按部就班的手动安装k8s笔记-2

时间 2019-12-04

标签按部就班手动安装 k8s 笔记繁體版

原文原文链接

上一篇笔记中，我尝试了使用 k8s 1.6 版本安装一个最简单的集群。这一次，我但愿可以增长 node 的数量而且安装网络插件，而后配置内部的域名解析功能。html

在起初的设想中，我仍然但愿不配置各个组件间的认证，只关心功能的正常运行。但在配置的过程当中发现 pod 中运行的组件若是要和 kube-apiserver 通讯的话，必需要有相关的认证信息，要么使用 ServiceAccount ,要么配置 kubeconfig 。那么在仍然但愿安装所进行的配置最少的状况下，我选择在 kube-apiserver 和 kube-controller-manager 之间配置 CA 和一组服务端证书，来支持 ServiceAccount 的正常使用。node

参考资料：

运行环境&软件版本：

Ubuntu 16.04.4 LTS
kubernetes v1.6.0
etcd v3.0.14
docker-ce 18.06.1-ce
flannel v0.10.0
k8s-dns 1.14.1
easyrsa3

角色规划

主机名	IP地址	角色	CPU/内存
u16-1	192.168.112.148	master	2核/2G
u16-2	192.168.112.149	node	2核/2G
u16-3	192.168.112.150	node	2核/2G

另外预先规定 clusterIP 使用的网段 10.244.0.0/16，kube-dns 的 service 使用的 IP 为 10.244.0.10linux

环境准备

首先仍然是下载 kubernetes 1.6.0 和对应版本的 etcd,并上传到服务器。nginx

关闭 swap并在 /etc/fstab 文件中取消掉自动挂载git

sudo swapoff -a
# vim /etc/fstab 或者其余方式

若是系统上安装了SELinux，须要将其关闭。另外还须要在防火墙上放开下面步骤中全部须要使用的端口，或者关闭防火墙管理软件，我这里选择将ubuntu16.04默认的ufw关闭github

sudo ufw disable

安装 docker-ce ，这里我选择添加阿里云的源并使用 apt-get 安装：docker

# step 1: 安装必要的一些系统工具
sudo apt-get update
sudo apt-get -y install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
# step 2: 安装GPG证书
curl -fsSL http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
# Step 3: 写入软件源信息
sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
# Step 4: 更新并安装 Docker-CE
sudo apt-get -y update
sudo apt-get -y install docker-ce

为了可以使集群节点之间、集群内外可以通讯，须要在 docker 的服务文件 /lib/systemd/system/docker.service 的 [Service] 段中添加下面内容，含义为在启动 docker 以后，修改 FORWARD 链的默认规则为 ACCEPT。ubuntu

ExecStartPost=/sbin/iptables -P FORWARD ACCEPT

在 /etc/hosts 中配置各个节点的解析，若是这里不配置节点之间可能没法经过 node 的 name 互相找到。vim

# 添加以下几行
192.168.112.148    u16-1
192.168.112.149 u16-2
192.168.112.150 u16-3

安装 Master 功能

安装 etcd 服务

tar xf etcd-v3.0.14-linux-amd64.tar.gz
# 把解压后的 etcd 和 etcdctl 复制到 /usr/bin 目录下
sudo cp etcd-v3.0.14-linux-amd64/etcd{,ctl} /usr/bin/
# 建立 etcd 工做路径和配置存放路径
sudo mkdir /var/lib/etcd/
sudo mkdir /etc/etcd/
# 而后建立管理脚本 /lib/systemd/system/etcd.service 和配置文件 /etc/etcd/etcd.conf。内容以下
cat /lib/systemd/system/etcd.service 
[Unit]
Description=Etcd Server
After=network.target
[Service]
Type=notify
WorkingDirectory=/var/lib/etcd/
EnvironmentFile=-/etc/etcd/etcd.conf
ExecStart=/usr/bin/etcd $ETCD_ARGS
[Install]
WantedBy=multi-user.target

cat /etc/etcd/etcd.conf 
ETCD_ARGS="--listen-client-urls 'http://192.168.112.148:2379' --advertise-client-urls 'http://192.168.112.148:2379'"

# 启动并设置为开机自启动
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl start etcd
sudo systemctl enable etcd
# 完成后能够检查一下服务是否正常运行
systemctl status etcd
# 也可使用 etcdctl 来检查 etcd 健康情况
etcdctl --endpoints http://192.168.112.148:2379 cluster-health
member 8e9e05c52164694d is healthy: got healthy result from http://192.168.112.148:2379
cluster is healthy

这里并无像上一篇笔记中那样使用默认配置让 etcd 只监听本地回环的 2379 端口，由于如今除了 kube-apiserver 以外各个 node 上运行 flanneld 也须要使用 etcd ，因此选择监听了本机IP的 2379 端口。api

参数说明：
--listen-client-urls 指定要监听客户端流量的URL列表，也就是对客户端开放的地址和端口。
--advertise-client-urls 指定向客户端告知的URL列表。

安装 kube-apiserver 服务

tar xf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
# 将 kube-apiserver、kube-controller-manager 和 kube-scheduler 的二进制文件复制到 /usr/bin 目录下
sudo cp kubernetes/server/bin/kube-{apiserver,controller-manager,scheduler} /usr/bin/
# 顺带把 kubectl 也放在系统 PATH 中
sudo cp kubernetes/server/bin/kubectl /usr/bin
# 建立日志存放目录和配置存放目录
sudo mkdir /var/log/kubernetes
sudo mkdir /etc/kubernetes

下面须要建立 apiserver 与 controller-manager 之间认证所须要的证书。

# 这里我准备使用 easy-rsa 工具生成证书。先下载 easy-rsa
curl -L -O https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/easy-rsa/easy-rsa.tar.gz
tar xf easy-rsa.tar.gz
cd easy-rsa-master/easyrsa3/
# 初始化工具
./easyrsa init-pki
# 建立根证书(CA)
./easyrsa --batch "--req-cn=192.168.112.148@`date +%s`" build-ca nopass
# 建立服务端证书和秘钥，这里的 IP 一个是 master 所在 host 的 IP，另外一个是 apiserver 的 clusterIP
./easyrsa --subject-alt-name="IP:192.168.112.148,IP:10.244.0.1" build-server-full server nopass
# 建立证书存放目录并把须要的证书及秘钥复制
sudo mkdir /etc/kubernetes/pki
sudo cp pki/ca.crt pki/issued/server.crt pki/private/server.key /etc/kubernetes/pki

而后建立管理脚本 /lib/systemd/system/kube-apiserver.service 和配置文件 /etc/kubernetes/apiserver

cat /lib/systemd/system/kube-apiserver.service 
[Unit]
Description=Kubernetes API Server
After=etcd.service
Wants=etcd.service
[Service]
EnvironmentFile=/etc/kubernetes/apiserver
ExecStart=/usr/bin/kube-apiserver $KUBE_API_ARGS
Restart=on-failure
Type=notify
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target

cat /etc/kubernetes/apiserver 
KUBE_API_ARGS="--storage-backend=etcd3 \
--etcd-servers=http://192.168.112.148:2379 \
--insecure-bind-address=0.0.0.0 \
--insecure-port=8080 \
--service-cluster-ip-range=10.244.0.0/16 \
--service-node-port-range=1-65535 \
--admission_control=NamespaceLifecycle,LimitRanger,ServiceAccount,DefaultStorageClass,ResourceQuota \
--client-ca-file=/etc/kubernetes/pki/ca.crt \
--tls-cert-file=/etc/kubernetes/pki/server.crt \
--tls-private-key-file=/etc/kubernetes/pki/server.key \
--logtostderr=false \
--log-dir=/var/log/kubernetes \
--v=2"

# 启动并设置为开机自启动
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl start kube-apiserver
sudo systemctl enable kube-apiserver

kube-apiserver 的参数说明：
--service-cluster-ip-range ：指定集群 Cluster IP 网段。由于但愿使用 10.244.0.0/16 做为使用的网段，因此在这里指定。
--admission_control ：Kubernetes 集群的准入控制设置，各控制模块以插件形式依次生效。由于 pod 中运行的插件须要使用 serviceaccount ，因此此次不删除 ServiceAccount 模块。
--client-ca-file ：指定CA根证书文件
--tls-cert-file ：指定服务端证书文件
--tls-private-key-file ：指定服务端私钥文件

安装 kube-controller-manager 服务

上一步已经将须要的二进制可执行文件和证书秘钥放在相应的位置了，下面须要建立管理脚本 /lib/systemd/system/kube-controller-manager.service 和配置文件 /etc/kubernetes/controller-manager

cat /lib/systemd/system/kube-controller-manager.service 
[Unit]
Description=Kubernetes Controller Manager
After=kube-apiserver.service
Requires=kube-apiserver.service
[Service]
EnvironmentFile=/etc/kubernetes/controller-manager
ExecStart=/usr/bin/kube-controller-manager $KUBE_CONTROLLER_MANAGER_ARGS
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target

cat /etc/kubernetes/controller-manager 
KUBE_CONTROLLER_MANAGER_ARGS="--master=http://192.168.112.148:8080 \
--service-account-private-key-file=/etc/kubernetes/pki/server.key \
--root-ca-file=/etc/kubernetes/pki/ca.crt \
--logtostderr=false \
--log-dir=/var/log/kubernetes \
--v=2"

kube-controller-manager 参数说明：
--service-account-private-key-file ：指定服务端私钥。用于签署 serviceaccount 的 token。
--root-ca-file ：指定 ca 跟证书文件。配置了此项后，ca证书将被包含在 serviceaccount 中，而后就可使用 serviceaccount 认证组件与apiserver 间的通信。

启动并设置为开机自启动

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl start kube-controller-manager
sudo systemctl enable kube-controller-manager

安装 kube-scheduler 服务

这部分配置与上一篇笔记彻底相同。编辑 systemd 服务文件 /lib/systemd/system/kube-scheduler.service

[Unit]
Description=Kubernetes Scheduler Server
After=kube-apiserver.service
Requires=kube-apiserver.service

[Service]
EnvironmentFile=/etc/kubernetes/scheduler
ExecStart=/usr/bin/kube-scheduler $KUBE_SCHEDULER_ARGS
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536

[Install]
WantedBy=multi-user.target

环境变量文件 /etc/kubernetes/scheduler 中定义了 kube-scheduler 启动参数 KUBE_SCHEDULER_ARGS。咱们建立这个文件并填入以下内容

KUBE_SCHEDULER_ARGS="--master=http://192.168.112.148:8080 \
--logtostderr=false \
--log-dir=/var/log/kubernetes \
--v=2"

安装完 kube-controller-manager 和 kube-scheduler 以后将其启动并设置为开机自启动

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl start kube-scheduler
sudo systemctl enable kube-scheduler

以上，master 角色的功能已经安装完成。下面须要在全部的节点安装 node 角色的功能。

安装 node 功能

安装 kubelet 和 kube-proxy 的过程与上篇笔记基本相同。

安装 kubelet 和 kube-proxy

tar xf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
# 将 kubelet 和 kube-proxy 的二进制文件复制到 /usr/bin 目录下
sudo cp kubernetes/server/bin/kube{let,-proxy} /usr/bin/
# 建立 kubelet 的工做路径 /var/lib/kubelet 、配置文件的存放路径 /etc/kubernetes 和 日志路径 /var/log/kubernetes。master 节点上已经建立过的文件夹则不须要再次建立
sudo mkdir /var/lib/kubelet
sudo mkdir /var/log/kubernetes
sudo mkdir /etc/kubernetes
# 下一步分别建立 kubelet 和 kube-proxy 的管理脚本与配置文件，内容以下
cat /lib/systemd/system/kubelet.service 
[Unit]
Description=Kubernetes Kubelet Server
After=docker.service
Requires=docker.service
[Service]
WorkingDirectory=/var/lib/kubelet
EnvironmentFile=/etc/kubernetes/kubelet
ExecStart=/usr/bin/kubelet $KUBELET_ARGS
Restart=on-failure
[Install]
WantedBy=mulit-user.targe

cat /lib/systemd/system/kube-proxy.service 
[Unit]
Description=Kubernetes Kube-Proxy Server
After=networking.service
Requires=networking.service
[Service]
EnvironmentFile=/etc/kubernetes/proxy
ExecStart=/usr/bin/kube-proxy $KUBE_PROXY_ARGS
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target

cat /etc/kubernetes/kubelet 
KUBELET_ARGS="--api-servers=http://192.168.112.148:8080 \
--hostname-override=u16-1 \
--cgroups-per-qos=false \
--enforce-node-allocatable="" \
--logtostderr=false \
--log-dir=/var/log/kubernetes \
--v=2"

cat /etc/kubernetes/proxy 
KUBE_PROXY_ARGS="--master=http://192.168.112.148:8080 --logtostderr=false --log-dir=/var/log/kubernetes --v=2"

# 将这两个服务启动并设置为开机自动启动
sudo systemctl start kubelet kube-proxy && sudo systemctl enable kubelet kube-proxy

--hostname-override ，设置本节点显示的名字，须要与/etc/hosts 中的解析对应

安装 flanneld 网络插件

wget 下载 flannel 对应版本的二进制程序包，也能够在 github 上下载。

wget https://github.com/coreos/flannel/releases/download/v0.10.0/flannel-v0.10.0-linux-amd64.tar.gz
# 解压出须要的程序放在 /usr/bin 下
tar xf flannel-v0.10.0-linux-amd64.tar.gz
sudo cp flanneld /usr/bin/
sudo cp mk-docker-opts.sh /usr/bin/

建立 systemd 管理脚本 /lib/systemd/system/flanneld.service。内容以下：

cat /lib/systemd/system/flanneld.service 
[Unit]
Description=Flanneld overlay address etcd agent
After=network.target
Before=docker.service
[Service]
EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/flanneld
ExecStart=/usr/bin/flanneld  ${FLANNEL_ETCD} ${FLANNEL_OPTIONS}
ExecStartPost=/usr/bin/mk-docker-opts.sh -d /run/flannel/docker
Type=notify
[Install]
WantedBy=multi-user.target
RequiredBy=docker.service

建立 flanneld 的配置文件：

cat /etc/kubernetes/flanneld 
FLANNEL_ETCD="-etcd-endpoints=http://192.168.112.148:2379"
FLANNEL_ETCD_KEY="/coreos.com/network"

同时还须要修改 /lib/systemd/system/docker.service 。在 After= 和 Requires= 后添加 flanneld.service 。添加环境变量文件 EnvironmentFile=-/run/flannel/docker ，同时在 ExecStart= 后面添加环境变量 DOCKER_OPTS ，好比：ExecStart=/usr/bin/dockerd -H fd:// $DOCKER_OPTS

flannel 网络插件使用 etcd 存储和同步信息，在启动 flanneld 以前首先在 etcd 中设置初始的配置：

etcdctl --endpoints http://192.168.112.148:2379 set /coreos.com/network/config '{ "Network": "10.244.0.0/16" }'

而后就能够启动 flanneld 了

sudo systemclt daemon-reload
sudo systemctl start flanneld && sudo systemctl enable flanneld
# 启动 flanneld 以后还须要重启 docker 和 kubelet
sudo systemctl restart docker kubelet
# 以后查看本机网卡信息，docker0 的 ip 地址已经变为指定的 ip 段。

下面咱们能够建立几个在不用 node 上运行的 pod 来测试网络是否已经联通。

# 仍是先解决基础镜像的问题 
sudo docker image pull mirrorgooglecontainers/pause-amd64:3.0
sudo docker tag mirrorgooglecontainers/pause-amd64:3.0 gcr.io/google_containers/pause-amd64:3.0
# 而后建立一个 yaml 文件用于配置测试用的资源
cat test.yml 
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:latest
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: client
spec:
  restartPolicy: OnFailure
  containers:
  - name: curl
    image: appropriate/curl
    args:
    - /bin/sh
    - -c
    - sleep 6000

# 建立资源
kubectl apply -f test.yml 
kubectl get pod -o wide
# 检查 NODE 列，由于要测试不一样 node 上是否能够互相通讯，因此但愿这里2个 pod 不在一个 node 上。
NAME                     READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
client                   1/1       Running   0          2m        10.244.62.2   u16-1
nginx-3406752312-7z5fs   1/1       Running   0          2m        10.244.18.2   u16-2
# 以后进入 client pod 的 容器内测试链接 nginx POD 的服务，看是否可以正常访问。
kubectl exec -it client /bin/sh
# 下面为在容器内操做
curl 10.244.18.2
# 显示访问正常
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
…………

安装插件

我在这里只尝试安装了 kube-dns 插件，但愿达到的目标是 k8s 内的容器在建立时都会指定 kube-dns 插件的地址为 dns 服务器，而且这个 dns 能够解析集群建立的 service 的地址。

kube-dns 的安装是将 kube-dns 做为一个 deployment 部署，它的 yaml 文件在 k8s 源码包内。

# 源码包已经包含在咱们下载的二进制安装包内了，先解压
cd kubernetes/
tar xf kubernetes-src.tar.gz
cd cluster/addons/dns
# 将须要修改的文件复制一份并做出修改，将模板改中的变量改成实际的值
cp kubedns-svc.yaml.sed kubedns-svc.yaml
cp kubedns-controller.yaml.sed kubedns-controller.yaml
sed -i 's/$DNS_SERVER_IP/10.244.0.10/g' kubedns-svc.yaml
sed -i 's/$DNS_DOMAIN/cluster.local/g' kubedns-controller.yaml
# 建立 kube-dns 所须要的 configmap、serviceaccount、service和deployment
kubectl apply -f kubedns-cm.yaml
kubectl apply -f kubedns-sa.yaml --namespace=kube-system
# sa 的模板中并无指定 namespace ,其余模板中指定了，不知道什么缘由，但我在这里须要将 serviceaccount 建立在 kube-system 的 namespace 下。
kubectl apply -f kubedns-svc.yaml
kubectl apply -f kubedns-controller.yaml
# 查看 dns 是否正常运行，这里 READY 为 3/3，STATUS 为 Running 表示运行成功
kubectl get pod -n kube-system

安装完成 kube-dns 后，还须要在全部 kubelet 的启动参数中增长下面参数，而后重启 kubelet。

--cluster-dns=10.244.0.10 --cluster-domain=cluster.local

测试一下功能

# 回到刚才的 test.yml 所在的目录，删除掉刚才的资源并从新建立
kubectl delete -f test.yml
kubectl apply -f test.yml
# 再建立文件用于 nginx 的svc 
cat test-svc.yml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-svc
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80
    protocol: TCP
# 建立 svc
kubectl apply -f test-svc.yml
# 以后进入 client pod 的容器内测试经过 svc 的名字链接 nginx POD 的服务，看是否可以正常访问。
kubectl exec -it client /bin/sh
# 下面为在容器内操做
curl http://nginx-svc
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
…………
# 由于此时新部署的pod都已经自动配置了 kube-dns 做为 dns 服务器。能够查看 /etc/resolv.conf 
cat /etc/resolv.conf 
nameserver 10.244.0.10
search default.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local localdomain
options ndots:5

至此，一个多 node 间的 pod 能够互相通讯，而且能够经过 dns 来访问或者进行服务发现的 k8s 集群已经部署完成。