[云原生案例2.3 ] Kubernetes的部署安装 【多master集群架构高可用 —- （二进制安装部署）】

文章目录

• 1. Kubernetes多Master集群高可用方案
• • 1.1 多节点Master高可用的实现过程
  • 1.2 实现高可用方法
• 2. 新Master节点的部署
• • 2.1 前置准备
  • 2.2 系统初始化操作
  • • 2.2.1 关闭防火墙、selinux和swap分区
    • 2.2.2 修改主机名，添加域名映射
    • 2.2.3 修改内核参数
    • 2.2.4 时间同步
  • 2.3 从master01节点拷贝相关配置与证书文件
  • 2.4 修改配置文件kube-apiserver中的IP
  • 2.5 在 master02 节点上启动各服务并设置开机自启
  • 2.6 apiserver的相关配置
  • • 2.6.1 编辑配置生成脚本
    • 2.6.2 执行脚本，生成配置
  • 2.7 查看node节点状态
• 3. 部署nginx以实现负载均衡
• • 3.1 安装nginx
  • 3.2 编辑nginx的配置文件
  • 3.3 启动nginx服务
• 4. 部署Keepalived实现双机热备
• • 4.1 安装keepalived
  • 4.2 编辑keepalived配置文件
  • 4.3 编写nginx状态检查脚本
  • 4.4 启动keepalived服务
  • 4.5 修改node节点的配置文件
• 5 测试
• • 5.1 在master01节点创建测试pod
  • 5.2 获取Pod的Cluster IP 地址
  • 5.3 访问测试
• 6. 基于Web的Kubernetes用户界面
• • 6.1 编写配置文件 —- master01节点
  • 6.2 创建Kubernetes Dashboard
  • 6.3 登录Dashboard
  • • 6.3.1 授予dashboard-admin 集群管理员权限
    • 6.3.2 获取登录Token
  • 6.4 登录，进入Dashboard登录引导界面

1. Kubernetes多Master集群高可用方案

1.1 多节点Master高可用的实现过程

• 从maste01复制etcd，k8s的证书，可执行文件，配置文件，master组件的服务管理文件 到 master02节点
• 再Masters节点修改apiserver的配置，修改为自己的配置
• 启动master相关组件
• 部署keepalived + LB （nginx , haproxy）实现高可用 和 负载均衡
• keepalived需要健康检查脚本来实现自动的故障切换
• 在所有Node节点上修改 node相关组件的 Kubeconfig 文件配置 ，把对接的 server ip 指定为VIP

1.2 实现高可用方法

etcd：etcd群集至少是3副本，奇数台，通过raft算法，保证数据的一致性
node节点：承载业务，跟Master进行对接
master节点：高可用使用keepalived+LB方案，keepalived能够提供VIP和主备，LB实现负载均衡，使用nginx+haproxy，将master加入nginx地址池，由nginx转发到对应的apiserver，再通过schduleer调度到相应的node节点，使用轮询算法。

2. 新Master节点的部署

基于单Master节点继续部署，部署过程详见[云原生案例2.1 ] Kubernetes的部署安装 【单master集群架构 —- （二进制安装部署）】节点部分。

2.1 前置准备

2.2 系统初始化操作

2.2.1 关闭防火墙、selinux和swap分区

#关闭防火墙systemctl disable firewalld --nowiptables -F && iptables -t nat -F && iptables -t mangle -F && iptables -X #关闭selinuxsed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config #关闭swapswapoff -ased -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab 

2.2.2 修改主机名，添加域名映射

#根据规划设置主机名hostnamectl set-hostname master02su#在master添加hosts(添加到整个k8s集群的主机上，保证其他主机均有该映射)cat >> /etc/hosts << EOF192.168.67.102 master01192.168.67.105 master02192.168.67.103 node01192.168.67.104 node02EOF

2.2.3 修改内核参数

#调整内核参数cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF#开启网桥模式，可将网桥的流量传递给iptables链net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1#关闭ipv6协议net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1net.ipv4.ip_forward=1EOF sysctl --system

2.2.4 时间同步

 #时间同步yum install ntpdate -yntpdate time.windows.com#与windows进行时间同步crontab -e*/30 * * * * /usr/sbin/ntpdatetime.windows.comcrontab -l

2.3 从master01节点拷贝相关配置与证书文件

#拷贝证书文件scp -r /opt/etcd/ root@192.168.67.105:/opt/

#拷贝master组件的配置文件scp -r /opt/kubernetes/ root@192.168.67.105:/opt

#拷贝服务管理文件scp /usr/lib/systemd/system/{kube-apiserver,kube-controller-manager,kube-scheduler}.service root@192.168.67.105:/usr/lib/systemd/system/

2.4 修改配置文件kube-apiserver中的IP

vim /opt/kubernetes/cfg/kube-apiserverKUBE_APISERVER_OPTS="--logtostderr=true \--v=4 \--etcd-servers=https://192.168.67.102:2379,https://192.168.67.103:2379,https://192.168.67.104:2379 \--bind-address=192.168.67.105 \#修改为master02地址--secure-port=6443 \--advertise-address=192.168.67.105 \#修改为master02地址......

2.5 在 master02 节点上启动各服务并设置开机自启

#启动apiserversystemctl enable kube-apiserver.service --now

#启动schedulersystemctl enable kube-scheduler.service --now

#启动controller-managersystemctl enable kube-controller-manager.service --now 

2.6 apiserver的相关配置

2.6.1 编辑配置生成脚本

vim /opt/admin.sh#!/bin/bashmkdir /root/.kubeKUBE_CONFIG="/root/.kube/config"KUBE_APISERVER="https://192.168.67.105:6443"#切换到k8s证书目录操作cd /opt/k8s/k8s-cert/#配置kubernetes集群参数kubectl config set-cluster kubernetes \--certificate-authority=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \--embed-certs=true \--server=${KUBE_APISERVER} \--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}#配置客户端认证参数kubectl config set-credentials admin \--client-certificate=./admin.pem \--client-key=./admin-key.pem \--embed-certs=true \--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}#设置设置一个环境项，配置上下文参数kubectl config set-context default \--cluster=kubernetes \--user=admin \--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}#设置默认环境上下文kubectl config use-context default --kubeconfig=${KUBE_CONFIG}#生成的 kubeconfig 被保存到 /root/.kube/config 文件##########################################################集群参数#本段设置了所需要访问的集群的信息。使用set-cluster设置了需要访问的集群，如上为kubernetes，这只是个名称，实际为--server指向的apiserver；--certificate-authority设置了该集群的公钥；--embed-certs为true表示将--certificate-authority证书写入到kubeconfig中；--server则表示该集群的kube-apiserver地址#用户参数#本段主要设置用户的相关信息，主要是用户证书。如上的用户名为admin，证书为：/opt/kubernetes/ssl/admin.pem，私钥为：/opt/kubernetes/ssl/admin-key.pem。注意客户端的证书首先要经过集群CA的签署，否则不会被集群认可。此处使用的是ca认证方式，也可以使用token认证，如kubelet的 TLS Boostrap 机制下的 bootstrapping 使用的就是token认证方式。上述kubectl使用的是ca认证，不需要token字段#上下文参数#集群参数和用户参数可以同时设置多对，在上下文参数中将集群参数和用户参数关联起来。上面的上下文名称为default，集群为kubenetes，用户为admin，表示使用admin的用户凭证来访问kubenetes集群的default命名空间，也可以增加--namspace来指定访问的命名空间。#最后使用 kubectl config use-context default 来使用名为 default 的环境项来作为配置。 如果配置了多个环境项，可以通过切换不同的环境项名字来访问到不同的集群环境。#########################################################

2.6.2 执行脚本，生成配置

#拷贝证书mkdir -p /opt/k8s/k8s-cert -pscp master01:/opt/k8s/k8s-cert/admin.pem admin-key.pem/opt/k8s/k8s-cert

ln -s /opt/kubernetes/bin/* /usr/local/bin/#制作软连接

./admin.sh

2.7 查看node节点状态

kubectl get nodeskubectl get nodes -o wide#-o=wide：输出额外信息；对于Pod，将输出Pod所在的Node名

此时在master02节点查到的node节点状态仅是从etcd查询到的信息，而此时node节点实际上并未与master02节点建立通信连接。

因此需要使用一个VIP将node节点与master节点都关联起来

3. 部署nginx以实现负载均衡

3.1 安装nginx

#yum安装nginx#配置nginx的官方在线yum源，配置本地nginx的yum源cat > /etc/yum.repos.d/nginx.repo << 'EOF'[nginx]name=nginx repobaseurl=http://nginx.org/packages/centos/7/$basearch/gpgcheck=0EOFyum install nginx -y

3.2 编辑nginx的配置文件

#配置四层反向代理负载均衡，指定k8s群集2台master的节点ip和6443端口#修改nginx配置文件，vim /etc/nginx/nginx.confevents {worker_connections1024;}#添加stream {log_formatmain'$remote_addr $upstream_addr - [$time_local] $status $upstream_bytes_sent';access_log/var/log/nginx/k8s-access.logmain;upstream k8s-apiserver {server 192.168.67.102:6443;server 192.168.67.105:6443;}server {listen 6443;proxy_pass k8s-apiserver;}}http {......

#语法检查nginx -t 

3.3 启动nginx服务

nginx01与nginx02配置相同

#启动nginx服务，查看已监听6443端口systemctl enable nginx --nowss -natp | grep nginx 

4. 部署Keepalived实现双机热备

4.1 安装keepalived

yum install keepalived -y

4.2 编辑keepalived配置文件

vim /etc/keepalived/keepalived.conf! Configuration File for keepalivedglobal_defs { # 接收邮件地址 notification_email { acassen@firewall.loc failover@firewall.loc sysadmin@firewall.loc } # 邮件发送地址 notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc smtp_server 127.0.0.1 smtp_connect_timeout 30 router_id NGINX_MASTER#lb01节点的为 NGINX_MASTER，lb02节点的为 NGINX_BACKUP}#添加一个周期性执行的脚本vrrp_script check_nginx {script "/etc/nginx/check_nginx.sh"#指定检查nginx存活的脚本路径}vrrp_instance VI_1 {state MASTER#lb01节点的为 MASTER，lb02节点的为 BACKUPinterface ens33#指定网卡名称 ens33virtual_router_id 51#指定vrid，两个节点要一致priority 100#lb01节点的为 100，lb02节点的为 90advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 1111}virtual_ipaddress {192.168.67.200/24#指定 VIP}track_script {check_nginx#指定vrrp_script配置的脚本}}

4.3 编写nginx状态检查脚本

vim /etc/nginx/check_nginx.sh#!/bin/bash#egrep -cv "grep|$$" 用于过滤掉包含grep 或者 $$ 表示的当前Shell进程IDcount=$(ps -ef | grep nginx | egrep -cv "grep|$$")if [ "$count" -eq 0 ];thensystemctl stop keepalivedfichmod +x /etc/nginx/check_nginx.sh

4.4 启动keepalived服务

一定要先启动nginx服务,再启动keepalived服务

#启动keepalivedsystemctl enable keepalived --nowip a#查看VIP是否生成

4.5 修改node节点的配置文件

修改node节点上的bootstrap.kubeconfig,kubelet.kubeconfig配置文件为VIP
node01、02节点做相同操作

cd /opt/kubernetes/cfg/vim bootstrap.kubeconfig server: https://192.168.67.200:6443

vim kubelet.kubeconfigserver: https://192.168.67.200:6443

vim kube-proxy.kubeconfigserver: https://192.168.67.200:6443

#重启kubelet和kube-proxy服务systemctl restart kubelet.service systemctl restart kube-proxy.service

#切换到VIP所在的节点#查看nginx 和 node 、 master 节点的连接状态ss -natp | grep nginx

5 测试

5.1 在master01节点创建测试pod

#测试创建podkubectl run nginx --image=nginx#查看Pod的状态信息kubectl get pods

5.2 获取Pod的Cluster IP 地址

在 Kubernetes 中，每个 Pod 都会被分配一个集群IP 地址，用于在集群内部网络中进行通信。

kubectl get pods -o wide

5.3 访问测试

#Pod属于node02节点，切换到node02访问curl http://10.244.1.5

6. 基于Web的Kubernetes用户界面

6.1 编写配置文件 —- master01节点

#上传 recommended.yaml 文件到 /opt/k8s 目录中cd /opt/k8svim recommended.yaml#默认Dashboard只能集群内部访问，修改Service为NodePort类型，暴露到外部：kind: ServiceapiVersion: v1metadata:labels:k8s-app: kubernetes-dashboardname: kubernetes-dashboardnamespace: kubernetes-dashboardspec:ports:- port: 443targetPort: 8443nodePort: 30001 #添加type: NodePort#添加selector:k8s-app: kubernetes-dashboard

6.2 创建Kubernetes Dashboard

kubectl apply -f recommended.yaml

6.3 登录Dashboard

6.3.1 授予dashboard-admin 集群管理员权限

#创建service account并绑定默认cluster-admin管理员集群角色kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kube-systemkubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:dashboard-admin

6.3.2 获取登录Token

#获取 kube-system 命名空间中 dashboard-admin 相关的 Secret 的详细信息#生成用于在 Kubernetes 仪表板中登录的 tokenkubectl describe secrets -n kube-system $(kubectl -n kube-system get secret | awk '/dashboard-admin/{print $1}')#这是用于身份验证的 Secret#其中包含了一个用于在 Kubernetes 仪表板中登录的 token#ca.crt：Kubernetes 证书颁发机构（CA）的证书。#namespace：ServiceAccount 所属的命名空间。#token：用于身份验证的 token。

6.4 登录，进入Dashboard登录引导界面

#使用输出的token登录Dashboard#https://NodeIP:30001#以node02为例https://192.168.67.104:30001 

eyJhbGciOiJSUzI1NiIsImtpZCI6IlpyWVZaaURLWUdUdmxJekVNcEluZ0dGNHZHbU5TVTRqcUxtOUUxUXVrWXcifQ.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.YduqE8Av6n5FXRM7EPp_8w2AfqkeD9lHGGB_YOQz05mJp6uU-GHxKvr3Hdnv3DCIXPFYNkZNG_D06ka63D-xhO5QsqeXxYM1JCmN1tBNT6udzQEuUwwKc2MTfSwtfJyMQQ1Ej-Hutk7tLK9Pb4MODJjNrRBamVxHxjsX_FljO0rHU7tzVLqhMAMgBMGdBdDUcW_YF_Z0SIAD2QRUGQD3Ji1jjb7AQP6r7REcEvZh-NAWgnYr0iJM8PVwcgIKlm223ITZGimcUC1PoN1ZjYTtuEGLIsiucLiX1ybrRp73fTrRplM4WE1BoW_5Ll51FWYuwEymE3cM9wk6dLtj-vL9QQ