先在集群内创建 ClusterRoleBinding 授予其 system:node-bootstrapper Role
# 在任意 master 执行即可
kubectl create clusterrolebinding kubelet-bootstrap \
--clusterrole=system:node-bootstrapper \
--user=kubelet-bootstrap
5.4、创建 nginx 代理
根据上面描述的 master HA 架构，此时所有 node 应该连接本地的 nginx 代理，然后 nginx 来负载所有 api server；以下为 nginx 代理相关配置
# 创建配置目录
mkdir -p /etc/nginx
# 写入代理配置
cat << EOF >> /etc/nginx/nginx.conf
error_log stderr notice;
worker_processes auto;
events {
multi_accept on;
use epoll;
worker_connections 1024;
}
stream {
upstream kube_apiserver {
least_conn;
server 192.168.1.11:6443;
server 192.168.1.12:6443;
server 192.168.1.13:6443;
}
server {
listen 0.0.0.0:6443;
proxy_pass kube_apiserver;
proxy_timeout 10m;
proxy_connect_timeout 1s;
}
}
EOF
# 更新权限
chmod +r /etc/nginx/nginx.conf
为了保证 nginx 的可靠性，综合便捷性考虑，node 节点上的 nginx 使用 docker 启动，同时 使用 systemd 来守护， systemd 配置如下
cat << EOF >> /etc/systemd/system/nginx-proxy.service
[Unit]
Description=kubernetes apiserver docker wrapper
Wants=docker.socket
After=docker.service
[Service]
User=root
PermissionsStartOnly=true
ExecStart=/usr/bin/docker run -p 127.0.0.1:6443:6443 \\
-v /etc/nginx:/etc/nginx \\
--name nginx-proxy \\
--net=host \\
--restart=on-failure:5 \\
--memory=512M \\
nginx:1.13.3-alpine
ExecStartPre=-/usr/bin/docker rm -f nginx-proxy
ExecStop=/usr/bin/docker stop nginx-proxy
Restart=always
RestartSec=15s
TimeoutStartSec=30s
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
最后启动 nginx，同时可以使用 kubectl 测试 api server 负载情况
systemctl daemon-reload
systemctl start nginx-proxy
systemctl enable nginx-proxy
启动成功后如下
kubectl 测试联通性如下
5.5、添加 Node
一起准备就绪以后就可以启动 node 相关组件了
systemctl daemon-reload
systemctl start kubelet
systemctl enable kubelet
由于采用了 TLS Bootstrapping，所以 kubelet 启动后不会立即加入集群，而是进行证书申请，从日志中可以看到如下输出
Jul 19 14:15:31 docker4.node kubelet[18213]: I0719 14:15:31.810914 18213 feature_gate.go:144] feature gates: map[]
Jul 19 14:15:31 docker4.node kubelet[18213]: I0719 14:15:31.811025 18213 bootstrap.go:58] Using bootstrap kubeconfig to generate TLS client cert, key and kubeconfig file
此时只需要在 master 允许其证书申请即可
# 查看 csr
➜ kubernetes kubectl get csr
NAME AGE REQUESTOR CONDITION
csr-l9d25 2m kubelet-bootstrap Pending
# 签发证书
➜ kubernetes kubectl certificate approve csr-l9d25
certificatesigningrequest "csr-l9d25" approved
# 查看 node
➜ kubernetes kubectl get node
NAME STATUS AGE VERSION
docker4.node Ready 26s v1.6.7
最后再启动 kube-proxy 组件即可
systemctl start kube-proxy
systemctl enable kube-proxy
5.6、Master 开启 Pod 负载
Master 上部署 Node 与单独 Node 部署大致相同，只需要修改 bootstrap.kubeconfig、kube-proxy.kubeconfig 中的 API Server 地址即可
然后修改 kubelet、proxy 配置启动即可
systemctl daemon-reload
systemctl start kubelet
systemctl enable kubelet
systemctl start kube-proxy
systemctl enable kube-proxy
最后在 master 签发一下相关证书
kubectl certificate approve csr-z090b
整体部署完成后如下
六、部署 Calico
网路组件这里采用 Calico，Calico 目前部署也相对比较简单，只需要创建一下 yml 文件即可，具体可参考 Calico 官方文档
Cliaco 官方文档要求 kubelet 启动时要配置使用 cni 插件 –network-plugin=cni，同时 kube-proxy 使用 –masquerade-all 启动，所以需要修改所有 kubelet 和 proxy 配置文件增加这两项，以下默认为这两项已经调整完毕，这里不做演示
# 获取相关 Cliaco.yml
wget http://docs.projectcalico.org/v2.3/getting-started/kubernetes/installation/hosted/calico.yaml
# 修改 Etcd 相关配置，以下列出主要修改部分(etcd 证书内容需要被 base64 转码)
sed -i 's@.*etcd_endpoints:.*@\ \ etcd_endpoints:\ \"https://192.168.1.11:2379,https://192.168.1.12:2379,https://192.168.1.13:2379\"@gi' calico.yaml
export ETCD_CERT=`cat /etc/etcd/ssl/etcd.pem | base64 | tr -d '\n'`
export ETCD_KEY=`cat /etc/etcd/ssl/etcd-key.pem | base64 | tr -d '\n'`
export ETCD_CA=`cat /etc/etcd/ssl/etcd-root-ca.pem | base64 | tr -d '\n'`
sed -i "s@.*etcd-cert:.*@\ \ etcd-cert:\ ${ETCD_CERT}@gi" calico.yaml
sed -i "s@.*etcd-key:.*@\ \ etcd-key:\ ${ETCD_KEY}@gi" calico.yaml
sed -i "s@.*etcd-ca:.*@\ \ etcd-ca:\ ${ETCD_CA}@gi" calico.yaml
sed -i 's@.*etcd_ca:.*@\ \ etcd_ca:\ "/calico-secrets/etcd-ca"@gi' calico.yaml
sed -i 's@.*etcd_cert:.*@\ \ etcd_cert:\ "/calico-secrets/etcd-cert"@gi' calico.yaml
sed -i 's@.*etcd_key:.*@\ \ etcd_key:\ "/calico-secrets/etcd-key"@gi' calico.yaml
sed -i 's@192.168.0.0/16@10.254.64.0/18@gi' calico.yaml
执行部署操作，注意，在开启 RBAC 的情况下需要单独创建 ClusterRole 和 ClusterRoleBinding
kubectl create -f calico.yaml
kubectl apply -f http://docs.projectcalico.org/v2.3/getting-started/kubernetes/installation/rbac.yaml
部署完成后如下
最后测试一下跨主机通讯
# 创建 deployment
cat << EOF >> demo.deploy.yml
apiVersion: apps/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
name: demo-deployment
spec:
replicas: 3
template:
metadata:
labels:
app: demo
spec:
containers:
- name: demo
image: mritd/demo
ports:
- containerPort: 80
EOF
kubectl create -f demo.deploy.yml
exec 到一台主机 pod 内 ping 另一个不同 node 上的 pod 如下
七、部署 DNS
7.1、DNS 组件部署
DNS 部署目前有两种方式，一种是纯手动，另一种是使用 Addon-manager，目前个人感觉 Addon-manager 有点繁琐，所以以下采取纯手动部署 DNS 组件
DNS 组件相关文件位于 kubernetes addons 目录下，把相关文件下载下来然后稍作修改即可
# 获取文件
mkdir dns && cd dns
wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/kubernetes/master/cluster/addons/dns/kubedns-cm.yaml
wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/kubernetes/master/cluster/addons/dns/kubedns-sa.yaml
wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/kubernetes/master/cluster/addons/dns/kubedns-svc.yaml.sed
wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/kubernetes/master/cluster/addons/dns/kubedns-controller.yaml.sed
mv kubedns-controller.yaml.sed kubedns-controller.yaml
mv kubedns-svc.yaml.sed kubedns-svc.yaml
# 修改配置
sed -i 's/$DNS_DOMAIN/cluster.local/gi' kubedns-controller.yaml
sed -i 's/$DNS_SERVER_IP/10.254.0.2/gi' kubedns-svc.yaml
# 创建(我把所有 yml 放到的 dns 目录中)
kubectl create -f ../dns
接下来测试 DNS，测试方法创建两个 deployment 和 svc，通过在 pod 内通过 svc 域名方式访问另一个 deployment 下的 pod，相关测试的 deploy、svc 配置在这里不在展示，基本情况如下图所示
7.2、DNS 自动扩容部署
关于 DNS 自动扩容详细可参考https://kubernetes.io/docs/tasks/administer-cluster/dns-horizontal-autoscaling/
以下直接操作
首先获取 Dns horizontal autoscaler 配置文件
wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/kubernetes/master/cluster/addons/dns-horizontal-autoscaler/dns-horizontal-autoscaler-rbac.yaml
wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/kubernetes/master/cluster/addons/dns-horizontal-autoscaler/dns-horizontal-autoscaler.yaml
然后直接 kubectl create -f 即可，DNS 自动扩容计算公式为 replicas = max( ceil( cores * 1/coresPerReplica ) , ceil( nodes * 1/nodesPerReplica ) )，如果想调整 DNS 数量(负载因子)，只需要调整 ConfigMap 中对应参数即可，具体计算细节参考上面的官方文档
# 编辑 Config Map
kubectl edit cm kube-dns-autoscaler --namespace=kube-system
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