kubernetes中如何使用 kubeadm 創建高可用集群

本篇文章為大家展示了kubernetes中如何使用 kubeadm 創建高可用集群，內容簡明扼要并且容易理解，絕對能使你眼前一亮，通過這篇文章的詳細介紹希望你能有所收獲。

一. 環境和版本信息

OS:  CentOS 7.6.1810HAProxy Vervion:  1.5.18Docker Version:  Docker-CE 18.09.1Kubetnetes Version:  v1.15.1HAProxy:  192.168.199.200Control-plane Node（master node）:node-01:  192.168.199.201
    node-02:  192.168.199.202
    node-03:  192.168.199.203Worker Node:node-04:  192.168.199.204
    node-05:  192.168.199.205
    node-06:  192.168.199.206

二. 系統配置：

    1. 關閉防火墻

sudo systemctl stop firewalld
sudo systemctl disable firewalld

   2. 關閉selinux

setenforce 0
sed -i 's/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config

    3. 關閉swap

sudo swapoff -a

     注釋swap掛載，如下圖：

三. 安裝docker、kubeadm、kubelet、kubectl

1. 安裝docker-ce

• 安裝依賴包

sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

• 添加 yum 源

sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

• 安裝 docker-ce

sudo yum install -y docker-ce-18.09.1-3.el7

• 官方推薦修改 cgroup driver 為 systemd，更穩定，詳見：https://kubernetes.io/docs/setup/cri 

mkdir /etc/docker
cat <<EOF > /etc/docker/daemon.json
{
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
}
EOF
systemctl restart docker
systemctl enable docker

2. 配置 CNI插件(flannel) 所需的iptables轉發參數

cat <<EOF >  /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf

3. 安裝kubeadm、kubelet、kubectl

• 官方 yum 源國內訪問不了，這里添加阿里云 yum 源

cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes Repo
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/
gpgcheck=0
enabled=1
EOF

• yum 安裝

sudo yum install -y kubelet-1.15.1 kubeadm-1.15.1 kubectl-1.15.1 --disableexcludes=kubernetes
systemctl enable kubelet

提示：上面步驟二 和 步驟三 所有k8s節點都需要執行

四. 安裝haproxy

1. 配置 kube-apiserver 高可用需要一個負載均衡器，這里直接使用了一個單節點 haproxy 代替一下，實際生產環境中使用 keepalived 保證 haproxy 的高可用

sudo yum install -y haproxy

2. 將 master node 的 kube-apiserver 的 6443 添加到 haproxy做負載均衡

vi /etc/haproxy/haproxy.cfg
frontend k8s_apiserver *:6443
  mode tcp
  default_backend k8s

backend k8s
  mode tcp
  balance    roundrobin
  server     node-01 192.168.199.201:6443 check
  server     node-02 192.168.199.202:6443 check
  server     node-03 192.168.199.203:6443 check

3. reload 應用配置

systemctl reload haproxy

4. 查看6443端口是否已經在監聽狀態

五. 安裝 master node

1.  創建 kubeadm 配置文件

cat <<EOF > kubeadm-config.yaml
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2
kind: ClusterConfiguration
kubernetesVersion: v1.15.1
controlPlaneEndpoint: "192.168.199.200:6443"
imageRepository: "registry.aliyuncs.com/google_containers"
networking:
  podSubnet: "10.244.0.0/16"
apiServer:
  certSANs:
  - "k8s.mytest.com"
EOF

# controlPlaneEndpoint   haproxy 的負載均衡監聽地址
# imageRepository  默認使用gcr.io鏡像站，國內訪問不了，這里指定從阿里云的鏡像站拉鏡像

2. 初始化集群

sudo kubeadm init --config=kubeadm-config.yaml --upload-certs

• 初始化成功，記錄下最后提示的 kubeadm join xxx 命令， 第一個是往集群添加master node，第二個是往集群添加 worker node

3.  為 kubectl 配置kube-config

mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config  sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

4.  安裝 CNI插件 flannel

wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/62e44c867a2846fefb68bd5f178daf4da3095ccb/Documentation/kube-flannel.yml

•  默認是從quay.io拉取flannel鏡像，但是經常因為網絡原因拉不了，這里從阿里云找了一個替換了一下

sed -i s#'quay.io/coreos/flannel:v0.11.0-amd64'#'registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/mygcrio/flannel:v0.11.0-amd64'#g kube-flannel.yml
kubectl apply -f kube-flannel.yml

 5. 使用上面記錄的kubeadm jion ... 命令將另外兩個master節點（node-02,node-03)添加進集群
 

kubeadm join 192.168.199.200:6443 --token ax13yr.yzsps775bllh0mlo \
 --discovery-token-ca-cert-hash sha256:07b2b093be7ddabe7372b2c765b20343aa92f67db99286be1dc46b867a330f95 \
 --control-plane --certificate-key b68cd457e26c827994c9804f8adf7a22720aba5a5e9f8e4e487a587b2c2fc127

6.  查看etcd 集群狀態

docker run --rm -it --net host -v /etc/kubernetes:/etc/kubernetes \
registry.aliyuncs.com/google_containers/etcd:3.3.10 etcdctl \
 --cert-file /etc/kubernetes/pki/etcd/peer.crt \
 --key-file /etc/kubernetes/pki/etcd/peer.key \
 --ca-file /etc/kubernetes/pki/etcd/ca.crt \
 --endpoints https://192.168.199.201:2379 cluster-health

• 圖中可以看出etcd 集群健康狀態正常，到這里master node基本已經安裝結束，下面開始添加worker node。

六. 添加 worker node

1. 執行 步驟 1.系統配置 和 步驟 2.安裝docker、kubeadm、kubelet 

2. 執行集群初始化完成后記錄的第二條 kubeadm join ... 命令： 

kubeadm join 192.168.199.200:6443 --token ax13yr.yzsps775bllh0mlo \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:07b2b093be7ddabe7372b2c765b20343aa92f67db99286be1dc46b867a330f95

七. 檢查集群

1. 查看node

• 各節點狀態正常，如果有節點狀態為 NotReady，有可能是該節點還未完全初始化成功，可以稍等片刻再查看是否正常。

• 如果想將 master node 同時當做 worker node使用，執行如下命令即可：

kubectl taint nodes --all node-role.kubernetes.io/master-

2. 查看 pod 

• 如果有系統組件pod狀態異常，使用 kubectl describe pod xxx 查看詳細信息。

八.  add-ons

• dashboard 提供集群的GUI

• metrics server 提供資源監控（heapster 目前已經被官方棄用）

   

1. 安裝 dashboard

• 生產環境中使用 dashboard 推薦使用 HTTPS，證書獲取這里就不寫了，可以到阿里云申請免費的DV證書或者 let's encrypt也可以，我這里使用 acme 申請了一個 let's encrypt 的證書，我這里證書文件放在了 $HOME/certs 目錄下，里面包含dashboard.crt、dashboard.key兩個證書文件；

• 導入證書

kubectl create secret generic kubernetes-dashboard-certs --from-file=$HOME/certs -n kube-system

• 下載和修改部署官方yaml文件的image，官方的鏡像站 k8s.gcr.io 訪問不了~訪問不了~訪問不了~~~

wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v1.10.1/src/deploy/recommended/kubernetes-dashboard.yaml
sed -i s#'k8s.gcr.io/kubernetes-dashboard-amd64'#'registry.aliyuncs.com/google_containers/kubernetes-dashboard-amd64'#g kubernetes-dashboard.yaml

• 部署

kubectl create -f kubernetes-dashboard.yaml

• 查看 pod 是否已經 running

kubectl get pods -n kube-system

• 創建完成后我們還不能直接訪問dashboard，因為 dashboard  服務還沒暴露出來，生產中一般使用 ingress 對外服務，這里我們先用 nodeport 方式暴露出來，下篇文章會寫到 ingress 的使用；

kubectl expose svc kubernetes-dashboard --port=443 --target-port=8443 --type=NodePort --name=test-dashboard -n kube-system

• 查看 service test-dashboard 的 nodeport 端口號：

kubectl describe svc test-dashboard -n kube-system

• 使用任意節點 ip:端口號 訪問；使用ip可能會提示非安全訪問，因為訪問的域名和簽名申請的證書域名不一致導致，這里先選擇繼續訪問即可，后續寫到 ingress 的時候也會解決

• 已經安裝成功，但是還需創建一個管理員用戶登錄：

vi admin-user.yaml
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: admin-user
  namespace: kube-system
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: admin-user
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: cluster-admin
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: admin-user
  namespace: kube-system

• 查看 token

kubectl -n kube-system describe secret $(kubectl -n kube-system get secret | grep admin-user | awk '{print $1}')

• 登錄dashboard

2. 安裝 metrics-server

• 拉取 metrics-server 倉庫

git clone https://github.com/kubernetes-incubator/metrics-server.git

• 部署，官方image還是下載不了，替換image

sed -i s#'k8s.gcr.io'#'registry.aliyuncs.com/google_containers'#g metrics-server/deploy/1.8+/metrics-server-deployment.yaml
kubectl create -f metrics-server/deploy/1.8+/

• 確定 pod 已經 running

kubectl get pods -n kube-system

• 編輯 deployment, 添加參數：

args:
- --kubelet-insecure-tls
- --kubelet-preferred-address-types=InternalIP,ExternalIP,Hostname

• 成功獲取cpu和內存指標，如果出現 "error: metrics not available yet"， 那就稍等幾分鐘再試，metrics server 需要采集指標數據

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