從零搭建k8s集群

本文轉載自查看原文 2020-10-27 12:13 17992 k8s

1 搭建K8s環境平台規划

1.1 單master集群

單master集群

1.2 多master集群

多master集群

2 服務器硬件配置要求

在開始部署k8s集群之前，服務器需要滿足以下條件：
1️⃣一台或多台服務器，操作系統CentOS 7.x-86_x64。
2️⃣硬盤配置：內存2GB或更多，CPU2核或更多，硬盤30GB或更多。
3️⃣集群中的所有機器之間網絡互通。
4️⃣可以訪問外網，需要拉取鏡像。
5️⃣禁止swap分區。

3 搭建k8s集群部署方式

目前生產部署k8s集群主要有兩種方式：
1️⃣kubeadm：
- kubeadm是一個k8s部署工具，提供kubeadmin init和kubeadm join，用於快速部署k8s集群。
- 官網地址。
2️⃣二級制包：
- 從GitHub下載發行版的二進制包，手動部署每個組件，組成k8s集群。
kubeadm降低部署門檻，但是屏蔽了很多細節，遇到問題很難排查。如果想要更容易可控，推薦使用二級制包部署k8s集群，雖然手動部署麻煩點，期間可以學習很多工作原理，也有利於后期維護。

4 kubeadm搭建k8s集群

4.1 概述

kubeadm是官方社區推出的一個用於快速部署k8s集群的工具，這個工具能通過兩個命令完成一個k8s集群的部署。
1️⃣創建master節點：

kubeadm init

2️⃣將Node節點加入到當前集群中：

kubeadm join <master節點的IP和端口>

4.2 准備環境

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

4.3 系統初始化

4.3.1 關閉防火牆

關閉防火牆：

systemctl stop firewalld

禁止防火牆開機自啟：

systemctl disable firewalld

4.3.2 關閉selinux

永久關閉：

# 永久
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config

# 重啟
reboot

臨時關閉：

 # 臨時
setenforce 0

4.3.3 關閉swap分區

永久關閉swap分區：

# 永久
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

# 重啟
reboot

臨時關閉swap分區：

swapoff -a

4.3.4 主機名

設置主機名：

hostnamectl set-hostname <hostname>

設置192.168.217.100的主機名：

hostnamectl set-hostname k8s-master

設置192.168.217.101的主機名：

hostnamectl set-hostname k8s-node1

設置192.168.217.102的主機名：

hostnamectl set-hostname k8s-node2

4.3.5 在master節點上添加hosts

在每個節點添加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 將橋接的IPv4流量傳遞到iptables的鏈

在每個節點添加如下的命令：

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

# 加載br_netfilter模塊
modprobe br_netfilter

# 查看是否加載
lsmod | grep br_netfilter

# 生效
sysctl --system

4.3.7 時間同步

在每個節點添加時間同步：

yum install ntpdate -y

ntpdate time.windows.com

4.3.8 開啟ipvs

在每個節點安裝ipset和ipvsadm：

yum -y install ipset ipvsadm

在所有節點執行如下腳本：

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

授權、運行、檢查是否加載：

chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4

檢查是否加載：

lsmod | grep -e ipvs -e nf_conntrack_ipv4

4.4 所有節點安裝Docker/kubeadm/kubelet/kubectl

4.4.1 概述

k8s默認CRI（容器運行時）為Docker，因此需要先安裝Docker。

4.4.2 安裝Docker

安裝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

設置Docker鏡像加速器：

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 添加阿里雲的YUM軟件源

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 安裝kubeadm、kubelet和kubectl

由於版本更新頻繁，這里指定版本號部署：

yum install -y kubelet-1.18.0 kubeadm-1.18.0 kubectl-1.18.0

為了實現Docker使用的cgroup drvier和kubelet使用的cgroup drver一致，建議修改"/etc/sysconfig/kubelet"文件的內容：

vim /etc/sysconfig/kubelet

# 修改
KUBELET_EXTRA_ARGS="--cgroup-driver=systemd"

設置為開機自啟動即可，由於沒有生成配置文件，集群初始化后自動啟動：

systemctl enable kubelet

4.5 部署k8s的Master節點

部署k8s的Master節點(192.168.217.100)：

# 由於默認拉取鏡像地址k8s.gcr.io國內無法訪問，這里需要指定阿里雲鏡像倉庫地址
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節點

根據提示信息，在Master節點上使用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

根據提示信息，在Master節點上使用kubectl工具

4.6 添加k8s的Node節點

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節點
kubeadm join 192.168.217.100:6443 --token 4016im.eg4e10yamcbxjm59 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:ce2111ce594e5189255144a72268250e5eedda87470cc3a1f69f8c973927699e

添加k8s的Node節點

默認的token有效期為24小時，當過期之后，該token就不能用了，這時可以使用如下的命令創建token：

kubeadm token create --print-join-command

# 生成一個永不過期的token
kubeadm token create --ttl 0

4.7 部署CNI網絡插件

根據提示，在Master節點使用kubectl工具查看節點狀態：

kubectl get nodes

根據提示，在Master節點使用kubectl工具查看節點

在Master節點部署CNI網絡插件(可能會失敗，如果失敗，請下載到本地，然后安裝)：

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節點部署CNI網絡插件

查看部署CNI網絡插件進度：

kubectl get pods -n kube-system

查看部署CNI網絡插件進度

再次在Master節點使用kubectl工具查看節點狀態：

kubectl get nodes

再次在Master節點使用kubectl工具查看節點

查看集群健康狀態：

kubectl get cs

查看集群健康狀態命令1

kubectl cluster-info

查看集群健康狀態命令2

5 二進制包搭建k8s集群

5.1 准備環境

角色	IP	組件
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 系統初始化

和4.3系統初始化一樣。

5.3 部署etcd集群

5.3.1 概述

etcd是一個分布式鍵值存儲系統，kubernetes使用etcd進行數據存儲，所以需要先准備一個etcd數據庫，為了解決etcd單點故障，應該采用集群方式部署，這里可以使用3台組建集群，可以容忍1台機器故障。

節點名稱	IP
etcd-1	192.168.217.100
etcd-2	192.168.217.101
etcd-3	192.168.217.102

注意：為了節省機器，這里和k8s節點機器復用。也可以獨立於k8s集群之外部署，只要API Server能連接即可。

5.3.2 准備cfssl證書生成工具

cfssl是一個開源的證書管理工具，使用JSON文件生成證書，相比openssl更方便使用。
找任意一台服務器操作，這里使用Master節點。

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證書

1️⃣自簽證書頒發機構（CA）：

mkdir -pv ~/TLS/{etcd,k8s}
cd TLS/etcd

自簽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

生成證書：

cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca -

查看生成證書：

ls -l *pem

查看生成的證書

2️⃣使用自簽CA簽發etcd的https證書：

創建證書申請文件：

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

生成證書：

cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes server-csr.json | cfssljson -bare server

查看生成證書：

ls -l server*pem

查看自簽CA簽發etcd的https證書

5.3.4 從GitHub下載二進制文件

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節點創建工作目錄並解壓二進制包：

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/

創建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：節點名稱。

ETCD_DATA_DIR：數據目錄。

ETCD_LISTEN_PEER_URLS：集群通信監聽地址。

ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS：客戶端訪問監聽地址。

ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS：集群通告地址。

ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS：客戶端通告地址。

ETCD_INITIAL_CLUSTER：集群節點地址。

ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN：集群 Token。

ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE：加入集群的當前狀態， 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

拷貝剛才生成的證書：

cp ~/TLS/etcd/ca*pem ~/TLS/etcd/server*pem /opt/etcd/ssl/

復制master節點所生成的文件到node節點：

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節點中etcd.conf配置文件中節點名稱和當前服務器的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"

每個節點啟動並設置開機啟動：

systemctl daemon-reload

systemctl start etcd

systemctl enable etcd

每個節點查看集群狀態：

systemctl status etcd.service

5.4 為ApI Server自簽證書

1️⃣自簽證書頒發機構（CA）：

cd ~/TLS/k8s/

自簽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

生成證書：

cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca -

查看生成的證書：

ll *pem

2️⃣使用自簽CA簽發etcd的https證書：

創建證書申請文件：

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

生成證書：

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組件

5.5.1 查看GitHub上的地址

查看地址。

5.5.2 下載並解壓二進制包

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

創建配置文件：

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：啟用日志。

--v：日志等級。

--log-dir：日志目錄。

--etcd-servers：etcd集群地址。

--bind-address：監聽地址。

--secure-port：https安全端口。

--advertise-address：集群通告地址。

--allow-privileged：啟用授權。

--service-cluster-ip-range：Service虛擬IP地址段。

--enable-admission-plugins：准入控制模塊。

--authorization-mode：認證授權，啟用RBAC授權和節點自管理。

--enable-bootstrap-token-auth：啟用TLS bootstrap機制。

--token-auth-file：bootstrap token文件。

--service-node-port-range：Sevice nodeport類型默認分配端口范圍。

--kubelet-client-xxx：apiserver訪問kubelet客戶端整數。

--tls-xxx-file：apiserver https證書。

--etcd-xxxfile：連接etcd集群證書。

--audit-log-xxx：審計日志。

復制剛才生成的文件到配置文件所在路徑：

cp ~/TLS/k8s/ca*pem ~/TLS/k8s/server*pem ~/TLS/k8s/kube-proxy*pem /opt/kubernetes/ssl/

5.5.4 啟用TLS Bootstrapping機制

Master上的apiserver啟用TLS認證后，Node節點kubelet和kube-proxy要和kube-apiserver進行通信，必須使用CA簽發的有效整數才可以，當Node節點很多的時候，這種客戶端證書頒發需要大量工作，同樣也會增加集群擴展復雜度。為了簡化操作流程，k8s引入了TLS Bootstrapping機制來自動頒發客戶端證書，kubelet會以一個低權限用戶向apiserver申請證書，kubelet的證書由apiserver動態簽署。
制作token令牌：

head -c 16 /dev/urandom | od -An -t x | tr -d ' '

創建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 啟動apiserver並設置開機啟動

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

5.5.7 部署kube-controller-manager

創建配置文件：

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：通過本地非安全本地端口8080連接apiserver。

--leader-elect：當該組件啟動多個的時候，自動選舉。

--cluster-signing-cert-file和--cluster-signing-key-file：自動為kubelet頒發證書的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 啟動controller-manager並設置開機啟動

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

5.5.10 部署kube-scheduler

創建配置文件：

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：通過本地非安全本地端口 8080 連接 apiserver。

--leader-elect：當該組件啟動多個時，自動選舉（ HA）。

5.5.11 systemd管理scheduler

創建配置文件：

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 啟動scheduler並設置開機啟動

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

5.5.13 查看集群狀態

所有組件都已經啟動成功，通過kubectl工具查看當前集群的組件狀態：

kubectl get cs

二進制包手動部署Master組件成功

5.6 Docker安裝

和4.4.2安裝Docker步驟一樣（每個節點都需要安裝Docker）。

5.7 部署Node組件

5.7.1 在所有Node節點創建工作目錄

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

5.7.2 從Master節點拷貝二進制文件

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節點生成bootstrap.kubeconfig和kube-proxy.kubeconfig文件

創建配置文件：

cat > ~/configure.sh << EOF
#! /bin/bash
# create TLS Bootstrapping Token
#----------------
#創建  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"
#創建綁定角色
kubectl create clusterrolebinding kubelet-bootstrap \
  --clusterrole=system:node-bootstrapper \
  --user=kubelet-bootstrap
# 設置 cluster 參數
kubectl config set-cluster kubernetes \
  --certificate-authority=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
  --embed-certs=true \
  --server=\${KUBE_APISERVER} \
  --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig

# 設置客戶端認證參數
kubectl config set-credentials kubelet-bootstrap \
  --token=\${BOOTSTRAP_TOKEN} \
  --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig

#設置上下文
kubectl config set-context default \
  --cluster=kubernetes \
  --user=kubelet-bootstrap \
  --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig

kubectl config use-context default --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig
#-------------
#創建 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

執行腳本，並將bootstrap.kubeconfig和kube-proxy.kubeconfig文件復制到所有的Node節點：

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節點部署kubelet

對192.168.217.101節點來說，需要創建如下文件：

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

對192.168.217.102節點來說，需要創建如下文件：

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：顯示名稱，集群中唯一。

--network-plugin：啟用CNI網絡插件。

--kubeconfig：用於連接apiserver。

--cert-dir：kubelet證書生成目錄。

--pod-infra-container-image：管理Pod網絡容器的鏡像。

5.7.5 所有Node節點systemd管理kubelet

創建配置文件：

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節點啟動kubelet並設置開機自啟

systemctl daemon-reload
systemctl enable kubelet
systemctl start kubelet

5.7.7 為所有Node節點部署kube-proxy

對192.168.217.101節點來說，需要創建如下文件：

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

對192.168.217.102節點來說，需要創建如下文件：

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節點systemd管理kube-proxy

創建配置文件：

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節點啟動kube-proxy並設置開機自啟

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

5.8 部署CNI網絡插件

和4.7部署CNI網絡插件步驟一樣。

5.9 在Master批量新Node kubelet證書申請

kubectl get csr

kubectl get csr

kubectl certificate approve <NAME>

kubectl certificate approve 上面生成的name

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