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description, storyBook
| description | storyBook | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 使用 kubeadm 安装高可用的 Kubernetes v1.15.3 集群 |
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安装 Kubernetes 高可用
::: tip 推荐初学者按照 安装Kubernetes 单Master节点 文档进行 Kubernetes 集群搭建 :::
介绍
kubernetes 安装有多种选择，本文档描述的集群安装具备如下特点：
- Kubernetes 1.15.3
- calico 3.8.2
- nginx-ingress 1.5.3
- Docker 18.09.7
- 三个 master 组成主节点集群，通过内网 loader balancer 实现负载均衡；至少需要三个 master 节点才可组成高可用集群，否则会出现 脑裂 现象
- 多个 worker 组成工作节点集群，通过外网 loader balancer 实现负载均衡
安装后的拓扑图如下：下载拓扑图源文件 使用Axure RP 9.0可打开该文件
-
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检查 centos / hostname
# 在 master 节点和 worker 节点都要执行
cat /etc/redhat-release
# 此处 hostname 的输出将会是该机器在 Kubernetes 集群中的节点名字
hostname
操作系统兼容性
| CentOS 版本 | 本文档是否兼容 | 备注 |
|---|---|---|
| 7.6 | 😄 | 已验证 |
| 7.5 | 😄 | 已验证 |
| 7.4 | 🤔 | 待验证 |
| 7.3 | 🤔 | 待验证 |
| 7.2 | 😞 | 已证实会出现 kubelet 无法启动的问题 |
::: tip 修改 hostname 如果您需要修改 hostname，可执行如下指令：
# 修改 hostname
hostnamectl set-hostname your-new-host-name
# 查看修改结果
hostnamectl status
:::
安装 docker / kubelet
使用 root 身份在所有节点执行如下代码，以安装软件：
- docker
- nfs-utils
- kubectl / kubeadm / kubelet
:::: tabs type:border-card
::: tab 快速安装 lazy
# 在 master 节点和 worker 节点都要执行
curl -sSL https://kuboard.cn/install-script/v1.15.3/install-kubelet.sh | sh
:::
::: tab 手动安装 lazy
手动执行以下代码，效果与快速安装完全相同。
<<< @/.vuepress/public/install-script/v1.15.3/install-kubelet.sh
::: warning
如果此时执行 service status kubelet 命令，将得到 kubelet 启动失败的错误提示，请忽略此错误，因为必须完成后续步骤中 kubeadm init 的操作，kubelet 才能正常启动
:::
::::
初始化API Server
创建 ApiServer 的 Load Balancer（私网）
监听端口：6443 / TCP
后端资源组：包含 demo-master-a-1, demo-master-b-1, demo-master-b-2
后端端口：6443
开启 按源地址保持会话
假设完成创建以后，Load Balancer的 ip 地址为 x.x.x.x
初始化第一个master节点
::: tip
- 以 root 身份在 demo-master-a-1 机器上执行
- 初始化 master 节点时，如果因为中间某些步骤的配置出错，想要重新初始化 master 节点，请先执行
kubeadm reset操作 :::
::: warning
- POD_SUBNET 所使用的网段不能与 master节点/worker节点 所在的网段重叠。该字段的取值为一个 CIDR 值，如果您对 CIDR 这个概念还不熟悉，请不要修改这个字段的取值 10.100.0.1/20 :::
:::: tabs type:border-card
::: tab 快速初始化 lazy
在第一个 master 节点 demo-master-a-1 上执行
# 只在 master 节点执行
# 替换 apiserver.demo 为 您想要的 dnsName
export APISERVER_NAME=apiserver.demo
# Kubernetes 容器组所在的网段，该网段安装完成后，由 kubernetes 创建，事先并不存在于您的物理网络中
export POD_SUBNET=10.100.0.1/20
echo "127.0.0.1 ${APISERVER_NAME}" >> /etc/hosts
curl -sSL https://kuboard.cn/install-script/v1.15.3/init-master.sh | sh
:::
::: tab 手工初始化 lazy
# 只在 master 节点执行
# 替换 apiserver.demo 为 您想要的 dnsName
export APISERVER_NAME=apiserver.demo
# Kubernetes 容器组所在的网段，该网段安装完成后，由 kubernetes 创建，事先并不存在于您的物理网络中
export POD_SUBNET=10.100.0.1/20
echo "127.0.0.1 ${APISERVER_NAME}" >> /etc/hosts
<<< @/.vuepress/public/install-script/v1.15.3/init-master.sh
:::
::::
执行结果
执行结果中：
- 第15、16、17行，用于初始化第二、三个 master 节点
- 第25、26行，用于初始化 worker 节点
Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!
To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
You should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:
https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/
You can now join any number of the control-plane node running the following command on each as root:
kubeadm join apiserver.k8s:6443 --token 4z3r2v.2p43g28ons3b475v \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:959569cbaaf0cf3fad744f8bd8b798ea9e11eb1e568c15825355879cf4cdc5d6 \
--control-plane --certificate-key 41a741533a038a936759aff43b5680f0e8c41375614a873ea49fde8944614dd6
Please note that the certificate-key gives access to cluster sensitive data, keep it secret!
As a safeguard, uploaded-certs will be deleted in two hours; If necessary, you can use
"kubeadm init phase upload-certs --upload-certs" to reload certs afterward.
Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:
kubeadm join apiserver.k8s:6443 --token 4z3r2v.2p43g28ons3b475v \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:959569cbaaf0cf3fad744f8bd8b798ea9e11eb1e568c15825355879cf4cdc5d6
检查 master 初始化结果
# 只在第一个 master 节点执行
# 执行如下命令，等待 3-10 分钟，直到所有的容器组处于 Running 状态
watch kubectl get pod -n kube-system -o wide
# 查看 master 节点初始化结果
kubectl get nodes
初始化第二、三个master节点
获得 master 节点的 join 命令
:::: tabs type:border-card
::: tab 和第一个Master节点一起初始化
初始化第一个 master 节点时的输出内容中，第15、16、17行就是用来初始化第二、三个 master 节点的命令，如下所示：此时请不要执行该命令
kubeadm join apiserver.k8s:6443 --token 4z3r2v.2p43g28ons3b475v \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:959569cbaaf0cf3fad744f8bd8b798ea9e11eb1e568c15825355879cf4cdc5d6 \
--control-plane --certificate-key 41a741533a038a936759aff43b5680f0e8c41375614a873ea49fde8944614dd6
:::
::: tab 第一个Master节点初始化2个小时后再初始化
获得 certificate key
在 demo-master-a-1 上执行
# 只在 第一个 master 节点 demo-master-a-1 上执行
kubeadm init phase upload-certs --upload-certs
输出结果如下：
[root@demo-master-a-1 ~]# kubeadm init phase upload-certs --upload-certs
W0902 09:05:28.355623 1046 version.go:98] could not fetch a Kubernetes version from the internet: unable to get URL "https://dl.k8s.io/release/stable-1.txt": Get https://dl.k8s.io/release/stable-1.txt: net/http: request canceled while waiting for connection (Client.Timeout exceeded while awaiting headers)
W0902 09:05:28.355718 1046 version.go:99] falling back to the local client version: v1.15.3
[upload-certs] Storing the certificates in Secret "kubeadm-certs" in the "kube-system" Namespace
[upload-certs] Using certificate key:
70eb87e62f052d2d5de759969d5b42f372d0ad798f98df38f7fe73efdf63a13c
获得 join 命令
在 demo-master-a-1 上执行
# 只在 第一个 master 节点 demo-master-a-1 上执行
kubeadm token create --print-join-command
输出结果如下：
[root@demo-master-a-1 ~]# kubeadm token create --print-join-command
kubeadm join apiserver.demo:6443 --token bl80xo.hfewon9l5jlpmjft --discovery-token-ca-cert-hash sha256:b4d2bed371fe4603b83e7504051dcfcdebcbdcacd8be27884223c4ccc13059a4
则，第二、三个 master 节点的 join 命令如下：
- 命令行中，蓝色部分来自于前面获得的 join 命令，红色部分来自于前面获得的 certificate key
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:6f7a8e40a810323672de5eee6f4d19aa2dbdb38411845a1bf5dd63485c43d303 \
--control-plane --certificate-key 70eb87e62f052d2d5de759969d5b42f372d0ad798f98df38f7fe73efdf63a13c
::::
初始化第二、三个 master 节点
在 demo-master-b-1 和 demo-master-b-2 机器上执行
# 只在第二、三个 master 节点 demo-master-b-1 和 demo-master-b-2 执行
# 替换 x.x.x.x 为 ApiServer LoadBalancer 的 IP 地址
export APISERVER_IP=x.x.x.x
# 替换 apiserver.demo 为 前面已经使用的 dnsName
export APISERVER_NAME=apiserver.demo
echo "${APISERVER_IP} ${APISERVER_NAME}" >> /etc/hosts
# 使用前面步骤中获得的第二、三个 master 节点的 join 命令
kubeadm join apiserver.demo:6443 --token ejwx62.vqwog6il5p83uk7y \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:6f7a8e40a810323672de5eee6f4d19aa2dbdb38411845a1bf5dd63485c43d303 \
--control-plane --certificate-key 70eb87e62f052d2d5de759969d5b42f372d0ad798f98df38f7fe73efdf63a13c
检查 master 初始化结果
# 只在第一个 master 节点 demo-master-a-1 执行
# 查看 master 节点初始化结果
kubectl get nodes
初始化 worker节点
获得 join命令参数
:::: tabs type:border-card
::: tab 和第一个Master节点一起初始化
初始化第一个 master 节点时的输出内容中，第25、26行就是用来初始化 worker 节点的命令，如下所示：此时请不要执行该命令
kubeadm join apiserver.k8s:6443 --token 4z3r2v.2p43g28ons3b475v \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:959569cbaaf0cf3fad744f8bd8b798ea9e11eb1e568c15825355879cf4cdc5d6
:::
::: tab 第一个Master节点初始化2个小时后再初始化
在第一个 master 节点 demo-master-a-1 节点执行
# 只在第一个 master 节点 demo-master-a-1 上执行
kubeadm token create --print-join-command
可获取kubeadm join 命令及参数，如下所示
kubeadm join apiserver.demo:6443 --token mpfjma.4vjjg8flqihor4vt --discovery-token-ca-cert-hash sha256:6f7a8e40a810323672de5eee6f4d19aa2dbdb38411845a1bf5dd63485c43d303
:::
::::
初始化worker
针对所有的 worker 节点执行
# 只在 worker 节点执行
# 替换 ${APISERVER_IP} 为 ApiServer LoadBalancer 的 IP 地址
# 替换 ${APISERVER_NAME} 为 前面已经使用的 dnsName
echo "${APISERVER_IP} ${APISERVER_NAME}" >> /etc/hosts
# 替换为前面 kubeadm token create --print-join-command 的输出结果
kubeadm join apiserver.demo:6443 --token mpfjma.4vjjg8flqihor4vt --discovery-token-ca-cert-hash sha256:6f7a8e40a810323672de5eee6f4d19aa2dbdb38411845a1bf5dd63485c43d303
检查 worker 初始化结果
在第一个master节点 demo-master-a-1 上执行
# 只在第一个 master 节点 demo-master-a-1 上执行
kubectl get nodes
移除 worker 节点
::: warning 正常情况下，您无需移除 worker 节点 :::
在准备移除的 worker 节点上执行
kubeadm reset
在第一个 master 节点 demo-master-a-1 上执行
kubectl delete node demo-worker-x-x
- 将 demo-worker-x-x 替换为要移除的 worker 节点的名字
- worker 节点的名字可以通过在第一个 master 节点 demo-master-a-1 上执行 kubectl get nodes 命令获得
安装 Ingress Controller
Ingress官方文档：https://kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/ingress/
Ingress Controllers官网介绍：https://kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/ingress-controllers/
本文中使用如下部署方式：https://kubernetes.github.io/ingress-nginx/deploy/baremetal/#using-a-self-provisioned-edge
kubernetes支持多种Ingress Controllers (traefic / Kong / Istio / Nginx 等)，本文推荐使用 https://github.com/nginxinc/kubernetes-ingress
:::: tabs type:border-card
::: tab 快速安装 lazy
在 master 节点上执行
# 只在第一个 master 节点 demo-master-a-1 上执行
kubectl apply -f https://kuboard.cn/install-script/v1.15.3/nginx-ingress.yaml
:::
::: tab YAML文件 lazy
<<< @/.vuepress/public/install-script/v1.15.3/nginx-ingress.yaml
:::
::::
::: warning 如果您打算将 Kubernetes 用于生产环境，请参考此文档 Installing Ingress Controller，完善 Ingress 的配置 :::
在 IaaS 层完成如下配置（公网Load Balancer）
创建负载均衡 Load Balancer：
监听器 1：80 / TCP， SOURCE_ADDRESS 会话保持
服务器资源池 1： demo-worker-x-x 的所有节点的 80端口
监听器 2：443 / TCP， SOURCE_ADDRESS 会话保持
服务器资源池 2： demo-worker-x-x 的所有节点的443端口
假设刚创建的负载均衡 Load Balancer 的 IP 地址为： z.z.z.z
配置域名解析
将域名 *.demo.yourdomain.com 解析到地址负载均衡服务器 的 IP 地址 z.z.z.z
验证配置
在浏览器访问 a.demo.yourdomain.com，将得到 404 NotFound 错误页面