Kunbernetes——二进制单节点部署
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Kunbernetes——二进制单节点部署相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
常见的k8s部署方式
- Mini kube Minikube是一个工具，可以在本地快速运行一个单节点微型K8s，仅用于学习预览K8s的一些特性使用 部署地址: https://kubernetes.io/docs/setup/minikube
- Kubeadmin Kubeadmin也是一个工具，提供kubeadm init和kubeadm join，用于快速部署K8S集群，相对简单 https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm/
- 二进制安装部署 生产首选，从官方下载发行版的二进制包，手动部署每个组件和自签TLS证书，组成K8s集群，新手推荐 https://github.com/kubernetes/kubernetes/releases
Kubernetes二进制部署（单节点）
1.环境准备
| 服务器 | ip | 组件 |
|---|---|---|
| k8s集群master1 | 192.168.163.141 | kube-apiserver、kube-controller-manager、kube-scheduler、etcd |
| k8s集群node1 | 192.168.163.132 | kubelet、kube-proxy、docker、flannel |
| k8s集群node2 | 192.168.163.131 | kubelet、kube-proxy、docker、flannel |
#关闭防火墙和安全功能
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
iptables -F && iptables -t nat -F && iptables -t mangle -F && iptables -X
setenforce 0
#关闭swap
swapoff -a #临时关闭
sed -ir s/.*swap.*/#&/ /etc/fstab #永久关闭，&符号代表前面匹配的所有
#设置主机名
hostnamectl set-hostname master01
hostnamectl set-hostname node01
hostnamectl set-hostname node02
#在master添加hosts
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.163.141 master01
192.168.163.132 node01
192.168.163.131 node02
EOF
#将桥接的ipv4流量传递到iptables的链
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
sysctl --system
#时间同步
yum install ntpdate -y
ntpdate time.windows.com
2. 部署etcd集群
注意：这里就不在单独的服务器上部署，直接部署在各节点上，节省资源
1.etcd目前默认使用2379端口提供HTTP API服务，2380端口和peer通信(这两个端口已经被TAMA(互联网数字分配机构)官方预留给etced)。即etcd默认使用2379端口对外为客户端提供通讯，使用端口2380来进行服务器间内部通讯
2.etcd在生产环境中一般推荐集群方式部署。由于etcd的leader选举机制，要求至少为3台或以上的奇数台
3.etcd作为服务发现系统，有以下的特点:
• 简单 安装配置简单，而且提供了HTTP API进行交互，使用也很简单
• 安全: 支持SSL证书验证
• 快速: 单实例支持每秒2k+读操作
• 可靠: 采用raft算法实现分布式系统数据的可用性和一致性
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##准备签发证书环境
CFSSL是CloudFlare公司开源的一款PKI/TLS工具。CESSL 包含一个命令行工具和一个用于签名、验证和捆绑TLS证书的HTTP API服务。使用Go语言编写。
CFSSL使用配置文件生成证书，因此自签之前，需要生成它识别的json 格式的配置文件，CFSSL 提供了方便的命令行生成配置文件。
CFSSL用来为etcd提供TLS证书，它支持签三种类型的证书:
1、client证书，服务端连接客户端时携带的证书，用于客户端验证服务端身份，如kube-apiserver 访问etcd;
2、server证书，客户端连接服务端时携带的证书，用于服务端验证客户端身份，如etcd对外提供服务:
3、peer证书，相互之间连接时使用的证书，如etcd节点之间进行验证和通信。
这里全部都使用同一套证书认证。1. 载证书制作工具
- 在 master01 节点上操作下载证书制作工具
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64 -O /usr/local/bin/cfssl
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64 -O /usr/local/bin/cfssljson
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64 -O /usr/local/bin/cfssl-certinfo
或
curl -L https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64 -o /usr/local/bin/cfssl
curl -L https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64 -o /usr/local/bin/cfssljson
curl -L https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64 -o /usr/local/bin/cfssl-certinfo
chmod +x /usr/local/bin/cfssl* #提前下载好拉入/usr/local/bin/目录并授权
字段解析
cfssl∶证书签发的工具命令
cfssljson∶将 cfssl 生成的证书（json格式）变为文件承载式证书
cfssl-certinfo∶验证证书的信息
cfssl-certinfo-cert <证书名称> #查看证书的信息
#创建k8s工作目录
mkdir /opt/k8s
cd /opt/k8s/
#上传 etcd-cert.sh 和 etcd.sh 到 /opt/k8s/ 目录中
chmod +x etcd-cert.sh etcd.sh
#创建用于生成CA证书、etcd 服务器证书以及私钥的目录
mkdir /opt/k8s/etcd-cert
mv etcd-cert.sh etcd-cert/
cd /opt/k8s/etcd-cert/
./etcd-cert.sh #生成CA证书、etcd 服务器证书以及私钥
2. 利用etcd-cert.sh生成CA证书、etcd服务器证书以及私钥
1.创建k8s.工作目录
mkdir /opt/k8s
cd /opt/k8s/
2.mkdir /opt/k8s/etcd-cert #创建用于生成CA证书、etcd服务器证书以及私钥的目录
cd /opt/k8s/etcd-cert
vim etcd-cert.sh
----------------------------------------------------------
cat > ca-config.json <<EOF #CA证书配置文件
"signing": #键名称
"default":
"expiry": "87600h" #证书有效期（10年）
,
"profiles": #简介
"www": #名称
"expiry": "87600h",
"usages": [ #使用方法
"signing", #键
"key encipherment", #密钥验证（密钥验证要设置在CA证书中）
"server auth", #服务器端验证
"client auth" #客户端验证
]
EOF
cat > ca-csr.json <<EOF #CA签名
"CN": "etcd CA", #CA签名为etcd指定（三个节点均需要）
"key":
"algo": "rsa", #使用rsa非对称密钥的形式
"size": 2048 #密钥长度为2048
,
"names": [ #在证书中定义信息（标准格式）
"C": "CN", #名称
"L": "Beijing",
"ST": "Beijing"
]
EOF
cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca -
cat > server-csr.json <<EOF #服务器端的签名
"CN": "etcd",
"hosts": [ #定义三个节点的IP地址
"192.168.163.141",
"192.168.163.132",
"192.168.163.131"
],
"key":
"algo": "rsa",
"size": 2048
,
"names": [
"C": "CN",
"L": "BeiJing",
"ST": "BeiJing"
]
EOF
cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=www server-csr.json | cfssljson -bare server #cfssl 为证书制作工具
----------------------------------------------------------
chmod +x etcd-cert.sh
./etcd-cert.sh 3. 利用etcd.sh启动etcd
1）解压etcd包
#etcd二进制包地址: https://github.com/etcd-io/etcd/releases
1.上传etcd-v3.3.10-1inux-amd64.tar.gz 到/opt/k8s/目录中，解压etcd 压缩包
2.cd /opt/k8s/
tar zxvf etcd-v3.3.10-linux-amd64.tar.gz
3.1s etcd-v3.3.10-linux-amd64
Documentation etcd etcdctl README-etcdctl.md README.md
READMEv2-etcdctl.md
==========================================================
etcd就是etcd服务的启动命令，后面可跟各种启动参数
etcdct1主要为etcd服务提供了命令行操作
==========================================================
2）创建用于存放etcd配置文件，命令文件，证书的目录
mkdir -p /opt/etcd/cfg,bin,ssl
mv /opt/k8s/etcd-v3.3.10-linux-amd64/etcd /opt/etcd/bin/
mv /opt/k8s/etcd-v3.3.10-linux-amd64/etcdctl /opt/etcd/bin/
cp /opt/k8s/etcd-cert/*.pem /opt/etcd/ssl/
3）编写etcd.sh启动etcd（先起一台，再scp）
cd /opt/k8s
vim etcd.sh
----------------------------------------------------------
#!/bin/bash
#以下为使用格式：etcd名称 当前etcd的IP地址+完整的集群名称和地址
# example: ./etcd.sh etcd01 192.168.163.141 etcd02=https://192.168.163.132:2380,etcd03=https://192.168.163.131:2380
ETCD_NAME=$1 #位置变量1：etcd节点名称
ETCD_IP=$2 #位置变量2：节点地址
ETCD_CLUSTER=$3 #位置变量3：集群
WORK_DIR=/opt/etcd #指定工作目录
cat <<EOF >$WORK_DIR/cfg/etcd #在指定工作目录创建ETCD的配置文件
#[Member]
ETCD_NAME="$ETCD_NAME" #etcd名称
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="https://$ETCD_IP:2380" #etcd IP地址：2380端口。用于集群之间通讯
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="https://$ETCD_IP:2379" #etcd IP地址：2379端口，用于开放给外部客户端通讯
#[Clustering]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="https://$ETCD_IP:2380"
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="https://$ETCD_IP:2379" #对外提供的url使用https的协议进行访问
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd01=https://$ETCD_IP:2380,$ETCD_CLUSTER" #多路访问
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster" #tokens 令牌环名称：etcd-cluster
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new" #状态，重新创建
EOF
cat <<EOF >/usr/lib/systemd/system/etcd.service #定义ectd的启动脚本
[Unit] #基本项
Description=Etcd Server #类似为 etcd 服务
After=network.target #vu癌症
After=network-online.target
Wants=network-online.target
[Service] #服务项
Type=notify
EnvironmentFile=$WORK_DIR/cfg/etcd #etcd文件位置
ExecStart=$WORK_DIR/bin/etcd \\ #准启动状态及以下的参数
--name=\\$ETCD_NAME \\
--data-dir=\\$ETCD_DATA_DIR \\
--listen-peer-urls=\\$ETCD_LISTEN_PEER_URLS \\
--listen-client-urls=\\$ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS,http://127.0.0.1:2379 \\
--advertise-client-urls=\\$ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS \\ #以下为群集内部的设定
--initial-advertise-peer-urls=\\$ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS \\
--initial-cluster=\\$ETCD_INITIAL_CLUSTER \\
--initial-cluster-token=\\$ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN \\ #群集内部通信，也是使用的令牌，为了保证安全（防范中间人窃取）
--initial-cluster-state=new \\
--cert-file=$WORK_DIR/ssl/server.pem \\ #证书相关参数
--key-file=$WORK_DIR/ssl/server-key.pem \\
--peer-cert-file=$WORK_DIR/ssl/server.pem \\
--peer-key-file=$WORK_DIR/ssl/server-key.pem \\
--trusted-ca-file=$WORK_DIR/ssl/ca.pem \\
--peer-trusted-ca-file=$WORK_DIR/ssl/ca.pem
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536 #开放最多的端口号
[Install]
WantedBy=multi-user.target #进行启动
EOF
systemctl daemon-reload #参数重载
systemctl enable etcd
systemctl restart etcd
----------------------------------------------------------
chmod +x etcd.sh
主机master01：./etcd.sh etcd01 192.168.163.141 etcd02=https://192.168.163.132:2380,etcd03=https://192.168.163.131:2380 #执行脚本
另外打开一个终端窗口查看etcd进程是否正常
ps -ef | grep etcd
//把etcd相关证书文件和命令文件全部拷贝到另外两个etcd集群节点
scp -r /opt/etcd/ root@192.168.163.132:/opt/
scp -r /opt/etcd/ root@192.168.163.131:/opt/
//把etcd服务管理文件拷贝到另外两个etcd集群节点
scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service root@192.168.163.132:/usr/lib/systemd/system/
scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service root@192.168.163.131:/usr/lib/systemd/system/
修改vim /opt/etcd/cfg/etcd文件，每一台主机都有自己的etc编号和ip，除了集群那行一致，其他都要修改成本机ip和etc编号
再次systemctl daemon-reload #参数重载
systemctl enable etcd
systemctl restart etcd
4. 在master01节点上测试健康检查
1.ln -s /opt/etcd/bin/etcd* /usr/local/bin
2.检查etcd群集状态
cd /opt/etcd/ssl
etcdctl \\
--ca-file=ca.pem \\
--cert-file=server.pem \\
--key-file=server-key.pem \\
--endpoints="https://192.168.163.141:2379,https://192.168.163.132:2379,https://192.168.163.131:2379" \\
cluster-health
==========================================================
--cert-file:识别HTTPS端使用sSL证书文件
--key-file: 使用此SSL密钥文件标识HTTPS客户端
-ca-file:使用此CA证书验证启用https的服务器的证书
--endpoints:集群中以逗号分隔的机器地址列表
cluster-health:检查etcd集群的运行状况
==========================================================
3.切换到etcd3版本查看集群节点状态和成员列表
export ETCDCTL_API=3
#v2和v3命令略有不同，etcd2 和etcd3也是不兼容的，默认是v2版本
etcdctl --write-out=table endpoint status
etcdctl --write-out=table member list
export ETCDCTL_API=2
#再切回v2版本
3. 部署docker引擎（两台node节点上部署）
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
systemctl start docker.service
systemctl enable docker.service
部署 Master 组件
//在 master01 节点上操作
#上传 master.zip 和 k8s-cert.sh 到 /opt/k8s 目录中，解压 master.zip 压缩包
cd /opt/k8s/
unzip master.zip
chmod +x *.sh
mkdir -p /opt/kubernetes/bin,cfg,ssl,logs
#创建用于生成CA证书、相关组件的证书和私钥的目录
mkdir /opt/k8s/k8s-cert
mv /opt/k8s/k8s-cert.sh /opt/k8s/k8s-cert
cd /opt/k8s/k8s-cert/
./k8s-cert.sh
ls *pem
admin-key.pem apiserver-key.pem ca-key.pem kube-proxy-key.pem
admin.pem apiserver.pem ca.pem kube-proxy.pem
cp ca*pem apiserver*pem /opt/kubernetes/ssl/
#上传 kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz 到 /opt/k8s/ 目录中，解压 kubernetes 压缩包
cd /opt/k8s/
tar zxvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
cd /opt/k8s/kubernetes/server/bin
cp kube-apiserver kubectl kube-controller-manager kube-scheduler /opt/kubernetes/bin/
ln -s /opt/kubernetes/bin/* /usr/local/bin/
#创建 bootstrap token 认证文件，apiserver 启动时会调用，然后就相当于在集群内创建了一个这个用户，接下来就可以用 RBAC 给他授权
cd /opt/k8s/
vim token.sh
#!/bin/bash
#获取随机数前16个字节内容，以十六进制格式输出，并删除其中空格
BOOTSTRAP_TOKEN=$(head -c 16 /dev/urandom | od -An -t x | tr -d )
#生成 token.csv 文件，按照 Token序列号,用户名,UID,用户组 的格式生成
cat > /opt/kubernetes/cfg/token.csv <<EOF
$BOOTSTRAP_TOKEN,kubelet-bootstrap,10001,"system:kubelet-bootstrap"
EOF
chmod +x token.sh
./token.sh
cat /opt/kubernetes/cfg/token.csv
cd /opt/k8s/
./apiserver.sh 192.168.163.141 https://192.168.163.141:2379,https://192.168.163.132:2379,https://192.168.163.131:2379
ps aux | grep kube-apiserver
netstat -natp | grep 6443 #安全端口6443用于接收HTTPS请求，用于基于Token文件或客户端证书等认证
cd /opt/k8s/
#启动 scheduler 服务，#启动 controller-manager 服务
#启动 scheduler 服务
./scheduler.sh
ps aux | grep kube-scheduler
#启动 controller-manager 服务
./controller-manager.sh
ps aux | grep kube-controller-manager
#生成kubectl连接集群的证书
vim admin.sh
./admin.sh
kubectl create clusterrolebinding cluster-system-anonymous --clusterrole=cluster-admin --user=system:anonymous
#通过kubectl工具查看当前集群组件状态
kubectl get cs
NAME STATUS MESSAGE ERROR
controller-manager Healthy ok
scheduler Healthy ok
etcd-2 Healthy "health":"true"
etcd-1 Healthy "health":"true"
etcd-0 Healthy "health":"true"
#查看版本信息
kubectl version
以上是关于Kunbernetes——二进制单节点部署的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
K8S——单master节点和基于单master节点的双master节点二进制部署（本机实验，防止卡顿，所以多master就不做3台了）
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