k8s多Master集群二进制部署
Posted 王大雏
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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k8s多Master集群二进制部署相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
k8s多Master集群二进制部署
一、k8s多Master集群高可用方案
作用是实现高可用
apiserver对外安全通信端口6443，对内端口8080
1、高可用实现方案
- 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、多Master高可用的搭建过程
- 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
二、多master节点集群搭建（master02 节点部署）
在单master节点部署的基础上
//从 master01 节点上拷贝证书文件、各master组件的配置文件和服务管理文件到 master02 节点
scp -r /opt/etcd/ root@192.168.80.20:/opt/
scp -r /opt/kubernetes/ root@192.168.80.20:/opt
scp /usr/lib/systemd/system/kube-apiserver,kube-controller-manager,kube-scheduler.service root@192.168.80.20:/usr/lib/systemd/system/
//修改配置文件kube-apiserver中的IP
vim /opt/kubernetes/cfg/kube-apiserver
KUBE_APISERVER_OPTS="--logtostderr=true \\
--v=4 \\
--etcd-servers=https://192.168.80.10:2379,https://192.168.80.11:2379,https://192.168.80.12:2379 \\
--bind-address=192.168.80.20 \\ #修改
--secure-port=6443 \\
--advertise-address=192.168.80.20 \\ #修改
......
//在 master02 节点上启动各服务并设置开机自启
systemctl start kube-apiserver.service
systemctl enable kube-apiserver.service
systemctl start kube-controller-manager.service
systemctl enable kube-controller-manager.service
systemctl start kube-scheduler.service
systemctl enable kube-scheduler.service
//查看node节点状态
ln -s /opt/kubernetes/bin/* /usr/local/bin/
kubectl get nodes
kubectl 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把node节点与master节点都关联起来
三、负载均衡部署
//配置load balancer集群双机热备负载均衡（nginx实现负载均衡，keepalived实现双机热备）
##### 在lb01、lb02节点上操作 #####
//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 repo
baseurl=http://nginx.org/packages/centos/7/$basearch/
gpgcheck=0
EOF
yum install nginx -y
//修改nginx配置文件，配置四层反向代理负载均衡，指定k8s群集2台master的节点ip和6443端口
vim /etc/nginx/nginx.conf
events
worker_connections 1024;
#添加
stream
log_format main '$remote_addr $upstream_addr - [$time_local] $status $upstream_bytes_sent';
access_log /var/log/nginx/k8s-access.log main;
upstream k8s-apiserver
server 192.168.80.10:6443;
server 192.168.80.20:6443;
server
listen 6443;
proxy_pass k8s-apiserver;
http
......
//检查配置文件语法
nginx -t
//启动nginx服务，查看已监听6443端口
systemctl start nginx
systemctl enable nginx
netstat -natp | grep nginx
//部署keepalived服务
yum install keepalived -y
//修改keepalived配置文件
vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_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 BACKUP
interface ens33 #指定网卡名称 ens33
virtual_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 90
advert_int 1
authentication
auth_type PASS
auth_pass 1111
virtual_ipaddress
192.168.80.100/24 #指定 VIP
track_script
check_nginx #指定vrrp_script配置的脚本
//创建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ID
count=$(ps -ef | grep nginx | egrep -cv "grep|$$")
if [ "$count" -eq 0 ];then
systemctl stop keepalived
fi
chmod +x /etc/nginx/check_nginx.sh
//启动keepalived服务（一定要先启动了nginx服务，再启动keepalived服务）
systemctl start keepalived
systemctl enable keepalived
ip a #查看VIP是否生成
//修改node节点上的bootstrap.kubeconfig,kubelet.kubeconfig配置文件为VIP
cd /opt/kubernetes/cfg/
vim bootstrap.kubeconfig
server: https://192.168.80.100:6443
vim kubelet.kubeconfig
server: https://192.168.80.100:6443
vim kube-proxy.kubeconfig
server: https://192.168.80.100:6443
//重启kubelet和kube-proxy服务
systemctl restart kubelet.service
systemctl restart kube-proxy.service
//在lb01上查看nginx的k8s日志
tail /var/log/nginx/k8s-access.log
##### 在 master01 节点上操作 #####
//测试创建pod
kubectl run nginx --image=nginx
//查看Pod的状态信息
kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-dbddb74b8-nf9sk 0/1 ContainerCreating 0 33s #正在创建中
kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-dbddb74b8-nf9sk 1/1 Running 0 80s #创建完成，运行中
kubectl get pods -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE
nginx-dbddb74b8-26r9l 1/1 Running 0 10m 172.17.36.2 192.168.80.15 <none>
//READY为1/1，表示这个Pod中有1个容器
//在对应网段的node节点上操作，可以直接使用浏览器或者curl命令访问
curl 172.17.36.2
//这时在master01节点上查看nginx日志，发现没有权限查看
kubectl logs nginx-dbddb74b8-nf9sk
Error from server (Forbidden): Forbidden (user=system:anonymous, verb=get, resource=nodes, subresource=proxy) ( nginx-dbddb74b8-nf9sk)
//在master01节点上，将cluster-admin角色授予用户system:anonymous
kubectl create clusterrolebinding cluster-system-anonymous --clusterrole=cluster-admin --user=system:anonymous
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/cluster-system-anonymous created
//再次查看nginx日志
kubectl logs nginx-dbddb74b8-nf9sk
四、k8s的网站管理系统（Dashboard UI）
1、Dashboard介绍
仪表板是基于Web的Kubernetes用户界面。您可以使用仪表板将容器化应用程序部署到Kubernetes集群，对容器化应用程序进行故障排除，并管理集群本身及其伴随资源。您可以使用仪|表板来概述群集上运行的应用程序，以及创建或修改单个Kubernetes资源(例如部署，作业，守护进程等)。例如，您可以使用部署向导扩展部署，启动滚动更新，重新启动Pod或部署新应用程序。仪表板还提供有关群集中Kubernetes资源状态以及可能发生的任何错误的信息。
2、部署Dashboard UI
##### 在 master01 节点上操作 #####
//在k8s工作目录中创建dashborad工作目录
mkdir /opt/k8s/dashboard
cd /opt/k8s/dashboard
//上传Dashboard.zip压缩包，并解压，一共有7个yaml文件，包含5个构建该界面的核心文件，一个k8s-admin.yaml文件是自己写的，用来生成待会在浏览器中登录时所用的令牌；一个dashboard-cert.sh，用来快速生成解决谷歌浏览器加密通信问题所需的证书文件
//核心文件官方下载资源地址：https://github.com/kubernetes/kubernetes/tree/master/cluster/addons/dashboard
dashboard-configmap.yaml dashboard-rbac.yaml dashboard-service.yaml dashboard-controller.yaml dashboard-secret.yaml k8s-admin.yaml dashboard-cert.sh
------------------------------------------------------------------------------------------
1、dashboard-rbac.yaml：用于访问控制设置，配置各种角色的访问控制权限及角色绑定（绑定角色和服务账户），内容中包含对应各种角色所配置的规则（rules）
2、dashboard-secret.yaml：提供令牌，访问API服务器所用（个人理解为一种安全认证机制）
3、dashboard-configmap.yaml：配置模板文件，负责设置Dashboard的文件，ConfigMap提供了将配置数据注入容器的方式，保证容器中的应用程序配置从 Image 内容中解耦
4、dashboard-controller.yaml：负责控制器及服务账户的创建，来管理pod副本
5、dashboard-service.yaml：负责将容器中的服务提供出去，供外部访问
------------------------------------------------------------------------------------------
//通过kubectl create 命令创建resources
cd /opt/k8s/dashboard
1、规定kubernetes-dashboard-minimal该角色的权限：例如其中具备获取更新删除等不同的权限
kubectl create -f dashboard-rbac.yaml
//有几个kind就会有几个结果被创建，格式为kind+apiServer/name
role.rbac.authorization.k8s.io/kubernetes-dashboard-minimal created
rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/kubernetes-dashboard-minimal created
//查看类型为 Role,RoleBinding 的资源对象 kubernetes-dashboard-minimal 是否生成
kubectl get role,rolebinding -n kube-system
//-n kube-system 表示查看指定命名空间中的pod，缺省值为default
2、证书和密钥创建
kubectl create -f dashboard-secret.yaml
secret/kubernetes-dashboard-certs created
secret/kubernetes-dashboard-key-holder created
//查看类型为 Secret 的资源对象 kubernetes-dashboard-certs,kubernetes-dashboard-key-holder 是否生成
kubectl get secret -n kube-system
3、配置文件，对于集群dashboard设置的创建
kubectl create -f dashboard-configmap.yaml
configmap/kubernetes-dashboard-settings created
//查看类型为 ConfigMap 的资源对象 kubernetes-dashboard-settings 是否生成
kubectl get configmap -n kube-system
4、创建容器需要的控制器以及服务账户
kubectl create -f dashboard-controller.yaml
serviceaccount/kubernetes-dashboard created
deployment.apps/kubernetes-dashboard created
//查看类型为 ServiceAccount,Deployment 的资源对象 kubernetes-dashboard-settings 是否生成
kubectl get serviceaccount,deployment -n kube-system
5、将服务提供出去
kubectl create -f dashboard-service.yaml
service/kubernetes-dashboard created
//查看创建在指定的 kube-system 命名空间下的 pod 和 service 状态信息
kubectl get pods,svc -n kube-system -o wide
//svc 为 service 的缩写，可用 kubectl api-resources 查看
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE
pod/kubernetes-dashboard-7dffbccd68-c6d24 1/1 Running 1 11m 172.17.26.2 192.168.80.11 <none>
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE SELECTOR
service/kubernetes-dashboard NodePort 10.0.0.75 <none> 443:30001/TCP 11m k8s-app=kubernetes-dashboard
//dashboard分配给了node01服务器，访问的入口是30001端口，打开浏览器访问 https://nodeIP:30001 来进行测试
火狐浏览器可直接访问：https://192.168.80.11:30001
谷歌浏览器则因为缺少加密通信的认证证书，导致无法直接访问。可通过 菜单->更多工具->开发者工具->Security 查看访问失败的原因。
//解决谷歌浏览器加密通信问题，使用的脚本 dashboard-cert.sh 来快速生成证书文件
cd /opt/k8s/dashboard/
vim dashboard-controller.yaml
......
args:
# PLATFORM-SPECIFIC ARGS HERE
- --auto-generate-certificates
#在文件的第47行下面添加以下两行，指定加密（tls）的私钥和证书文件
- --tls-key-file=dashboard-key.pem
- --tls-cert-file=dashboard.pem
//执行脚本
cd /opt/k8s/dashboard/
chmod +x dashboard-cert.sh
./dashboard-cert.sh /opt/k8s/k8s-cert/
//在 dashboard 工作目录下将生成两个证书
ls *.pem
dashboard.pem dashboard-key.pem
//重新进行部署（注意：当apply不生效时，先使用delete清除资源，再apply创建资源）
kubectl apply -f dashboard-controller.yaml
//由于可能会更换所分配的节点，所以要再次查看一下分配的节点服务器地址和端口号
kubectl get pods,svc -n kube-system -o wide
//再次进行访问测试，选择使用令牌方式登录，使用 k8s-admin.yaml 文件进行创建令牌
cd /opt/k8s/dashboard/
kubectl create -f k8s-admin.yaml
#获取token简要信息，名称为dashboard-admin-token-xxxxx
kubectl get secrets -n kube-system
NAME TYPE DATA AGE
dashboard-admin-token-kpmm8 kubernetes.io/service-account-token 3
default-token-7dhwm kubernetes.io/service-account-token 3
kubernetes-dashboard-certs Opaque 11
kubernetes-dashboard-key-holder Opaque 2
kubernetes-dashboard-token-jn94c kubernetes.io/service-account-token 3
//查看令牌序列号，取 token: 后面的内容
kubectl describe secrets dashboard-admin-token-kpmm8 -n kube-system
//将令牌序列号复制填入到浏览器页面中，点击登录
先通过 kubectl get pods 命令查看一下集群中是否有资源在运行，再在 Dashboard UI 界面中命令空间选 default，
点击侧边栏中的“容器组”，点击容器名称，进入一个页面，点击右上方的“运行命令”或”日志“控件会弹出另一个额外页面，可在“运行命令”输入 curl <podip> 命令访问容器，再通过dashboard页面查看日志更新结果。
3、Dashboard部署步骤总结
准备 yaml 文件
kubectl create -f ... 创建 Dashboard 需要的资源
kubectl get pods,svc -n kube-system 获取 Dashboard 所在的 node i p和 node port
https://NodeIP:NodePort
30001
谷歌浏览器问题
先创建证书
修改controller.yaml 配置
重新创建资源
令牌
以上是关于k8s多Master集群二进制部署的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
K8S 多 Maser 集群架构和 Dashboard UI 的二进制部署
二进制安装多master节点的k8s集群-1.23.4（高可用架构）--未完待续
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）