K8S入门系列之集群二进制部署--> node篇(三)

node节点组件

docker
kubelet
kube-proxy

kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz(相关的这里都能找到二进制文件!)

falnnel

1. 系统初始化

1.01 系统环境&&基本环境配置

[root@localhost ~]# uname -a
Linux localhost.localdomain 4.18.0-80.11.2.el8_0.x86_64 #1 SMP Tue Sep 24 11:32:19 UTC 2019 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
[root@localhost ~]# cat /etc/redhat-release 
CentOS Linux release 8.0.1905 (Core)

1.02 修改各个节点的对应hostname, 并分别写入/etc/hosts

hostnamectl set-hostname k8s-node01
...
vi /etc/hosts
127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
192.168.2.201 k8s-master01
192.168.2.202 k8s-master02
192.168.2.203 k8s-master03
192.168.2.11 k8s-node01
192.168.2.12 k8s-node02

1.03 安装依赖包和常用工具

yum install -y wget vim yum-utils net-tools tar chrony curl jq ipvsadm ipset conntrack iptables sysstat libseccomp

1.04 所有节点关闭firewalld, dnsmasq, selinux以及swap

# 关闭防火墙并清空防火墙规则
systemctl disable --now firewalld
iptables -F && iptables -X && iptables -F -t nat && iptables -X -t nat
iptables -P FORWARD ACCEP

# 关闭dnsmasq否则可能导致docker容器无法解析域名!
systemctl disable --now dnsmasq 

# 关闭selinux  --->selinux=disabled 需重启生效!
setenforce 0 && sed -i 's/^SELINUX=.*/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config

# 关闭swap --->注释掉swap那一行, 需重启生效!
swapoff -a && sed -i '/ swap / s/^\(.*\)$/# \1/g' /etc/fstab

1.04 所有节点设置时间同步

timedatectl set-timezone Asia/Shanghai
timedatectl set-local-rtc 0

systemctl enable chronyd && systemctl restart chronyd

1.05 调整内核参数, k8s必备参数!

# 先加载模块
modprobe br_netfilter

cat> kubernetes.conf <<EOF
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1
net.netfilter.nf_conntrack_max = 6553500
net.nf_conntrack_max = 6553500
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 4096
EOF

cp kubernetes.conf  /etc/sysctl.d/kubernetes.conf
sysctl -p /etc/sysctl.d/kubernetes.conf

1.06 kube-proxy开始ipvs的前置条件

cat> /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules <<EOF
#!/bin/bash
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack_ipv4
EOF

# 引导和验证!
chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4

1.07 在每台node上预建目录

# 在每台机器上预创建目录：
mkdir -p /opt/k8s/{bin,cert}
mkdir -p /opt/flanneld/{bin,cert}
mkdir -p /opt/docker/{bin,cert}
mkdir -p /opt/lib/{kubelet,kube-proxy}
mkdir -p /root/.kube/    

# 在每台node上添加环境变量：
sh -c "echo 'PATH=/opt/k8s/bin:/opt/flanneld/bin:/opt/docker/bin:$PATH:$HOME/bin:$JAVA_HOME/bin' >> /etc/profile.d/k8s.sh"

source /etc/profile.d/k8s.sh

1.08 需要从master拷贝的文件(CA证书, flannel证书, kubect配置文件等等!)

# 在matser上建立如下脚本并运行
[root@k8s-master01 ~]# vi /opt/k8s/script/scp_node_init.sh

NODE_IPS=("$1" "$2" "$3")
for node_ip in ${NODE_IPS[@]};do
    echo ">>> ${node_ip}"
    # 导入CA证书
    scp /opt/k8s/cert/ca*.pem root@${node_ip}:/opt/k8s/cert/
    # 导入flanneld证书
    scp /opt/flanneld/cert/* root@${node_ip}:/opt/flanneld/cert/
    # 导入flannel二进制文件和mk-docker-opts.sh
    scp /opt/flanneld/bin/{flanneld,mk-docker-opts.sh} root@${node_ip}:/opt/flanneld/bin/
    # 导入flannel.service文件
    scp /etc/systemd/system/flanneld.service root@${node_ip}:/etc/systemd/system/
    # 导入kubectl配置文件  
    scp /root/.kube/config root@${node_ip}:/root/.kube/
    # 导入k8s-node所需的二进制文件
    scp /root/kubernetes/server/bin/{kubectl,kubelet,kube-proxy} root@${node_ip}:/opt/k8s/bin/
done

# 注意传参, 根据需要修改脚本参数传递:
[root@k8s-master01 ~]# bash /opt/k8s/script/scp_node_init.sh 192.168.2.11 192.168.2.12

2. 部署flannel网络

kubernetes要求集群内各节点(包括master节点)能通过Pod网段互联互通。flannel使用vxlan技术为各节点创建一个可以互通的Pod网络，使用的端口为UDP 8472，需要开放该端口（如公有云 AWS 等）。
flannel第一次启动时，从etcd获取Pod网段信息，为本节点分配一个未使用的 /24段地址，然后创建 flannel.1(也可能是其它名称）接口。
flannel将分配的Pod网段信息写入/run/flannel/docker文件，docker后续使用这个文件中的环境变量设置docker0网桥。

2.01 下载flannel二进制文件(* 已从master导入! *)

[root@k8s-node01 ~]# wget https://github.com/coreos/flannel/releases/download/v0.11.0/flannel-v0.11.0-linux-amd64.tar.gz
# 解压到/opt/k8s/bin目录
[root@k8s-node01 ~]# tar -xvf flannel-v0.11.0-linux-amd64.tar.gz

2.02 创建flanneld的systemd unit文件(* 已从master导入! 目录存放位置设置一致, 所以可以复用! *)

[root@k8s-node01 ~]# vi /opt/flanneld/flanneld.service.template

[Unit]
Description=Flanneld overlay address etcd agent
After=network.target
After=network-online.target
Wants=network-online.target
After=etcd.service
Before=docker.service

[Service]
Type=notify
ExecStart=/opt/flanneld/bin/flanneld \
-etcd-cafile=/opt/k8s/cert/ca.pem \
-etcd-certfile=/opt/flanneld/cert/flanneld.pem \
-etcd-keyfile=/opt/flanneld/cert/flanneld-key.pem \
-etcd-endpoints=https://192.168.2.201:2379,https://192.168.2.202:2379,https://192.168.2.203:2379 \
-etcd-prefix=/atomic.io/network \
-iface=eth0
ExecStartPost=/opt/flanneld/bin/mk-docker-opts.sh -k DOCKER_NETWORK_OPTIONS -d /run/flannel/docker
Restart=on-failure

[Install]
WantedBy=multi-user.target
RequiredBy=docker.service

mk-docker-opts.sh脚本将分配给flanneld的Pod子网网段信息写入/run/flannel/docker文件，后续docker启动时使用这个文件中的环境变量配置docker0 网桥；
flanneld使用系统缺省路由所在的接口与其它节点通信，对于有多个网络接口(如内网和公网)的节点，可以用-iface参数指定通信接口，如上面的eth1接口;
flanneld 运行时需要 root 权限；

2.03 启用flanneld以及设置,验证!

[root@k8s-node01 ~]# systemctl daemon-reload && systemctl enable flanneld && systemctl restart flanneld && systemctl status flanneld

3. 部署 docker 组件

docker 是容器的运行环境，管理它的生命周期。kubelet 通过 Container Runtime Interface (CRI) 与 docker 进行交互

3.01 下载docker 二进制文件

[root@k8s-node01 ~]# wget https://download.docker.com/linux/static/stable/x86_64/docker-19.03.4.tgz

[root@k8s-node01 ~]# tar -xvf docker-19.03.4.tgz 
[root@k8s-node01 ~]# cp ~/docker/* /opt/docker/bin/

3.02 创建 docker 的 systemd unit 文件

[root@k8s-node01 ~]# vi /opt/docker/docker.service.template

[Unit]
Description=Docker Application Container Engine
Documentation=http://docs.docker.io
After=network-online.target
After=flanneld.service
Wants=network-online.target

[Service]
Environment="PATH=/opt/docker/bin:/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin"
EnvironmentFile=-/run/flannel/docker
ExecStart=/opt/docker/bin/dockerd \
    --log-level=error \ 
    $DOCKER_NETWORK_OPTIONS
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
Restart=on-failure
RestartSec=5
LimitNOFILE=infinity
LimitNPROC=infinity
LimitCORE=infinity
Delegate=yes
KillMode=process

[Install]
WantedBy=multi-user.target

EOF 前后有双引号，这样 bash 不会替换文档中的变量，如 $DOCKER_NETWORK_OPTIONS；
dockerd 运行时会调用其它 docker 命令，如 docker-proxy，所以需要将 docker 命令所在的目录加到 PATH 环境变量中；
flanneld 启动时将网络配置写入 /run/flannel/docker 文件中，dockerd 启动前读取该文件中的环境变量 DOCKER_NETWORK_OPTIONS ，然后设置 docker0 网桥网段；
如果指定了多个 EnvironmentFile 选项，则必须将 /run/flannel/docker 放在最后(确保 docker0 使用 flanneld 生成的 bip 参数)；
docker 需要以 root 用于运行；
docker 从 1.13 版本开始，可能将 iptables FORWARD chain的默认策略设置为DROP，从而导致 ping 其它 Node 上的 Pod IP 失败，遇到这种情况时，需要手动设置策略为 ACCEPT：$ sudo iptables -P FORWARD ACCEPT；并且把以下命令写入 /etc/rc.local 文件中，防止节点重启iptables FORWARD chain的默认策略又还原为DROP：$ /sbin/iptables -P FORWARD ACCEPT

3.03 配置docker 配置文件

使用国内的仓库镜像服务器以加快 pull image 的速度，同时增加下载的并发数 (需要重启 dockerd 生效)：

[root@k8s-node01 ~]# cat > /opt/docker/daemon.json <<EOF
{
    "registry-mirrors": ["http://registry.aliyuncs.com/google_containers","https://hub-mirror.c.163.com"],
    "max-concurrent-downloads": 20
}
EOF

3.04 启动docker并检查服务

# 准备(文件位置调整!)
[root@k8s-node01 ~]# cp /opt/docker/docker.service.template /etc/systemd/system/docker.service
# 启动并添加开机启动, 检查服务状态
[root@k8s-node01 ~]# systemctl daemon-reload && systemctl enable docker && systemctl restart docker && systemctl status docker | grep Active

# 检查docker0网桥
[root@k8s-node01 ~]# /usr/sbin/ip addr show flannel.1 && /usr/sbin/ip addr show docker0
3: flannel.1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc noqueue state UNKNOWN group default 
    link/ether 06:c3:76:09:95:c2 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.30.65.0/32 scope global flannel.1
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::4c3:76ff:fe09:95c2/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
4: docker0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN group default 
    link/ether 02:42:76:65:08:06 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.30.96.1/24 brd 10.30.65.255 scope global docker0
       valid_lft forever preferred_lft forever

4. 部署 kubelet 组件

kublet 运行在每个 worker 节点上，接收 kube-apiserver 发送的请求，管理 Pod 容器，执行交互式命令，如 exec、run、logs 等。
kublet 启动时自动向 kube-apiserver 注册节点信息，内置的 cadvisor 统计和监控节点的资源使用情况。
为确保安全，本文档只开启接收 https 请求的安全端口，对请求进行认证和授权，拒绝未授权的访问(如 apiserver、heapster)。

4.01 下载二进制kubelet文件(* 已从master导入 *)

kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz    # 我在这里, 在这里! 哪里找? 自己想办法!  里面事kubectl工具!!!

4.02 在 k8s-master01 上为每一个要加入的 node 创建 kubelet-bootstrap.kubeconfig 文件

用kubeadm创建token

[root@k8s-master01 ~]# cp kubernetes/server/bin/kubeadm /opt/k8s/bin/

[root@k8s-master01 ~]# vi /opt/k8s/script/bootstrap_kubeconfig.sh

NODE_NAMES=("$1" "$2")
for node_name in ${NODE_NAMES[@]};do
    echo ">>> ${node_name}"

    # 用kubeadm创建 token --> 并写入/root/.kube/config
    export BOOTSTRAP_TOKEN=$(kubeadm token create \
    --description kubelet-bootstrap-token \
    --groups system:bootstrappers:${node_name} \
    --kubeconfig /root/.kube/config)

    # 设置集群参数
    kubectl config set-cluster kubernetes \
    --certificate-authority=/opt/k8s/cert/ca.pem \
    --embed-certs=true \
    --server=https://192.168.2.210:8443 \
    --kubeconfig=/opt/k8s/kubelet/kubelet-bootstrap-${node_name}.kubeconfig

    # 设置客户端认证参数
    kubectl config set-credentials kubelet-bootstrap \
    --token=${BOOTSTRAP_TOKEN} \
    --kubeconfig=/opt/k8s/kubelet/kubelet-bootstrap-${node_name}.kubeconfig

    # 设置上下文参数
    kubectl config set-context default \
    --cluster=kubernetes \
    --user=kubelet-bootstrap \
    --kubeconfig=/opt/k8s/kubelet/kubelet-bootstrap-${node_name}.kubeconfig

    # 设置默认上下文
    kubectl config use-context default --kubeconfig=/opt/k8s/kubelet/kubelet-bootstrap-${node_name}.kubeconfig
done

证书中写入 Token 而非证书，证书后续由 controller-manager 创建。

[root@k8s-master01 ~]# bash /opt/k8s/script/bootstrap_kubeconfig.sh k8s-node01 k8s-node02

查看 kubeadm 创建的 token：

[root@k8s-master01 ~]# kubeadm token list --kubeconfig ~/.kube/config
TOKEN                     TTL       EXPIRES                     USAGES                   DESCRIPTION               EXTRA GROUPS
3atb7y.gsq4t23paxjutx2n   23h       2019-11-16T01:37:09+08:00   authentication,signing   kubelet-bootstrap-token   system:bootstrappers:k8s-node02
54ixvq.ote8az8qffgq3lug   23h       2019-11-16T01:37:09+08:00   authentication,signing   kubelet-bootstrap-token   system:bootstrappers:k8s-node01

创建的 token 有效期为 1 天，超期后将不能再被使用，且会被 kube-controller-manager 的 tokencleaner 清理(如果启用该 controller 的话)

kube-apiserver 接收 kubelet 的 bootstrap token 后，将请求的 user 设置为 system:bootstrap:，group 设置为 system:bootstrappers；

查看各token 关联的 Secret命令:

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get secrets -n kube-system

4.03 在 k8s-master01 上创建kubelet 参数配置文件

[root@k8s-master01 ~]# vi /opt/k8s/kubelet/kubelet.config.json.template

{
  "kind": "KubeletConfiguration",
  "apiVersion": "kubelet.config.k8s.io/v1beta1",
  "authentication": {
    "x509": {
      "clientCAFile": "/opt/k8s/cert/ca.pem"
    },
    "webhook": {
      "enabled": true,
      "cacheTTL": "2m0s"
    },
    "anonymous": {
      "enabled": false
    }
  },
  "authorization": {
    "mode": "Webhook",
    "webhook": {
      "cacheAuthorizedTTL": "5m0s",
      "cacheUnauthorizedTTL": "30s"
    }
  },
  "address": "##NODE_IP##",
  "port": 10250,
  "readOnlyPort": 0,
  "cgroupDriver": "cgroupfs",
  "hairpinMode": "promiscuous-bridge",
  "serializeImagePulls": false,
  "featureGates": {
    "RotateKubeletClientCertificate": true,
    "RotateKubeletServerCertificate": true
  },
  "clusterDomain": "cluster.local",
  "clusterDNS": ["10.90.0.2"]
}

4.04 在k8s-master01上创建kubelet 的 systemd unit 文件

[root@k8s-master01 ~]# vi /opt/k8s/kubelet/kubelet.service.template

[Unit]
Description=Kubernetes Kubelet
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
After=docker.service
Requires=docker.service

[Service]
WorkingDirectory=/opt/lib/kubelet
ExecStart=/opt/k8s/bin/kubelet \
--bootstrap-kubeconfig=/opt/k8s/kubelet-bootstrap.kubeconfig \
--cert-dir=/opt/k8s/cert/ \
--kubeconfig=/opt/k8s/kubelet.kubeconfig \
--config=/opt/k8s/kubelet.config.json \
--hostname-override=##NODE_NAME## \
--pod-infra-container-image=registry.access.redhat.com/rhel7/pod-infrastructure:latest \
--alsologtostderr=true \
--logtostderr=false \
--log-dir=/var/log/kubernetes \
--v=2
Restart=on-failure
RestartSec=5

[Install]
WantedBy=multi-user.target

4.05 Bootstrap Token Auth 和授予权限

kublet 启动时查找配置的 --kubeletconfig 文件是否存在，如果不存在则使用 --bootstrap-kubeconfig 向 kube-apiserver 发送证书签名请求 (CSR)。
kube-apiserver 收到 CSR 请求后，对其中的 Token 进行认证（事先使用 kubeadm 创建的 token），认证通过后将请求的 user 设置为 system:bootstrap:，group 设置为 system:bootstrappers，这一过程称为 Bootstrap Token Auth。
默认情况下，这个 user 和 group 没有创建 CSR 的权限，kubelet 启动失败!!!!!!!!!
解决办法是：创建一个 clusterrolebinding，将 group system:bootstrappers 和 clusterrole system:node-bootstrapper 绑定：

# 在k8s-master01节点上操作!
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create clusterrolebinding kubelet-bootstrap \
--clusterrole=system:node-bootstrapper \
--group=system:bootstrappers

#查看kubelet-bootstrap绑定信息
[root@k8s-master01 ~]# kubectl describe clusterrolebinding kubelet-bootstrap
#删除kubelet-bootstrap绑定信息
[root@k8s-master01 ~]# kubectl delete clusterrolebinding kubelet-bootstrap

4.06 在 k8s-master01 上分发 bootstrap.kubeconfig, kubelet 配置文件到所有 node 节点, 并启动 kubelet 服务

[root@k8s-master01 ~]# vi /opt/k8s/script/kubelet_service.sh

# 变量根据需求调整, 两个相对应不能多也不能少!!
NODE_IPS=("192.168.2.11" "192.168.2.12")
NODE_NAMES=("k8s-node01" "k8s-node02")

# 分发kubelet-bootstrap.kubeconfig配置文件
for node_name in ${NODE_NAMES[@]};do
    echo ">>> ${node_name}"
    scp /opt/k8s/kubelet/kubelet-bootstrap-${node_name}.kubeconfig root@${node_name}:/opt/k8s/kubelet-bootstrap.kubeconfig
done

# 分发kubelet.config.json
for node_ip in ${NODE_IPS[@]};do
    echo ">>> ${node_ip}"
    sed -e "s/##NODE_IP##/${node_ip}/" /opt/k8s/kubelet/kubelet.config.json.template > /opt/k8s/kubelet/kubelet.config-${node_ip}.json
    scp /opt/k8s/kubelet/kubelet.config-${node_ip}.json root@${node_ip}:/opt/k8s/kubelet.config.json
done

#分发kubelet systemd unit 文件
for node_name in ${NODE_NAMES[@]};do 
    echo ">>> ${node_name}"
    sed -e "s/##NODE_NAME##/${node_name}/" /opt/k8s/kubelet/kubelet.service.template > /opt/k8s/kubelet/kubelet-${node_name}.service
    scp /opt/k8s/kubelet/kubelet-${node_name}.service root@${node_name}:/etc/systemd/system/kubelet.service
done
#开启检查kubelet 服务
for node_ip in ${NODE_IPS[@]};do
    ssh root@${node_ip} "mkdir -p /opt/lib/kubelet"
    ssh root@${node_ip} "mkdir -p /var/log/kubernetes"
    ssh root@${node_ip} "systemctl daemon-reload && systemctl enable kubelet && systemctl restart kubelet"
    ssh root@${node_ip} "systemctl status kubelet | grep Active"
done

[root@k8s-master01 ~]# bash /opt/k8s/script/kubelet_service.sh

4.06 手动和自动 approve kubelet CSR 请求(* 在master上操作!! *)

新加入node节点处于Pending, 需在master节点approve csr请求!

4.06.01 手动approve csr 请求!

# 查看 CSR 列表：
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get csr
NAME                                                   AGE   REQUESTOR                 CONDITION
node-csr-DzSCvZQM86B7X8wkZV6mK8TQCOBBtVg1RMUohpx2P2c   25s   system:bootstrap:3atb7y   Pending
node-csr-Rctd6tMgFECldiqhkP2ZOirO_VIBACu0foTJxK7Skf4   63s   system:bootstrap:54ixvq   Pending

# 手动approve csr：
[root@k8s-master01 ~]#  kubectl certificate approve node-csr-ADMwXCLrvlOo0Hoal7ttm3E9Ova1QOtRciO66Pd4Wqc

# ）查看 approve 结果:
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get csr
NAME                                                   AGE   REQUESTOR                 CONDITION
node-csr-ADMwXCLrvlOo0Hoal7ttm3E9Ova1QOtRciO66Pd4Wqc   24m   system:bootstrap:n9t3z1   Approved,Issued

4.06.02 自动approve csr 请求!

创建三个 ClusterRoleBinding，分别用于自动 approve client、renew client、renew server 证书：

[root@k8s-master01 ~]# cat > /opt/k8s/csr-crb.yaml <<EOF
 # Approve all CSRs for the group "system:bootstrappers"
 kind: ClusterRoleBinding
 apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
 metadata:
   name: auto-approve-csrs-for-group
 subjects:
 - kind: Group
   name: system:bootstrappers
   apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
 roleRef:
   kind: ClusterRole
   name: system:certificates.k8s.io:certificatesigningrequests:nodeclient
   apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
---
 # To let a node of the group "system:nodes" renew its own credentials
 kind: ClusterRoleBinding
 apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
 metadata:
   name: node-client-cert-renewal
 subjects:
 - kind: Group
   name: system:nodes
   apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
 roleRef:
   kind: ClusterRole
   name: system:certificates.k8s.io:certificatesigningrequests:selfnodeclient
   apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
---
# A ClusterRole which instructs the CSR approver to approve a node requesting a
# serving cert matching its client cert.
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: approve-node-server-renewal-csr
rules:
- apiGroups: ["certificates.k8s.io"]
  resources: ["certificatesigningrequests/selfnodeserver"]
  verbs: ["create"]
---
 # To let a node of the group "system:nodes" renew its own server credentials
 kind: ClusterRoleBinding
 apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
 metadata:
   name: node-server-cert-renewal
 subjects:
 - kind: Group
   name: system:nodes
   apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
 roleRef:
   kind: ClusterRole
   name: approve-node-server-renewal-csr
   apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
EOF

auto-approve-csrs-for-group：自动 approve node 的第一次 CSR；注意第一次 CSR 时，请求的 Group 为 system:bootstrappers；
node-client-cert-renewal：自动 approve node 后续过期的 client 证书，自动生成的证书 Group 为 system:nodes;
node-server-cert-renewal：自动 approve node 后续过期的 server 证书，自动生成的证书 Group 为 system:nodes;

生效配置:

[root@k8s-master01 ~]# kubectl apply -f /opt/k8s/csr-crb.yaml
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/auto-approve-csrs-for-group created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/node-client-cert-renewal created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/approve-node-server-renewal-csr created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/node-server-cert-renewal created

需要等待1-10分钟才能处理完毕!!!!!!

4.07 查看 kublet 的情况

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get csr
NAME                                                   AGE     REQUESTOR                 CONDITION
node-csr-DzSCvZQM86B7X8wkZV6mK8TQCOBBtVg1RMUohpx2P2c   3m40s   system:bootstrap:3atb7y   Approved,Issued
node-csr-Rctd6tMgFECldiqhkP2ZOirO_VIBACu0foTJxK7Skf4   4m18s   system:bootstrap:54ixvq   Approved,Issued

# 节点已经ready
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get nodes
NAME         STATUS   ROLES    AGE   VERSION
k8s-node01   Ready    <none>   7s    v1.16.2
k8s-node02   Ready    <none>   5s    v1.16.2

# kube-controller-manager 为各 node 生成了 kubeconfig 文件和公私钥：(*** 在node节点保存! ***)
[root@k8s-node01 ~]# ll /opt/k8s/kubelet.kubeconfig 
-rw------- 1 root root 2299 11月 14 02:19 /opt/k8s/kubelet/kubelet.kubeconfig

[root@k8s-node01 ~]# ll /opt/k8s/cert/ | grep kubelet
-rw------- 1 root root 1273 11月 14 02:19 kubelet-client-2019-11-14-02-19-31.pem
lrwxrwxrwx 1 root root   60 11月 14 02:19 kubelet-client-current.pem -> /opt/k8s/kubelet/cert/kubelet-client-2019-11-14-02-19-31.pem
-rw-r--r-- 1 root root 2185 11月 14 00:43 kubelet.crt
-rw------- 1 root root 1675 11月 14 00:43 kubelet.key

4.08 kubelet 提供的 API 接口

kublet 启动后监听多个端口，用于接收 kube-apiserver 或其它组件发送的请求：

[root@k8s-node02 ~]# ss -nutlp |grep kubelet

tcp    LISTEN   0        128             127.0.0.1:33313          0.0.0.0:*      users:(("kubelet",pid=3416,fd=15))                                             
tcp    LISTEN   0        128             127.0.0.1:10248          0.0.0.0:*      users:(("kubelet",pid=3416,fd=34))                                             
tcp    LISTEN   0        128          192.168.2.12:10250          0.0.0.0:*      users:(("kubelet",pid=3416,fd=31))

kubelet 接收 10250 端口的 https 请求

/pods、/runningpods
/metrics、/metrics/cadvisor、/metrics/probes
/spec
/stats、/stats/container
/logs
/run/、"/exec/", "/attach/", "/portForward/", "/containerLogs/" 等管理；

由于关闭了匿名认证，同时开启了 webhook 授权，所有访问 10250 端口 https API 的请求都需要被认证和授权

[root@k8s-node01 ~]# kubectl describe clusterrole system:kubelet-api-admin
Name:         system:kubelet-api-admin
Labels:       kubernetes.io/bootstrapping=rbac-defaults
Annotations:  rbac.authorization.kubernetes.io/autoupdate: true
PolicyRule:
  Resources      Non-Resource URLs  Resource Names  Verbs
  ---------      -----------------  --------------  -----
  nodes/log      []                 []              [*]
  nodes/metrics  []                 []              [*]
  nodes/proxy    []                 []              [*]
  nodes/spec     []                 []              [*]
  nodes/stats    []                 []              [*]
  nodes          []                 []              [get list watch proxy]

4.09 kublet api 认证和授权

1、kublet 配置了如下认证参数：

authentication.anonymous.enabled：设置为 false，不允许匿名访问 10250 端口；
authentication.x509.clientCAFile：指定签名客户端证书的 CA 证书，开启 HTTPs 证书认证；
authentication.webhook.enabled=true：开启 HTTPs bearer token 认证；
同时配置了如下授权参数：
authroization.mode=Webhook：开启 RBAC 授权；

2、kubelet 收到请求后，使用 clientCAFile 对证书签名进行认证，或者查询 bearer token 是否有效。如果两者都没通过，则拒绝请求，提示 Unauthorized：

3、通过认证后，kubelet 使用 SubjectAccessReview API 向 kube-apiserver 发送请求，查询证书或 token 对应的 user、group 是否有操作资源的权限(RBAC)；

使用部署 kubectl 命令行工具时创建的、具有最高权限的 admin 证书；

4、bear token 认证和授权：

4.10 获取 kublet 的配置

占位!!!

5. 部署 kube-proxy 组件

kube-proxy 运行在所有 worker 节点上，，它监听 apiserver 中 service 和 Endpoint 的变化情况，创建路由规则来进行服务负载均衡。(因为要监听apiserver 所以client证书, 去CA上创建吧!!)
本文档讲解部署 kube-proxy 的部署，使用 ipvs 模式。

5.01 下载 kube-proxy 二进制文件(* 已从master导入 * )

5.02 安装依赖包

各节点需要安装 ipvsadm 和 ipset 命令，加载 ip_vs 内核模块。

5.03 在 k8s-master01 上创建 kube-proxy 证书

在 k8s-master01 上创建请求文件

[root@k8s-master01 ~]# cat > /opt/k8s/cert/kube-proxy-csr.json << EOF
{
  "CN": "system:kube-proxy",
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "BeiJing",
      "L": "BeiJing",
      "O": "k8s",
      "OU": "steams"
    }
  ]
}
EOF

CN：指定该证书的 User 为 system:kube-proxy；
预定义的 RoleBinding system:node-proxier 将User system:kube-proxy 与 Role system:node-proxier 绑定，该 Role 授予了调用 kube-apiserver Proxy 相关 API 的权限；
该证书只会被 kube-proxy 当做 client 证书使用，所以 hosts 字段为空；

在 k8s-master01 上生成证书和私钥

[root@k8s-master01 ~]# cfssl gencert -ca=/opt/k8s/cert/ca.pem \
-ca-key=/opt/k8s/cert/ca-key.pem \
-config=/opt/k8s/cert/ca-config.json \
-profile=kubernetes /opt/k8s/cert/kube-proxy-csr.json | cfssljson -bare /opt/k8s/cert/kube-proxy

5.04 在 k8s-master01 上创建kube-proxy.kubeconfig 文件

[root@kube-master ~]# kubectl config set-cluster kubernetes \
--certificate-authority=/opt/k8s/cert/ca.pem \
--embed-certs=true \
--server=https://192.168.2.210:8443 \
--kubeconfig=/opt/k8s/kube-proxy/kube-proxy.kubeconfig

 [root@kube-master ~]# kubectl config set-credentials kube-proxy \
--client-certificate=/opt/k8s/cert/kube-proxy.pem \
--client-key=/opt/k8s/cert/kube-proxy-key.pem \
--embed-certs=true \
--kubeconfig=/opt/k8s/kube-proxy/kube-proxy.kubeconfig

 [root@kube-master ~]# kubectl config set-context kube-proxy@kubernetes \
--cluster=kubernetes \
--user=kube-proxy \
--kubeconfig=/opt/k8s/kube-proxy/kube-proxy.kubeconfig

[root@kube-master ~]# kubectl config use-context kube-proxy@kubernetes --kubeconfig=/opt/k8s/kube-proxy/kube-proxy.kubeconfig

--embed-certs=true：将 ca.pem 和 admin.pem 证书内容嵌入到生成的 kubectl-proxy.kubeconfig 文件中(不加时，写入的是证书文件路径)；

5.05 在 k8s-master01 上创建 kube-proxy 配置文件模板

从 v1.10 开始，kube-proxy 部分参数可以配置文件中配置。可以使用 --write-config-to 选项生成该配置文件，

[root@k8s-master01 ~]# cat >/opt/k8s/kube-proxy/kube-proxy.config.yaml.template <<EOF
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
bindAddress: ##NODE_IP##
clientConnection:
  kubeconfig: /opt/k8s/kube-proxy.kubeconfig
clusterCIDR: 10.96.0.0/16
healthzBindAddress: ##NODE_IP##:10256
hostnameOverride: ##NODE_NAME##
kind: KubeProxyConfiguration
metricsBindAddress: ##NODE_IP##:10249
mode: "ipvs"
EOF

bindAddress: 监听地址；
clientConnection.kubeconfig: 连接 apiserver 的 kubeconfig 文件；
clusterCIDR: kube-proxy 根据 --cluster-cidr 判断集群内部和外部流量，指定 --cluster-cidr 或 --masquerade-all选项后 kube-proxy 才会对访问 Service IP 的请求做 SNAT；
hostnameOverride: 参数值必须与 kubelet 的值一致，否则 kube-proxy 启动后会找不到该 Node，从而不会创建任何 ipvs 规则；
mode: 使用 ipvs 模式；

5.06 在 k8s-master01 上创建kube-proxy 的 systemd unit 文件

[root@k8s-master01 ~]# vi /opt/k8s/kube-proxy/kube-proxy.service.template

[Unit]
Description=Kubernetes Kube-Proxy Server
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
After=network.target

[Service]
WorkingDirectory=/opt/lib/kube-proxy
ExecStart=/opt/k8s/bin/kube-proxy \
  --config=/opt/k8s/kube-proxy.config.yaml \
  --alsologtostderr=true \
  --logtostderr=false \
  --log-dir=/var/log/kubernetes \
  --v=2
Restart=on-failure
RestartSec=5
LimitNOFILE=65536

[Install]
WantedBy=multi-user.target

5.07 在 k8s-master01上分发 .kubeconfig、kube-proxy 的 systemd unit 文件；启动并检查kube-proxy 服务

[root@k8s-master01 ~]# vi /opt/k8s/script/kube-proxy_service.sh

# 变量根据需求调整, 两个相对应不能多也不能少!
NODE_IPS=("192.168.2.11" "192.168.2.12")
NODE_NAMES=("k8s-node01" "k8s-node02")

# 注意循环内的变量要根据node数量也做相应调整!
for (( i=0; i < 2; i++ ));do 
        echo ">>> ${NODE_NAMES[i]}"
        sed -e "s/##NODE_NAME##/${NODE_NAMES[i]}/" -e "s/##NODE_IP##/${NODE_IPS[i]}/" /opt/k8s/kube-proxy/kube-proxy.config.yaml.template > /opt/k8s/kube-proxy/kube-proxy-${NODE_NAMES[i]}.config.yaml
        scp /opt/k8s/kube-proxy/kube-proxy-${NODE_NAMES[i]}.config.yaml root@${NODE_NAMES[i]}:/opt/k8s/kube-proxy.config.yaml
done

for node_ip in ${NODE_IPS[@]};do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp /opt/k8s/kube-proxy/kube-proxy.kubeconfig root@${node_ip}:/opt/k8s/
    scp /opt/k8s/kube-proxy/kube-proxy.service.template root@${node_ip}:/etc/systemd/system/kube-proxy.service
    ssh root@${node_ip} "mkdir -p /opt/lib/kube-proxy"
    ssh root@${node_ip} "systemctl daemon-reload && systemctl enable kube-proxy && systemctl restart kube-proxy"
    ssh root@${node_ip} "systemctl status kube-proxy|grep Active"
done

[root@k8s-master01 ~]# bash /opt/k8s/script/kube-proxy_service.sh

5.08 在node节点上-->查看监听端口和 metrics

[root@k8s-node01 ~]# ss -nutlp |grep kube-prox

tcp    LISTEN   0        128          192.168.2.11:10249          0.0.0.0:*      users:(("kube-proxy",pid=7089,fd=16))                                          
tcp    LISTEN   0        128          192.168.2.11:10256          0.0.0.0:*      users:(("kube-proxy",pid=7089,fd=17))

10249：http prometheus metrics port;
10256：http healthz port;

5.09 在node节点上-->查看 ipvs 路由规则

[root@k8s-node01 ~]# /usr/sbin/ipvsadm -ln

IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  10.96.0.1:443 rr
  -> 192.168.2.201:6443           Masq    1      0          0         
  -> 192.168.2.202:6443           Masq    1      0          0         
  -> 192.168.2.203:6443           Masq    1      0          0

node节点基本组件已经部署完毕!!

此篇根据大佬的文章一步步排坑安装的, 足够详细, 一步步验证而来!

posted @ 2019-11-17 03:08 colman_cc 阅读(278) 评论(0) 编辑收藏举报

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