使用Keadm进行部署KubeEdge

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了使用Keadm进行部署KubeEdge相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

Keadm用于安装KubeEdge的云端和边缘端组件。它不负责K8s的安装和运行。

请参考 kubernetes-compatibility 了解 Kubernetes 兼容性来确定安装哪个版本的Kubernetes。

1 使用限制

  • keadm 目前支持 Ubuntu 和 CentOS OS。RaspberryPi的支持正在进行中。
  • 需要超级用户权限（或root权限）才能运行。

2 设置云端（KubeEdge主节点）

默认情况下边缘节点需要访问cloudcore中 10000 ，10002 端口。

keadm init 将安装 cloudcore，生成证书并安装CRD。它还提供了一个命令行参数，通过它可以设置特定的版本。

重要提示：

  1. 必须正确配置 kubeconfig 或 master 中的至少一个，以便可以将其用于验证k8s集群的版本和其他信息。
  2. 请确保边缘节点可以使用云节点的本地IP连接云节点，或者需要使用 --advertise-address 标记指定云节点的公共IP 。
  3. --advertise-address（仅从1.3版本开始可用）是云端公开的地址（将添加到CloudCore证书的SAN中），默认值为本地IP。

举个例子：

# keadm init --advertise-address="THE-EXPOSED-IP"(only work since 1.3 release)

输出：

Kubernetes version verification passed, KubeEdge installation will start...
...
KubeEdge cloudcore is running, For logs visit:  /var/log/kubeedge/cloudcore.log

3 设置边缘端（KubeEdge工作节点）

3.1 从云端获取令牌

在云端运行 keadm gettoken 将返回token令牌，该令牌将在加入边缘节点时使用。

# keadm gettoken
27a37ef16159f7d3be8fae95d588b79b3adaaf92727b72659eb89758c66ffda2.eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJleHAiOjE1OTAyMTYwNzd9.JBj8LLYWXwbbvHKffJBpPd5CyxqapRQYDIXtFZErgYE

3.2 加入边缘节点

keadm join 将安装 edgecore 和 mqtt。它还提供了一个命令行参数，通过它可以设置特定的版本。

举个例子：

# keadm join --cloudcore-ipport=192.168.20.50:10000 --token=27a37ef16159f7d3be8fae95d588b79b3adaaf92727b72659eb89758c66ffda2.eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJleHAiOjE1OTAyMTYwNzd9.JBj8LLYWXwbbvHKffJBpPd5CyxqapRQYDIXtFZErgYE

重要提示：

  1. --cloudcore-ipport 是必填参数。
  2. 加上 --token 会自动为边缘节点生成证书，如果你需要的话。
  3. 需要保证云和边缘端使用的KubeEdge版本相同。

输出：

Host has mosquit+ already installed and running. Hence skipping the installation steps !!!
...
KubeEdge edgecore is running, For logs visit:  /var/log/kubeedge/edgecore.log

3.3 启用 kubectl logs 功能

kubectl logs 必须在使用 metrics-server 之前部署，通过以下操作激活功能：

  1. 确保您可以找到 Kubernetes 的 ca.crt 和 ca.key 文件。如果您通过 kubeadm 安装Kubernetes 集群，这些文件将位于 /etc/kubernetes/pki/ 目录中。

    ls /etc/kubernetes/pki/

  2. 设置 CLOUDCOREIPS 环境。环境变量设置为指定的 cloudcore 的IP地址，如果您具有高可用的集群，则可以指定VIP（即弹性IP/虚拟IP）。

    export CLOUDCOREIPS="192.168.0.139"

    （警告：建议使用同一 终端 来保持系统工作的持续，在必要时再次键入此命令。）使用以下命令检查环境变量：

    echo $CLOUDCOREIPS

  3. 在云端节点上为 CloudStream 生成证书，但是，生成的文件不在 /etc/kubeedge/ 中，我们需要从GitHub的存储库中拷贝一份。

将用户更改为root：

```shell
sudo su
```
从原始克隆的存储库中拷贝证书：
```shell
cp $GOPATH/src/github.com/kubeedge/kubeedge/build/tools/certgen.sh /etc/kubeedge/
```
将目录更改为kubeedge目录：
```shell
cd /etc/kubeedge/
```
从 **certgen.sh** 生成证书
```bash
/etc/kubeedge/certgen.sh stream
```

  1. 需要在主机上设置 iptables。（此命令应该在每个apiserver部署的节点上执行。）（在这种情况下，须在master节点上执行，并由root用户执行此命令。） 在运行每个apiserver的主机上运行以下命令：

    注意: 您需要先设置CLOUDCOREIPS变量

    iptables -t nat -A OUTPUT -p tcp --dport 10350 -j DNAT --to $CLOUDCOREIPS:10003

    端口10003和10350是 CloudStream 和 Edgecore 的默认端口，如果已发生变更，请使用您自己设置的端口。

    如果您不确定是否设置了iptables，并且希望清除所有这些表。（如果您错误地设置了iptables，它将阻止您使用 kubectl logs 功能） 可以使用以下命令清理iptables规则：

    iptables -F && iptables -t nat -F && iptables -t mangle -F && iptables -X

  2. /etc/kubeedge/config/cloudcore.yaml 和 /etc/kubeedge/config/edgecore.yaml 上 cloudcore 和 edgecore 都要 修改。将 cloudStream 和 edgeStream 设置为 enable: true 。将服务器IP更改为 cloudcore IP（与 $ CLOUDCOREIPS 相同）。

    在 cloudcore 中打开 YAML 文件：

    sudo nano /etc/kubeedge/config/cloudcore.yaml

    在以下文件中修改( enable: true )内容：

    cloudStream:
  enable: true
  streamPort: 10003
  tlsStreamCAFile: /etc/kubeedge/ca/streamCA.crt
  tlsStreamCertFile: /etc/kubeedge/certs/stream.crt
  tlsStreamPrivateKeyFile: /etc/kubeedge/certs/stream.key
  tlsTunnelCAFile: /etc/kubeedge/ca/rootCA.crt
  tlsTunnelCertFile: /etc/kubeedge/certs/server.crt
  tlsTunnelPrivateKeyFile: /etc/kubeedge/certs/server.key
  tunnelPort: 10004

    在 edgecore 中打开 YAML 文件：

    sudo nano /etc/kubeedge/config/edgecore.yaml

    修改以下部分中的文件 (enable: true), (server: 192.168.0.193:10004):

    edgeStream:
  enable: true
  handshakeTimeout: 30
  readDeadline: 15
  server: 192.168.0.139:10004
  tlsTunnelCAFile: /etc/kubeedge/ca/rootCA.crt
  tlsTunnelCertFile: /etc/kubeedge/certs/server.crt
  tlsTunnelPrivateKeyFile: /etc/kubeedge/certs/server.key
  writeDeadline: 15

  3. 重新启动所有cloudcore和edgecore。

    sudo su

    cloudCore:

    pkill cloudcore
nohup cloudcore > cloudcore.log 2>&1 &

    edgeCore:

    systemctl restart edgecore.service

    如果您无法重启 edgecore，请检查是否是由于 kube-proxy 的缘故，同时杀死这个进程。 kubeedge 默认不纳入该进程，我们使用 edgemesh 来进行替代

    注意： 可以考虑避免 kube-proxy 部署在edgenode上。有两种解决方法：

    1. 通过调用 kubectl edit daemonsets.apps -n kube-system kube-proxy 添加以下设置：

      affinity:
nodeAffinity:
  requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
    nodeSelectorTerms:
      - matchExpressions:
          - key: node-role.kubernetes.io/edge
            operator: DoesNotExist

    2. 如果您仍然要运行 kube-proxy ，请通过在以下位置添加 edgecore.service 中的 env 变量来要求 edgecore 不进行检查edgecore.service：

      sudo vi /etc/kubeedge/edgecore.service
      • 将以下行添加到 edgecore.service 文件：
      Environment="CHECK_EDGECORE_ENVIRONMENT=false"
      • 最终文件应如下所示：
      Description=edgecore.service

[Service]
Type=simple
ExecStart=/root/cmd/ke/edgecore --logtostderr=false --log-file=/root/cmd/ke/edgecore.log
Environment="CHECK_EDGECORE_ENVIRONMENT=false"

[Install]
WantedBy=multi-user.target

3.4 在云端支持 Metrics-server

  1. 实现该功能点的是重复使用了 cloudstream 和 edgestream 模块。因此，您还需要执行 启用 kubectl logs 功能 的所有步骤。

  2. 由于边缘节点和云节点的 kubelet 端口不同，故当前版本的 metrics-server（0.3.x）不支持自动端口识别（这是0.4.0功能），因此您现在需要手动编译从master分支拉取的镜像。

    Git clone 最新的 metrics server 代码仓:

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

    转到 metrics server 目录:

    cd metrics-server

    制作 docker 容器:

    make container

    检查您是否有此 docker 镜像：

    docker images
    仓库标签镜像ID创建时间大小
    gcr.io/k8s-staging-metrics-serer/ metrics-serer-amd646d92704c5a68cd29a7a81bce68e6c2230c7a6912a24f71249d6919秒前57.2MB
    metrics-server-kubeedgelatestaef0fa7a834c28秒前57.2MB

    确保您使用镜像ID来对镜像标签进行变更，以使其与yaml文件中的镜像名称一致。

    docker tag a24f71249d69 metrics-server-kubeedge:latest

  3. 部署yaml应用。可以参考相关部署文档：https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server/tree/master/manifests。

    注意：下面的那些iptables必须应用在机器上（精确地是网络名称空间，因此metrics-server也需要在主机网络模式下运行）metric-server在其上运行。

    注意： 下面的那些iptables必须应用在已运行metric-server 机器上（精确地命名是网络名称空间，因此metrics-server也需要在主机网络模式下运行）

    iptables -t nat -A OUTPUT -p tcp --dport 10350 -j DNAT --to $CLOUDCOREIPS:10003

    （引导对metric-data的请求edgecore:10250至在cloudcore和edgecore之间的隧道中，iptables至关重要。）

    在部署 metrics-server 之前，必须确保将其部署在已部署apiserver的节点上。在这种情况下，这就是master节点。作为结果，需要通过以下命令使主节点可调度：

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

    然后，在 deployment.yaml 文件中，必须指定 metrics-server 部署在主节点上。（选择主机名作为标记的标签。）

    在metrics-server-deployment.yaml中

        spec:
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              #Specify which label in [kubectl get nodes --show-labels] you want to match
              - key: kubernetes.io/hostname
                operator: In
                values:
                #Specify the value in key
                - charlie-latest

重要提示： 1. Metrics-server需要使用主机网络网络模式。

  1. 使用您自己编译的镜像，并将 imagePullPolicy 设置为Never。

  2. 为 Metrics 服务器启用 –kubelet-use-node-status-port 功能

    需要将这些设置写入部署yaml（metrics-server-deployment.yaml）文件中，如下所示：

          volumes:
      # mount in tmp so we can safely use from-scratch images and/or read-only containers
      - name: tmp-dir
        emptyDir: 
      hostNetwork: true                          #Add this line to enable hostnetwork mode
      containers:
      - name: metrics-server
        image: metrics-server-kubeedge:latest    #Make sure that the REPOSITORY and TAG are correct
        # Modified args to include --kubelet-insecure-tls for Docker Desktop (don't use this flag with a real k8s cluster!!)
        imagePullPolicy: Never                   #Make sure that the deployment uses the image you built up
        args:
          - --cert-dir=/tmp
          - --secure-port=4443
          - --v=2
          - --kubelet-insecure-tls
          - --kubelet-preferred-address-types=InternalDNS,InternalIP,ExternalIP,Hostname
          - --kubelet-use-node-status-port       #Enable the feature of --kubelet-use-node-status-port for Metrics-server
        ports:
        - name: main-port
          containerPort: 4443
          protocol: TCP

4 重置KubeEdge master节点和工作节点

4.1 Master

keadm reset将停止 cloudcore 并从 Kubernetes master 中删除与KubeEdge相关的资源，如 kubeedge 命名空间。它不会卸载/删除任何先决条件。

它为用户提供了一个标志，以指定kubeconfig路径，默认路径为 /root/.kube/config 。

例子：

 # keadm reset --kube-config=$HOME/.kube/config

节点 keadm reset 将停止 edgecore ，并且不会卸载/删除任何先决条件。

以上是关于使用Keadm进行部署KubeEdge的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

kubeedge: keadm 源码学习

(⊙o⊙)？原来边缘计算是这么开发的！

在 Kubernetes 中部署并使用 KubeEdge

KubeEdge简介

KubeEdge详解

KubeEdge简介，优势，应用场景及特点