k8s控制平面apiserver集群部署

时间  2019-12-09
标签 k8s 控制 平面 apiserver 集群 部署 栏目 负载均衡 繁體版
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说明：本部署文章参照了 https://github.com/opsnull/follow-me-install-kubernetes-cluster ，欢迎给做者star

注意：若是没有特殊指明，本文档的全部操做均在 k8s-master 节点上执行，而后远程分发文件和执行命令。node

 1.建立 kubernetes 证书和私钥

建立证书签名请求：git

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
cat > kubernetes-csr.json <<EOF
{
  "CN": "kubernetes",
  "hosts": [
    "127.0.0.1",
    "192.168.161.150",
    "192.168.161.151",
    "192.168.161.152",
    "192.168.161.160",
    "${CLUSTER_KUBERNETES_SVC_IP}",
    "kubernetes",
    "kubernetes.default",
    "kubernetes.default.svc",
    "kubernetes.default.svc.cluster",
    "kubernetes.default.svc.cluster.local"
  ],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "BeiJing",
      "L": "BeiJing",
      "O": "k8s",
      "OU": "4Paradigm"
    }
  ]
}
EOF

  • hosts 字段指定受权使用该证书的 IP 或域名列表，这里列出了 VIP 、apiserver 节点 IP、kubernetes 服务 IP 和域名；github

  • 域名最后字符不能是 .(如不能为 kubernetes.default.svc.cluster.local.)，不然解析时失败，提示： x509: cannot parse dnsName "kubernetes.default.svc.cluster.local."；json

  • 若是使用非 cluster.local 域名，如 opsnull.com，则须要修改域名列表中的最后两个域名为：kubernetes.default.svc.opsnull、kubernetes.default.svc.opsnull.combootstrap

  • kubernetes 服务 IP 是 apiserver 自动建立的，通常是 --service-cluster-ip-range 参数指定的网段的第一个IP，后续能够经过以下命令获取,如今获取不到,由于apiserver服务还没有启动起来：api

$ kubectl get svc kubernetes
NAME         CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
kubernetes   10.254.0.1   <none>        443/TCP   1d

生成证书和私钥：数组

cfssl gencert -ca=/opt/k8s/work/ca.pem \
  -ca-key=/opt/k8s/work/ca-key.pem \
  -config=/opt/k8s/work/ca-config.json \
  -profile=kubernetes kubernetes-csr.json | cfssljson -bare kubernetes
ls kubernetes*pem

将生成的证书和私钥文件拷贝到 master 节点：安全

cd /opt/k8s/work

for node_ip in 192.168.161.150 192.168.161.151 192.168.161.152
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "mkdir -p /etc/kubernetes/cert"
    scp kubernetes*.pem root@${node_ip}:/etc/kubernetes/cert/
  done

2.建立加密配置文件

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
cat > encryption-config.yaml <<EOF
kind: EncryptionConfig
apiVersion: v1
resources:
  - resources:
      - secrets
    providers:
      - aescbc:
          keys:
            - name: key1
              secret: ${ENCRYPTION_KEY}
      - identity: {}
EOF

将加密配置文件拷贝到 master 节点的 /etc/kubernetes 目录下：bash

cd /opt/k8s/work
for node_ip in 192.168.161.150 192.168.161.151 192.168.161.152
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp encryption-config.yaml root@${node_ip}:/etc/kubernetes/
  done

替换后的 encryption-config.yaml 文件：encryption-config.yamlssh

 

3.建立 kube-apiserver systemd unit 模板文件

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
cat > kube-apiserver.service.template <<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes API Server
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
After=network.target

[Service]
WorkingDirectory=${K8S_DIR}/kube-apiserver
ExecStart=/opt/k8s/bin/kube-apiserver \\
  --enable-admission-plugins=NamespaceLifecycle,NodeRestriction,LimitRanger,ServiceAccount,DefaultStorageClass,ResourceQuota \\
  --anonymous-auth=false \\
  --experimental-encryption-provider-config=/etc/kubernetes/encryption-config.yaml \\
  --advertise-address=##NODE_IP## \\
  --bind-address=##NODE_IP## \\
  --insecure-port=0 \\
  --authorization-mode=Node,RBAC \\
  --runtime-config=api/all \\
  --enable-bootstrap-token-auth \\
  --service-cluster-ip-range=${SERVICE_CIDR} \\
  --service-node-port-range=${NODE_PORT_RANGE} \\
  --tls-cert-file=/etc/kubernetes/cert/kubernetes.pem \\
  --tls-private-key-file=/etc/kubernetes/cert/kubernetes-key.pem \\
  --client-ca-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \\
  --kubelet-certificate-authority=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \\
  --kubelet-client-certificate=/etc/kubernetes/cert/kubernetes.pem \\
  --kubelet-client-key=/etc/kubernetes/cert/kubernetes-key.pem \\
  --kubelet-https=true \\
  --service-account-key-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \\
  --etcd-cafile=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \\
  --etcd-certfile=/etc/kubernetes/cert/kubernetes.pem \\
  --etcd-keyfile=/etc/kubernetes/cert/kubernetes-key.pem \\
  --etcd-servers=${ETCD_ENDPOINTS} \\
  --enable-swagger-ui=true \\
  --allow-privileged=true \\
  --max-mutating-requests-inflight=2000 \\
  --max-requests-inflight=4000 \\
  --apiserver-count=3 \\
  --audit-log-maxage=30 \\
  --audit-log-maxbackup=3 \\
  --audit-log-maxsize=100 \\
  --audit-log-path=${K8S_DIR}/kube-apiserver/audit.log \\
  --event-ttl=168h \\
  --logtostderr=true \\
  --v=2
Restart=on-failure
RestartSec=5
Type=notify
LimitNOFILE=65536

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
  • --experimental-encryption-provider-config：启用加密特性；
  • --authorization-mode=Node,RBAC： 开启 Node 和 RBAC 受权模式，拒绝未受权的请求；
  • --enable-admission-plugins：启用 ServiceAccount 和 NodeRestriction；
  • --service-account-key-file：签名 ServiceAccount Token 的公钥文件，kube-controller-manager 的 --service-account-private-key-file 指定私钥文件，二者配对使用；
  • --tls-*-file：指定 apiserver 使用的证书、私钥和 CA 文件。--client-ca-file 用于验证 client (kue-controller-manager、kube-scheduler、kubelet、kube-proxy 等)请求所带的证书；
  • --kubelet-client-certificate、--kubelet-client-key：若是指定，则使用 https 访问 kubelet APIs；须要为证书对应的用户(上面 kubernetes*.pem 证书的用户为 kubernetes) 用户定义 RBAC 规则，不然访问 kubelet API 时提示未受权；
  • --bind-address： 不能为 127.0.0.1，不然外界不能访问它的安全端口 6443；
  • --insecure-port=0：关闭监听非安全端口(8080)；
  • --service-cluster-ip-range： 指定 Service Cluster IP 地址段；
  • --service-node-port-range： 指定 NodePort 的端口范围；
  • --runtime-config=api/all=true： 启用全部版本的 APIs，如 autoscaling/v2alpha1；
  • --enable-bootstrap-token-auth：启用 kubelet bootstrap 的 token 认证；
  • --apiserver-count=3：指定集群运行模式，多台 kube-apiserver 会经过 leader 选举产生一个工做节点，其它节点处于阻塞状态；

1.14 不支持Initializers:https://github.com/opsnull/follow-me-install-kubernetes-cluster/issues/440

4.为各节点建立和分发 kube-apiserver systemd unit 文件

替换模板文件中的变量，为各节点建立 systemd unit 文件：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for (( i=0; i < 3; i++ ))
  do
    sed -e "s/##NODE_NAME##/${NODE_NAMES[i]}/" -e "s/##NODE_IP##/${NODE_IPS[i]}/" kube-apiserver.service.template > kube-apiserver-${NODE_IPS[i]}.service 
  done
ls kube-apiserver*.service
  • NODE_NAMES 和 NODE_IPS 为相同长度的 bash 数组，分别为节点名称和对应的 IP；

分发生成的 systemd unit 文件：

cd /opt/k8s/work

for node_ip in 192.168.161.150 192.168.161.151 192.168.161.152
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp kube-apiserver-${node_ip}.service root@${node_ip}:/etc/systemd/system/kube-apiserver.service
  done
  • 文件重命名为 kube-apiserver.service;

替换后的 unit 文件：kube-apiserver.service

 

5.启动 kube-apiserver 服务

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh

for node_ip in 192.168.161.150 192.168.161.151 192.168.161.152
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "mkdir -p ${K8S_DIR}/kube-apiserver"
    ssh root@${node_ip} "systemctl daemon-reload && systemctl enable kube-apiserver && systemctl restart kube-apiserver"
  done
  • 必须建立工做目录；

6.检查 kube-apiserver 运行状态

source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in 192.168.161.150 192.168.161.151 192.168.161.152
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "systemctl status kube-apiserver |grep 'Active:'"
  done

确保状态为 active (running)，不然到 master 节点查看日志，确认缘由：

$ journalctl -u kube-apiserver

 

 

 

7.打印 kube-apiserver 写入 etcd 的数据

source /opt/k8s/bin/environment.sh
ETCDCTL_API=3 etcdctl \
    --endpoints=${ETCD_ENDPOINTS} \
    --cacert=/opt/k8s/work/ca.pem \
    --cert=/opt/k8s/work/etcd.pem \
    --key=/opt/k8s/work/etcd-key.pem \
    get /registry/ --prefix --keys-only

 

8.检查集群信息

[root@k8s-master3 ~]# kubectl cluster-info
Kubernetes master is running at https://127.0.0.1:8443

To further debug and diagnose cluster problems, use 'kubectl cluster-info dump'.

 

kubectl get all --all-namespaces
NAMESPACE NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
default service/kubernetes ClusterIP 10.254.0.1 <none> 443/TCP 71m

[root@k8s-master3 ~]# kubectl get componentstatuses
NAME STATUS MESSAGE ERROR
controller-manager Unhealthy Get http://127.0.0.1:10252/healthz: dial tcp 127.0.0.1:10252: connect: connection refused
scheduler Unhealthy Get http://127.0.0.1:10251/healthz: dial tcp 127.0.0.1:10251: connect: connection refused
etcd-2 Healthy {"health":"true"}
etcd-1 Healthy {"health":"true"}
etcd-0 Healthy {"health":"true"}

 

注意：

  1. 若是执行 kubectl 命令式时输出以下错误信息，则说明使用的 ~/.kube/config 文件不对，请切换到正确的帐户后再执行该命令：

    The connection to the server localhost:8080 was refused - did you specify the right host or port?

  2. 执行 kubectl get componentstatuses 命令时，apiserver 默认向 127.0.0.1 发送请求。当 controller-manager、scheduler 以集群模式运行时，有可能和 kube-apiserver 不在一台机器上，这时 controller-manager 或 scheduler 的状态为 Unhealthy，但实际上它们工做正常。

9.kube-apiserver 监听的端口

sudo netstat -lnpt|grep kube
tcp        0      0 192.168.161.152:6443    0.0.0.0:*               LISTEN      6450/kube-apiserver
  • 6443: 接收 https 请求的安全端口，对全部请求作认证和受权；
  • 因为关闭了非安全端口，故没有监听 8080；

10.授予 kubernetes 证书访问 kubelet API 的权限

在执行 kubectl exec、run、logs 等命令时，apiserver 会转发到 kubelet。这里定义 RBAC 规则，受权 apiserver 调用 kubelet API。

$ kubectl create clusterrolebinding kube-apiserver:kubelet-apis --clusterrole=system:kubelet-api-admin --user kubernetes
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