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从零搭建k8s集群

1 搭建K8s环境平台规划

1.1 单master集群

单master集群

1.2 多master集群

多master集群

2 服务器硬件配置要求

  • 在开始部署k8s集群之前,服务器需要满足以下条件:
  • 1️⃣一台或多台服务器,操作系统CentOS 7.x-86_x64。
  • 2️⃣硬盘配置:内存2GB或更多,CPU2核或更多,硬盘30GB或更多。
  • 3️⃣集群中的所有机器之间网络互通。
  • 4️⃣可以访问外网,需要拉取镜像。
  • 5️⃣禁止swap分区。

3 搭建k8s集群部署方式

  • 目前生产部署k8s集群主要有两种方式:

  • 1️⃣kubeadm:

    • kubeadm是一个k8s部署工具,提供kubeadmin init和kubeadm join,用于快速部署k8s集群。
    • 官网地址
  • 2️⃣二级制包:

    • 从GitHub下载发行版的二进制包,手动部署每个组件,组成k8s集群。
  • kubeadm降低部署门槛,但是屏蔽了很多细节,遇到问题很难排查。如果想要更容易可控,推荐使用二级制包部署k8s集群,虽然手动部署麻烦点,期间可以学习很多工作原理,也有利于后期维护。

4 kubeadm搭建k8s集群

4.1 概述

  • kubeadm是官方社区推出的一个用于快速部署k8s集群的工具,这个工具能通过两个命令完成一个k8s集群的部署。
  • 1️⃣创建master节点:
kubeadm init
  • 2️⃣将Node节点加入到当前集群中:
kubeadm join <master节点的IP和端口>

4.2 准备环境

角色 IP
k8s-master 192.168.217.100
k8s-node1 192.168.217.101
k8s-node2 192.168.217.102

4.3 系统初始化

4.3.1 关闭防火墙

  • 关闭防火墙:
systemctl stop firewalld
  • 禁止防火墙开机自启:
systemctl disable firewalld

4.3.2 关闭selinux

  • 永久关闭:
# 永久
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config
# 重启
reboot
  • 临时关闭:
 # 临时
setenforce 0

4.3.3 关闭swap分区

  • 永久关闭swap分区:
# 永久
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab
# 重启
reboot
  • 临时关闭swap分区:
swapoff -a

4.3.4 主机名

  • 设置主机名:
hostnamectl set-hostname <hostname>
  • 设置192.168.217.100的主机名:
hostnamectl set-hostname k8s-master
  • 设置192.168.217.101的主机名:
hostnamectl set-hostname k8s-node1
  • 设置192.168.217.102的主机名:
hostnamectl set-hostname k8s-node2

4.3.5 在master节点上添加hosts

  • 在每个节点添加hosts:
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.217.100 k8s-master
192.168.217.101 k8s-node1
192.168.217.102 k8s-node2
EOF

4.3.6 将桥接的IPv4流量传递到iptables的链

  • 在每个节点添加如下的命令:
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
vm.swappiness = 0
EOF
# 加载br_netfilter模块
modprobe br_netfilter
# 查看是否加载
lsmod | grep br_netfilter
# 生效
sysctl --system  

4.3.7 时间同步

  • 在每个节点添加时间同步:
yum install ntpdate -y
ntpdate time.windows.com

4.3.8 开启ipvs

  • 在每个节点安装ipset和ipvsadm:
yum -y install ipset ipvsadm
  • 在所有节点执行如下脚本:
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
  • 授权、运行、检查是否加载:
chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4
  • 检查是否加载:
lsmod | grep -e ipvs -e nf_conntrack_ipv4

4.4 所有节点安装Docker/kubeadm/kubelet/kubectl

4.4.1 概述

  • k8s默认CRI(容器运行时)为Docker,因此需要先安装Docker。

4.4.2 安装Docker

  • 安装Docker:
wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
yum -y install docker-ce-18.06.3.ce-3.el7
systemctl enable docker && systemctl start docker
docker version
  • 设置Docker镜像加速器:
sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],	
  "registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

4.4.3 添加阿里云的YUM软件源

cat > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo << EOF
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=0
repo_gpgcheck=0
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

4.4.4 安装kubeadm、kubelet和kubectl

  • 由于版本更新频繁,这里指定版本号部署:
yum install -y kubelet-1.18.0 kubeadm-1.18.0 kubectl-1.18.0
  • 为了实现Docker使用的cgroup drvier和kubelet使用的cgroup drver一致,建议修改"/etc/sysconfig/kubelet"文件的内容:
vim /etc/sysconfig/kubelet
# 修改
KUBELET_EXTRA_ARGS="--cgroup-driver=systemd"
  • 设置为开机自启动即可,由于没有生成配置文件,集群初始化后自动启动:
systemctl enable kubelet

4.5 部署k8s的Master节点

  • 部署k8s的Master节点(192.168.217.100):
# 由于默认拉取镜像地址k8s.gcr.io国内无法访问,这里需要指定阿里云镜像仓库地址
kubeadm init \
  --apiserver-advertise-address=192.168.217.100 \
  --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
  --kubernetes-version v1.18.0 \
  --service-cidr=10.96.0.0/12 \
  --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

部署k8s的Master节点

  • 根据提示信息,在Master节点上使用kubectl工具:
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

根据提示信息,在Master节点上使用kubectl工具

4.6 添加k8s的Node节点

  • 在192.168.217.101和192.168.217.102上添加如下的命令:
# 向k8s集群中添加Node节点
kubeadm join 192.168.217.100:6443 --token 4016im.eg4e10yamcbxjm59 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:ce2111ce594e5189255144a72268250e5eedda87470cc3a1f69f8c973927699e

添加k8s的Node节点

  • 默认的token有效期为24小时,当过期之后,该token就不能用了,这时可以使用如下的命令创建token:
kubeadm token create --print-join-command
# 生成一个永不过期的token
kubeadm token create --ttl 0

4.7 部署CNI网络插件

  • 根据提示,在Master节点使用kubectl工具查看节点状态:
kubectl get nodes

根据提示,在Master节点使用kubectl工具查看节点

  • 在Master节点部署CNI网络插件(可能会失败,如果失败,请下载到本地,然后安装):
wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

在Master节点部署CNI网络插件

  • 查看部署CNI网络插件进度:
kubectl get pods -n kube-system

查看部署CNI网络插件进度

  • 再次在Master节点使用kubectl工具查看节点状态:
kubectl get nodes

再次在Master节点使用kubectl工具查看节点

  • 查看集群健康状态:
kubectl get cs

查看集群健康状态命令1

kubectl cluster-info

查看集群健康状态命令2

5 二进制包搭建k8s集群

5.1 准备环境

角色 IP 组件
k8s-master 192.168.217.100 kube-api-server、kube-controller-manager、kube-scheduler、docker、etcd
k8s-node1 192.168.217.101 kubelet、kube-proxy、docker、etcd
k8s-node2 192.168.217.102 kubelet、kube-proxy、docker、etcd

5.2 系统初始化

  • 4.3系统初始化一样。

5.3 部署etcd集群

5.3.1 概述

  • etcd是一个分布式键值存储系统,kubernetes使用etcd进行数据存储,所以需要先准备一个etcd数据库,为了解决etcd单点故障,应该采用集群方式部署,这里可以使用3台组建集群,可以容忍1台机器故障。
节点名称 IP
etcd-1 192.168.217.100
etcd-2 192.168.217.101
etcd-3 192.168.217.102

注意:为了节省机器,这里和k8s节点机器复用。也可以独立于k8s集群之外部署,只要API Server能连接即可。

5.3.2 准备cfssl证书生成工具

  • cfssl是一个开源的证书管理工具,使用JSON文件生成证书,相比openssl更方便使用。
  • 找任意一台服务器操作,这里使用Master节点。
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64
chmod +x cfssl_linux-amd64 cfssljson_linux-amd64 cfssl-certinfo_linux-amd64
mv cfssl_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssl
mv cfssljson_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssljson
mv cfssl-certinfo_linux-amd64 /usr/bin/cfssl-certinfo

5.3.3 生成etcd证书

  • 1️⃣自签证书颁发机构(CA):

    • 创建工作目录:
    mkdir -pv ~/TLS/{etcd,k8s}
    cd TLS/etcd
    
    • 自签CA:
    cat > ca-config.json <<EOF
    {
      "signing": {
        "default": {
          "expiry": "87600h"
        },
        "profiles": {
          "kubernetes": {
             "expiry": "87600h",
             "usages": [
                "signing",
                "key encipherment",
                "server auth",
                "client auth"
            ]
          }
        }
      }
    }
    EOF
    
    cat > ca-csr.json <<EOF
    {
        "CN": "kubernetes",
        "key": {
            "algo": "rsa",
            "size": 2048
        },
        "names": [
            {
                "C": "CN",
                "L": "Beijing",
                "ST": "Beijing",
                "O": "k8s",
                "OU": "System"
            }
        ]
    }
    EOF
    
    • 生成证书:
    cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca -
    
    • 查看生成证书:
    ls -l *pem
    

    查看生成的证书

  • 2️⃣使用自签CA签发etcd的https证书:

    • 创建证书申请文件:
    cat > server-csr.json <<EOF
    {
      "CN": "etcd",
      "hosts": [
        "192.168.217.100",
        "192.168.217.101",
        "192.168.217.102"
      ],
      "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
      },
      "names": [
        {
          "C": "CN",
          "ST": "Beijing",
          "L": "Beijing",
          "O": "k8s",
          "OU": "System"
        }
      ]
    }
    EOF
    
    • 生成证书:
    cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes server-csr.json | cfssljson -bare server
    
    • 查看生成证书:
    ls -l server*pem
    

    查看自签CA签发etcd的https证书

5.3.4 从GitHub下载二进制文件

wget https://github.com/etcd-io/etcd/releases/download/v3.4.9/etcd-v3.4.9-linux-amd64.tar.gz

5.3.5 部署etcd集群

  • 在master节点创建工作目录并解压二进制包:
mkdir -pv /opt/etcd/{bin,cfg,ssl}
tar -zxvf etcd-v3.4.9-linux-amd64.tar.gz
mv etcd-v3.4.9-linux-amd64/{etcd,etcdctl} /opt/etcd/bin/
  • 创建etcd配置文件
cat > /opt/etcd/cfg/etcd.conf << EOF
#[Member] 
ETCD_NAME="etcd-1"  
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd" 
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="https://192.168.217.100:2380" 
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="https://192.168.217.100:2379" 

#[Clustering]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="https://192.168.217.100:2380" 
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="https://192.168.217.100:2379" 
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd-1=https://192.168.217.100:2380,etcd-2=https://192.168.217.101:2380,etcd-3=https://192.168.217.102:2380" 
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster" 
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new" 
EOF
  • ETCD_NAME:节点名称。
  • ETCD_DATA_DIR:数据目录。
  • ETCD_LISTEN_PEER_URLS:集群通信监听地址。
  • ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS:客户端访问监听地址 。
  • ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS:集群通告地址。
  • ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS:客户端通告地址。
  • ETCD_INITIAL_CLUSTER:集群节点地址。
  • ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN:集群 Token。
  • ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE:加入集群的当前状态, new 是新集群, existing 表示加入已有集群。
  • systemd管理etcd:
cat > /usr/lib/systemd/system/etcd.service << EOF
[Unit]
Description=Etcd Server
After=network.target
After=network-online.target
Wants=network-online.targcaet
[Service]
Type=notify
EnvironmentFile=/opt/etcd/cfg/etcd.conf
ExecStart=/opt/etcd/bin/etcd \
--cert-file=/opt/etcd/ssl/server.pem \
--key-file=/opt/etcd/ssl/server-key.pem \
--peer-cert-file=/opt/etcd/ssl/server.pem \
--peer-key-file=/opt/etcd/ssl/server-key.pem \
--trusted-ca-file=/opt/etcd/ssl/ca.pem \
--peer-trusted-ca-file=/opt/etcd/ssl/ca.pem \
--logger=zap
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
  • 拷贝刚才生成的证书:
cp ~/TLS/etcd/ca*pem ~/TLS/etcd/server*pem /opt/etcd/ssl/
  • 复制master节点所生成的文件到node节点:
scp -r /opt/etcd/ root@192.168.217.101:/opt/
scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service root@192.168.217.101:/usr/lib/systemd/system/
scp -r /opt/etcd/ root@192.168.217.102:/opt/
scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service root@192.168.217.102:/usr/lib/systemd/system/
  • 修改node节点中etcd.conf配置文件中节点名称和当前服务器的IP:
vim /opt/etcd/cfg/etcd.conf
#[Member]  
ETCD_NAME="etcd-2"  
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd" 
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="https://192.168.217.101:2380" 
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="https://192.168.217.101:2379" 

#[Clustering]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="https://192.168.217.101:2380" 
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="https://192.168.217.101:2379" 
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd-1=https://192.168.217.100:2380,etcd-2=https://192.168.217.101:2380,etcd-3=https://192.168.217.102:2380" 
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new" 
#[Member]  
ETCD_NAME="etcd-3"  
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd" 
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="https://192.168.217.102:2380" 
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="https://192.168.217.102:2379" 

#[Clustering]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="https://192.168.217.102:2380" 
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="https://192.168.217.102:2379" 
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd-1=https://192.168.217.100:2380,etcd-2=https://192.168.217.101:2380,etcd-3=https://192.168.217.102:2380" 
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster" 
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new" 
  • 每个节点启动并设置开机启动:
systemctl daemon-reload
systemctl start etcd
systemctl enable etcd
  • 每个节点查看集群状态:
systemctl status etcd.service

5.4 为ApI Server自签证书

  • 1️⃣自签证书颁发机构(CA):

    • 进入工作目录:
    cd ~/TLS/k8s/
    
    • 自签CA:
    cat > ca-config.json <<EOF
    {
      "signing": {
        "default": {
          "expiry": "87600h"
        },
        "profiles": {
          "kubernetes": {
             "expiry": "87600h",
             "usages": [
                "signing",
                "key encipherment",
                "server auth",
                "client auth"
            ]
          }
        }
      }
    }
    EOF
    
    cat > ca-csr.json <<EOF
    {
        "CN": "kubernetes",
        "key": {
            "algo": "rsa",
            "size": 2048
        },
        "names": [
            {
                "C": "CN",
                "L": "Beijing",
                "ST": "Beijing",
                "O": "k8s",
                "OU": "System"
            }
        ]
    }
    EOF
    
    • 生成证书:
    cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca -
    
    • 查看生成的证书:
    ll *pem
    
  • 2️⃣使用自签CA签发etcd的https证书:

    • 创建证书申请文件:
    cat > kube-proxy-csr.json << EOF
    {
      "CN": "system:kube-proxy",
      "hosts": [],
      "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
      },
      "names": [
        {
          "C": "CN",
          "L": "BeiJing",
          "ST": "BeiJing",
          "O": "k8s",
          "OU": "System"
        }
      ]
    }
    EOF
    
    cat > server-csr.json<< EOF
    {
        "CN": "kubernetes",
        "hosts": [
          "10.0.0.1",
          "127.0.0.1",
          "kubernetes",
          "kubernetes.default",
          "kubernetes.default.svc",
          "kubernetes.default.svc.cluster",
          "kubernetes.default.svc.cluster.local",
          "192.168.217.100",
          "192.168.217.101",
          "192.168.217.102",
          "192.168.217.1",
          "192.168.217.2",
          "192.168.31.198"
        ],
        "key": {
            "algo": "rsa",
            "size": 2048
        },
        "names": [
            {
                "C": "CN",
                "L": "BeiJing",
                "ST": "BeiJing",
                "O": "k8s",
                "OU": "System"
            }
        ]
    }
    EOF
    
    • 生成证书:
    cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes server-csr.json | cfssljson -bare server
    
    cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes kube-proxy-csr.json | cfssljson -bare kube-proxy
    

5.5 部署Master组件

5.5.1 查看GitHub上的地址

5.5.2 下载并解压二进制包

mkdir -pv /opt/kubernetes/{bin,cfg,ssl,logs}
wget "https://dl.k8s.io/v1.18.10/kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz"
tar -zxvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
cd kubernetes/server/bin
cp kube-apiserver kube-scheduler kube-controller-manager /opt/kubernetes/bin
cp kubectl /usr/bin/

5.5.3 部署kube-apiserver

  • 创建配置文件:
cat > /opt/kubernetes/cfg/kube-apiserver.conf << EOF
KUBE_APISERVER_OPTS="--logtostderr=false \\
--v=2 \\
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \\
--etcd-servers=https://192.168.217.100:2379,https://192.168.217.101:2379,https://192.168.217.102:2379 \\
--bind-address=192.168.217.100 \\
--secure-port=6443 \\
--advertise-address=192.168.217.100 \\
--allow-privileged=true \\
--service-cluster-ip-range=10.0.0.0/24 \\
--enable-admission-plugins=NamespaceLifecycle,LimitRanger,ServiceAccount,ResourceQuota,NodeRestriction \\
--authorization-mode=RBAC,Node \\
--enable-bootstrap-token-auth=true \\
--token-auth-file=/opt/kubernetes/cfg/token.csv \\
--service-node-port-range=30000-32767 \\
--kubelet-client-certificate=/opt/kubernetes/ssl/server.pem \\
--kubelet-client-key=/opt/kubernetes/ssl/server-key.pem \\
--tls-cert-file=/opt/kubernetes/ssl/server.pem \\
--tls-private-key-file=/opt/kubernetes/ssl/server-key.pem \\
--client-ca-file=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \\
--service-account-key-file=/opt/kubernetes/ssl/ca-key.pem \\
--etcd-cafile=/opt/etcd/ssl/ca.pem \\
--etcd-certfile=/opt/etcd/ssl/server.pem \\
--etcd-keyfile=/opt/etcd/ssl/server-key.pem \\
--audit-log-maxage=30 \\
--audit-log-maxbackup=3 \\
--audit-log-maxsize=100 \\
--audit-log-path=/opt/kubernetes/logs/k8s-audit.log"
EOF
  • --logtostderr:启用日志。

  • --v:日志等级。

  • --log-dir:日志目录。

  • --etcd-servers:etcd集群地址。

  • --bind-address:监听地址。

  • --secure-port:https安全端口。

  • --advertise-address:集群通告地址。

  • --allow-privileged:启用授权。

  • --service-cluster-ip-range:Service虚拟IP地址段。

  • --enable-admission-plugins:准入控制模块。

  • --authorization-mode:认证授权,启用RBAC授权和节点自管理。

  • --enable-bootstrap-token-auth:启用TLS bootstrap机制。

  • --token-auth-file:bootstrap token文件。

  • --service-node-port-range:Sevice nodeport类型默认分配端口范围。

  • --kubelet-client-xxx:apiserver访问kubelet客户端整数。

  • --tls-xxx-file:apiserver https证书。

  • --etcd-xxxfile:连接etcd集群证书。

  • --audit-log-xxx:审计日志。

  • 复制刚才生成的文件到配置文件所在路径:
cp ~/TLS/k8s/ca*pem ~/TLS/k8s/server*pem ~/TLS/k8s/kube-proxy*pem /opt/kubernetes/ssl/

5.5.4 启用TLS Bootstrapping机制

  • Master上的apiserver启用TLS认证后,Node节点kubelet和kube-proxy要和kube-apiserver进行通信,必须使用CA签发的有效整数才可以,当Node节点很多的时候,这种客户端证书颁发需要大量工作,同样也会增加集群扩展复杂度。为了简化操作流程,k8s引入了TLS Bootstrapping机制来自动颁发客户端证书,kubelet会以一个低权限用户向apiserver申请证书,kubelet的证书由apiserver动态签署。
  • 制作token令牌:
head -c 16 /dev/urandom | od -An -t x | tr -d ' '
  • 创建token文件:
cat > /opt/kubernetes/cfg/token.csv << EOF
6cd622a46af13091337d98f0ac9da4d0,kubelet-bootstrap,10001,"system:nodebootstrapper"
EOF

5.5.5 systemd管理apiserver

cat > /usr/lib/systemd/system/kube-apiserver.service << EOF
[Unit]
Description=Kubernetes API Server
Documentation=https://github.com/kubernetes/kubernetes
[Service]
EnvironmentFile=/opt/kubernetes/cfg/kube-apiserver.conf
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-apiserver \$KUBE_APISERVER_OPTS
Restart=on-failure
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

5.5.6 启动apiserver并设置开机启动

systemctl daemon-reload
systemctl start kube-apiserver
systemctl enable kube-apiserver

5.5.7 部署kube-controller-manager

  • 创建配置文件:
cat > /opt/kubernetes/cfg/kube-controller-manager.conf << EOF
KUBE_CONTROLLER_MANAGER_OPTS="--logtostderr=false \\
--v=2 \\
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \\
--leader-elect=true \\
--master=127.0.0.1:8080 \\
--bind-address=127.0.0.1 \\
--allocate-node-cidrs=true \\
--cluster-cidr=10.244.0.0/16 \\
--service-cluster-ip-range=10.0.0.0/24 \\
--cluster-signing-cert-file=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \\
--cluster-signing-key-file=/opt/kubernetes/ssl/ca-key.pem \\
--root-ca-file=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \\
--service-account-private-key-file=/opt/kubernetes/ssl/ca-key.pem \\
--experimental-cluster-signing-duration=87600h0m0s"
EOF
  • --master:通过本地非安全本地端口8080连接apiserver。
  • --leader-elect:当该组件启动多个的时候,自动选举。
  • --cluster-signing-cert-file和--cluster-signing-key-file:自动为kubelet颁发证书的CA,和apiserver保持一致。

5.5.8 systemd管理controller-manager

cat > /usr/lib/systemd/system/kube-controller-manager.service << EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Controller Manager
Documentation=https://github.com/kubernetes/kubernetes

[Service]
EnvironmentFile=/opt/kubernetes/cfg/kube-controller-manager.conf
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-controller-manager \$KUBE_CONTROLLER_MANAGER_OPTS
Restart=on-failure

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

5.5.9 启动controller-manager并设置开机启动

systemctl daemon-reload
systemctl start kube-controller-manager
systemctl enable kube-controller-manager

5.5.10 部署kube-scheduler

  • 创建配置文件:
cat > /opt/kubernetes/cfg/kube-scheduler.conf << EOF
KUBE_SCHEDULER_OPTS="--logtostderr=false \\
--v=2 \\
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \\
--leader-elect=true \\\
--master=127.0.0.1:8080 \\
--bind-address=127.0.0.1"
EOF
  • --master:通过本地非安全本地端口 8080 连接 apiserver。
  • --leader-elect:当该组件启动多个时, 自动选举( HA) 。

5.5.11 systemd管理scheduler

  • 创建配置文件:
cat > /usr/lib/systemd/system/kube-scheduler.service << EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Scheduler
Documentation=https://github.com/kubernetes/kubernetes
[Service]
EnvironmentFile=/opt/kubernetes/cfg/kube-scheduler.conf
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-scheduler \$KUBE_SCHEDULER_OPTS
Restart=on-failure 
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

5.5.12 启动scheduler并设置开机启动

systemctl daemon-reload
systemctl start kube-scheduler
systemctl enable kube-scheduler

5.5.13 查看集群状态

  • 所有组件都已经启动成功,通过kubectl工具查看当前集群的组件状态:
kubectl get cs

二进制包手动部署Master组件成功

5.6 Docker安装

  • 4.4.2安装Docker步骤一样(每个节点都需要安装Docker)。

5.7 部署Node组件

5.7.1 在所有Node节点创建工作目录

mkdir -pv /opt/kubernetes/{bin,cfg,ssl,logs}

5.7.2 从Master节点拷贝二进制文件

cd ~/TLS/k8s/kubernetes/server/bin
scp kubelet  kube-proxy root@192.168.217.101:/opt/kubernetes/bin
scp kubelet  kube-proxy root@192.168.217.102:/opt/kubernetes/bin
scp -r /opt/kubernetes/ssl/ root@192.168.217.101:/opt/kubernetes/ssl
scp -r /opt/kubernetes/ssl/ root@192.168.217.102:/opt/kubernetes/ssl

5.7.3 在Master节点生成bootstrap.kubeconfig和kube-proxy.kubeconfig文件

  • 创建配置文件:
cat > ~/configure.sh << EOF
#! /bin/bash
# create TLS Bootstrapping Token
#----------------
#创建  kubelet bootstrapping 配置文件
export PATH=$PATH:/opt/kubernetes/bin
export KUBE_APISERVER="https://192.168.217.100:6443"
export BOOTSTRAP_TOKEN="6cd622a46af13091337d98f0ac9da4d0"
#创建绑定角色
kubectl create clusterrolebinding kubelet-bootstrap \
  --clusterrole=system:node-bootstrapper \
  --user=kubelet-bootstrap
# 设置 cluster 参数
kubectl config set-cluster kubernetes \
  --certificate-authority=/opt/kubernetes/ssl/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
kubectl config set-context default \
  --cluster=kubernetes \
  --user=kubelet-bootstrap \
  --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig

kubectl config use-context default --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig
#-------------
#创建 kube-proxy 配置文件
kubectl config set-cluster kubernetes \
  --certificate-authority=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
  --embed-certs=true \
  --server=\${KUBE_APISERVER} \
  --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig

kubectl config set-credentials kube-proxy \
  --client-certificate=/opt/kubernetes/ssl/kube-proxy.pem \
  --client-key=/opt/kubernetes/ssl/kube-proxy-key.pem \
  --embed-certs=true \
  --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig

kubectl config set-context default \
  --cluster=kubernetes \
  --user=kube-proxy \
  --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig

kubectl config use-context default --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig

EOF
  • 执行脚本,并将bootstrap.kubeconfig和kube-proxy.kubeconfig文件复制到所有的Node节点:
scp bootstrap.kubeconfig  kube-proxy.kubeconfig root@192.168.217.101:/opt/kubernetes/cfg
scp bootstrap.kubeconfig  kube-proxy.kubeconfig root@192.168.217.102:/opt/kubernetes/cfg

5.7.4 所有Node节点部署kubelet

  • 对192.168.217.101节点来说,需要创建如下文件:
cat > /opt/kubernetes/cfg/kubelet.conf << EOF
KUBELET_OPTS="--logtostderr=false \\
--v=2 \\
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \\
--hostname-override=k8s-node1 \\
--network-plugin=cni \\
--kubeconfig=/opt/kubernetes/cfg/kubelet.kubeconfig \\
--bootstrap-kubeconfig=/opt/kubernetes/cfg/bootstrap.kubeconfig \\
--cert-dir=/opt/kubernetes/ssl \\
--pod-infra-container-image=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google-containers/pause-amd64:3.0"
EOF
  • 对192.168.217.102节点来说,需要创建如下文件:
cat > /opt/kubernetes/cfg/kubelet.conf << EOF
KUBELET_OPTS="--logtostderr=false \\
--v=2 \\
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \\
--hostname-override=k8s-node2 \\
--network-plugin=cni \\
--kubeconfig=/opt/kubernetes/cfg/kubelet.kubeconfig \\
--bootstrap-kubeconfig=/opt/kubernetes/cfg/bootstrap.kubeconfig \\
--cert-dir=/opt/kubernetes/ssl \\
--pod-infra-container-image=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google-containers/pause-amd64:3.0"
EOF
  • --hostname-override:显示名称,集群中唯一。
  • --network-plugin:启用CNI网络插件。
  • --kubeconfig:用于连接apiserver。
  • --cert-dir:kubelet证书生成目录。
  • --pod-infra-container-image:管理Pod网络容器的镜像。

5.7.5 所有Node节点systemd管理kubelet

  • 创建配置文件:
cat > /usr/lib/systemd/system/kubelet.service << EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Kubelet
After=docker.service
[Service]
EnvironmentFile=/opt/kubernetes/cfg/kubelet.conf
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kubelet \$KUBELET_OPTS
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

5.7.6 所有Node节点启动kubelet并设置开机自启

systemctl daemon-reload
systemctl enable kubelet
systemctl start kubelet

5.7.7 为所有Node节点部署kube-proxy

  • 对192.168.217.101节点来说,需要创建如下文件:
cat > /opt/kubernetes/cfg/kube-proxy.conf << EOF
KUBE_PROXY_OPTS="--logtostderr=false \\
--v=2 \\
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \\
--kubeconfig=/opt/kubernetes/cfg/kube-proxy.kubeconfig \\
--hostname-override=k8s-node1" 
EOF
  • 对192.168.217.102节点来说,需要创建如下文件:
cat > /opt/kubernetes/cfg/kube-proxy.conf << EOF
KUBE_PROXY_OPTS="--logtostderr=false \\
--v=2 \\
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \\
--kubeconfig=/opt/kubernetes/cfg/kube-proxy.kubeconfig \\
--hostname-override=k8s-node2"
EOF

5.7.8 所有Node节点systemd管理kube-proxy

  • 创建配置文件:
cat > /usr/lib/systemd/system/kube-proxy.service << EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Proxy
After=network.target
[Service]
EnvironmentFile=/opt/kubernetes/cfg/kube-proxy.conf
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-proxy \$KUBE_PROXY_OPTS
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

5.7.9 所有Node节点启动kube-proxy并设置开机自启

systemctl daemon-reload
systemctl enable kube-proxy
systemctl start kube-proxy

5.8 部署CNI网络插件

  • 4.7部署CNI网络插件步骤一样。

5.9 在Master批量新Node kubelet证书申请

kubectl get csr

kubectl get csr

kubectl certificate approve <NAME>

kubectl certificate approve 上面生成的name

posted @ 2020-10-27 12:13  许大仙  阅读(44545)  评论(14编辑  收藏  举报