如何在Linux部署多節點Kubernetes集群與KubeSphere容器平臺

這篇文章將為大家詳細講解有關如何在Linux部署多節點Kubernetes集群與KubeSphere容器平臺，文章內容質量較高，因此小編分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后對相關知識有一定的了解。

KubeSphere 是在 Kubernetes 之上構建的以應用為中心的企業級容器平臺，所有供為用戶提供簡單易用的操作界面以及向導式操作方式。同時，KubeSphere Installer 提供了 快速部署生產級別的 Kubernetes 集群和全棧化容器平臺的功能，能夠快速幫助企業用戶快速搭建一套以應用為中心的 DevOps 平臺。

KubeSphere 支持部署和運行在包括公有云、私有云、VM、BM 和 Kubernetes 等任何基礎設施之上，可以部署在公有云托管的 Kubernetes 之上（如 GKE、EKS、ACK），也支持部署在私有化的 Kubernetes 之上（如 kubeadm、k3s、RKE 部署的集群）。同時，KubeSphere 支持在線安裝與離線安裝。

手把手帶你 使用 KubeSphere Installer 在 3 臺 Linux 機器部署一個多節點的 Kubernetes 集群，并開啟 KubeSphere 最小化安裝。

Multi-Node 即多節點部署，部署前建議您選擇集群中任意一個節點作為一臺任務執行機 (taskbox)，為準備部署的集群中其他節點執行部署的任務，且 Taskbox 應能夠與待部署的其他節點進行 ssh 通信。

• KubeSphere 2.1 默認僅開啟最小化安裝，Installer 已支持自定義安裝各個可插拔的功能組件，用戶可根據業務需求和機器配置選擇安裝所需的組件，請確保開啟可插拔組件之前機器資源滿足最低要求，參考開啟可選組件的安裝。

• 安裝時間跟網絡情況和帶寬、機器配置、安裝節點個數等因素有關，可通過調高帶寬的方式，或在安裝前 配置鏡像加速器 來加快安裝速度。

說明：

• 本安裝示例僅作為快速測試部署的演示，因此將使用默認的 OpenEBS 基于 Local Volume 提供持久化存儲服務，OpenEBS 支持 動態申請 PV，方便初次安裝但沒有準備存儲服務端的場景下進行部署測試，正式環境建議配置使用 KubeSphere 支持的存儲類型，參考 持久化存儲配置說明。

• Multi-node 支持 Master 和 etcd 節點高可用配置，本示例為了方便多節點的快速測試安裝演示，僅部署單個 Master 和單個 etcd，正式環境建議配置 Master 和 etcd 節點的高可用，請參閱文檔的集群高可用部署配置。

前提條件

檢查安裝機器的網絡防火墻是否已關閉，若未關閉防火墻則需要開放相關的指定端口，參考 需開放的端口。

第一步: 準備主機

參考以下節點規格準備至少 3 臺符合要求的主機開始 multi-node 模式的部署。為防止軟件版本沖突，建議您選擇多臺干凈的機器進行安裝。

說明：

• 所有節點需要時間同步，否則可能會安裝不成功；

• 若使用 ubuntu 16.04 建議使用其最新的版本 16.04.5；

• 若使用 ubuntu 18.04，則需使用 root 用戶；

• 若 Debian 系統未安裝 sudo 命令，則需要在安裝前使用 root 用戶執行 apt update && apt install sudo 命令安裝 sudo 命令后再進行安裝；

• 若選裝 DevOps 功能組件時需保證有一臺內存大于 8G 的節點，因為 Jenkins 默認的 JVM 設置會需要 6~8 G 的整塊內存，若可用內存不足可能會造成該節點崩潰。

以下用一個示例介紹 multi-node 模式部署多節點環境，本示例準備了 3 臺 CentOS 7.5 的主機并以 root 用戶準備安裝。登錄主機名為 Master 的節點作為任務執行機 Taskbox 來執行安裝步驟。

在 安裝說明 已經介紹了 KubeSphere 集群架構是由管理節點 (Master) 和工作節點 (Node) 構成的，這 3 臺主機分別部署 1 個 Master 節點和 2 個 Node 節點。

假設主機信息如下所示：

集群架構： 單 master 單 etcd 雙 node

第二步: 準備安裝配置文件

1. 下載 KubeSphere 2.1.0 安裝包至待安裝機器，進入 conf 目錄。

$ curl -L https://kubesphere.io/download/stable/v2.1.0 > installer.tar.gz \
&& tar -zxf installer.tar.gz && cd kubesphere-all-v2.1.0/conf

2. 編輯主機配置文件 conf/hosts.ini，為了對目標機器及部署流程進行集中化管理配置，集群中各個節點在主機配置文件 hosts.ini 中應參考如下配置，建議使用 root 用戶進行安裝。

說明：

• 若以非 root 用戶 (如 ubuntu 用戶) 進行安裝，[all] 部分可參考配置文件 conf/hosts.ini 的注釋中 non-root 用戶示例部分編輯。

• 如果在 taskbox 使用 root 用戶無法 ssh 連接到其他機器，也需要參考 conf/hosts.ini 的注釋中 non-root 用戶示例部分，但執行安裝腳本 install.sh 時建議切換到 root 用戶。

• master, node1, node2 作為集群各個節點的主機名，若需要自定義主機名則所有主機名需要都使用小寫形式。

以下示例在 CentOS 7.5 上使用 root 用戶安裝，每臺機器信息占一行，不能分行。

root 配置 hosts.ini 示例：

[all]
master ansible_connection=local  ip=192.168.0.1
node1  ansible_host=192.168.0.2  ip=192.168.0.2  ansible_ssh_pass=PASSWORD
node2  ansible_host=192.168.0.3  ip=192.168.0.3  ansible_ssh_pass=PASSWORD

[kube-master]
master

[kube-node]
node1
node2

[etcd]
master

[k8s-cluster:children]
kube-node
kube-master

說明：

• [all]： 中需要修改集群中各個節點的內網 IP 和主機 root 用戶密碼：<br>主機名為 "master" 的節點作為已通過 SSH 連接的 Taskbox 所以無需填寫密碼。<br> Node 節點的參數比如 node1 和 node2 的 ansible_host 和 ip 都替換為當前 node1 和 node2 的內網 IP，將 ansible_ssh_pass 相應替換為 node1 和 node2 的 root 用戶密碼。

  參數解釋：<br> - ansible_connection: 與主機的連接類型，此處設置為 local 即本地連接 - ansible_host: 集群中將要連接的主機地址或域名 - ip: 集群中將要連接的主機 IP - ansible_user: 默認的 SSH 用戶名 (非 root)，例如 ubuntu - ansible_become_pass: 默認的 SSH 用戶登錄密碼 - ansible_ssh_pass: 待連接主機 root 用戶的密碼

• [kube-master] 和 [etcd]：應將主機名 "master" 填入 [kube-master] 和 [etcd] 部分，"master" 節點作為 taskbox，用來執行整個集群的安裝任務，同時 "master" 節點在 KubeSphere 集群架構中也將作為 Master 節點管理集群和 etcd 節點負責保存集群的數據。

• [kube-node]：將主機名 "node1"，"node2" 填入 [kube-node] 部分，作為 KubeSphere 集群的 node 節點。<br>

• [local-registry]：離線安裝包中該參數值表示設置哪個節點作為本地鏡像倉庫，默認值為 master 節點。建議給該節點的 /mnt/registry 單獨掛盤 (參考 fdisk 命令)，使鏡像可保存在持久化存儲并節省機器空間。

第三步: 安裝 KubeSphere

KubeSphere 多節點部署會自動化地進行環境和文件監測、平臺依賴軟件的安裝、Kubernetes 和 etcd 集群的自動化部署，以及存儲的自動化配置。Installer 默認安裝的 Kubernetes 版本是 v1.15.5。

說明：

• 通常情況您不需要修改任何配置，直接安裝即可。

• 網絡插件默認是 calico，存儲默認用 OpenEBS 基于 Local Volume 提供持久化存儲服務，若您需要自定義安裝參數，如網絡、存儲、負載均衡器插件、可選功能組件等相關配置需在 conf/common.yaml 文件中指定或修改，參考 集群組件配置說明。

• 支持存儲類型：GlusterFS、Ceph RBD、NFS、Local Volume、QingCloud 云平臺塊存儲 (QingCloud 公有云單節點掛盤限制為 10 塊)、QingStor NeonSAN，存儲配置相關的詳細信息請參考 存儲配置說明。

• 由于 Kubernetes 集群的 Cluster IP 子網網段默認是 10.233.0.0/18，Pod 的子網網段默認是 10.233.64.0/18，因此安裝 KubeSphere 的節點 IP 地址范圍不應與以上兩個網段有重復，若遇到地址范圍沖突可在配置文件 conf/common.yaml 修改 kube_service_addresses 或 kube_pods_subnet 的參數。

參考以下步驟開始 multi-node 部署。

說明：由于 multi-node 的安裝時間跟網絡情況和帶寬、機器配置、安裝節點個數等因素都有關，此處暫不提供時間標準。

1. 進入安裝目錄，建議使用 root 用戶執行 install.sh 安裝腳本：

$ cd scripts
$ ./install.sh

2. 輸入數字 2 選擇第二種 Multi-node 模式開始部署，安裝程序會提示您的環境是否前提條件，若滿足請輸入 "yes" 開始安裝。

################################################
         KubeSphere Installer Menu
################################################
*   1) All-in-one
*   2) Multi-node
*   3) Quit
################################################
https://kubesphere.io/               2018-10-14
################################################
Please input an option: 2

3. 驗證 KubeSphere 集群部署是否成功：

(1) 待安裝腳本執行完后，當看到如下 "Successful" 界面，則說明 KubeSphere 安裝成功。

successsful!
#####################################################
###              Welcome to KubeSphere!           ###
#####################################################

Console: http://192.168.0.1:30880
Account: admin
Password: P@88w0rd

NOTE：Please modify the default password after login.
#####################################################

提示：如需要再次查看以上的界面信息，可在安裝包目錄下執行 cat kubesphere/kubesphere_running 命令查看。

(2) 若需要在外網訪問，在云平臺需要在端口轉發規則中將內網端口 30880 轉發到源端口 30880，然后在防火墻開放這個源端口，確保外網流量可以通過該端口。

(3) 安裝成功后，瀏覽器訪問對應的 URL，如 http://{$公網IP}:30880，即可進入 KubeSphere 登錄界面，可使用默認的用戶名和密碼登錄 KubeSphere 控制臺體驗，登錄后請立即修改默認密碼。參閱 快速入門 幫助您快速上手 KubeSphere。

注意：登陸 Console 后請在 "集群狀態" 查看服務組件的監控狀態，待所有組件啟動完成后即可開始使用，通常所有服務組件都將在 15 分鐘內啟動完成。

UI 快覽

KubeSphere (https://github.com/kubesphere/kubesphere) 是一個開源的以應用為中心的容器管理平臺，支持部署在任何基礎設施之上，并提供簡單易用的 UI，極大減輕日常開發、測試、運維的復雜度，旨在解決 Kubernetes 本身存在的存儲、網絡、安全和易用性等痛點，幫助企業輕松應對敏捷開發與自動化監控運維、端到端應用交付、微服務治理、多租戶管理、多集群管理、服務與網絡管理、鏡像倉庫、AI 平臺、邊緣計算等業務場景。

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