附012.Kubeadm部署高可用Kubernetes

一 kubeadm介绍

1.1 概述

参考《附003.Kubeadm部署Kubernetes》。

1.2 kubeadm功能

参考《附003.Kubeadm部署Kubernetes》。

二 部署规划

2.1 节点规划

节点主机名	IP	类型	运行服务
k8smaster01	172.24.8.71	Kubernetes master节点	docker、etcd、kube-apiserver、kube-scheduler、kube-controller-manager、kubectl、kubelet、heapster、calico
k8smaster02	172.24.8.72	Kubernetes master节点	docker、etcd、kube-apiserver、kube-scheduler、kube-controller-manager、kubectl、 kubelet、heapster、calico
k8smaster03	172.24.8.73	Kubernetes master节点	docker、etcd、kube-apiserver、kube-scheduler、kube-controller-manager、kubectl、 kubelet、heapster、calico
k8snode01	172.24.8.74	Kubernetes node节点1	docker、kubelet、proxy、calico
k8snode02	172.24.8.75	Kubernetes node节点2	docker、kubelet、proxy、calico
k8snode03	172.24.8.76	Kubernetes node节点3	docker、kubelet、proxy、calico

Kubernetes的高可用主要指的是控制平面的高可用，即指多套Master节点组件和Etcd组件，工作节点通过负载均衡连接到各Master。HA有通常有如下两种架构：

高可用架构一：etcd与Master节点组件混布在一起。

高可用架构二：使用独立的Etcd集群，不与Master节点混布。

释义：

两种方式的相同之处在于都提供了控制平面的冗余，实现了集群高可以用，区别在于：

• Etcd混布方式

1. 所需机器资源少
2. 部署简单，利于管理
3. 容易进行横向扩展
4. 风险大，一台宿主机挂了，master和etcd就都少了一套，集群冗余度受到的影响比较大。

• Etcd独立部署方式：

1. 所需机器资源多（按照Etcd集群的奇数原则，这种拓扑的集群关控制平面最少需要6台宿主机了）
2. 部署相对复杂，要独立管理etcd集群和和master集群
3. 解耦了控制平面和Etcd，集群风险小健壮性强，单独挂了一台master或etcd对集群的影响很小

提示：本实验使用高可用架构一实现Kubernetes的高可用。

2.2 初始准备

  1 [root@k8smaster01 ~]# vi k8sinit.sh
  2 # Modify Author: xhy
  3 # Modify Date: 2019-06-23 22:19
  4 # Version:
  5 #***************************************************************#
  6 # Initialize the machine. This needs to be executed on every machine.
  7
  8 # Add host domain name.
  9 cat >> /etc/hosts << EOF
 10 172.24.8.71 k8smaster01
 11 172.24.8.72 k8smaster02
 12 172.24.8.73 k8smaster03
 13 172.24.8.74 k8snode01
 14 172.24.8.75 k8snode02
 15 172.24.8.76 k8snode03
 16 EOF
 17
 18 # Add docker user
 19 useradd -m docker
 20
 21 # Disable the SELinux.
 22 sed -i 's/^SELINUX=.*/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config
 23
 24 # Turn off and disable the firewalld.
 25 systemctl stop firewalld
 26 systemctl disable firewalld
 27
 28 # Modify related kernel parameters & Disable the swap.
 29 cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
 30 net.ipv4.ip_forward = 1
 31 net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
 32 net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
 33 net.ipv4.tcp_tw_recycle = 0
 34 vm.swappiness = 0
 35 vm.overcommit_memory = 1
 36 vm.panic_on_oom = 0
 37 net.ipv6.conf.all.disable_ipv6 = 1
 38 EOF
 39 sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf >&/dev/null
 40 swapoff -a
 41 sed -i '/ swap / s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab
 42 modprobe br_netfilter
 43
 44 # Add ipvs modules
 45 cat > /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules <<EOF
 46 #!/bin/bash
 47 modprobe -- ip_vs
 48 modprobe -- ip_vs_rr
 49 modprobe -- ip_vs_wrr
 50 modprobe -- ip_vs_sh
 51 modprobe -- nf_conntrack_ipv4
 52 EOF
 53 chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
 54 bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
 55
 56 # Install rpm
 57 yum install -y conntrack git ntpdate ntp ipvsadm ipset jq iptables curl sysstat libseccomp wget gcc gcc-c++ make openssl-devel
 58
 59 # Install Docker Compose
 60 sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.25.0/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose
 61 sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
 62
 63 # Update kernel
 64 rpm --import https://www.elrepo.org/RPM-GPG-KEY-elrepo.org
 65 rpm -Uvh https://www.elrepo.org/elrepo-release-7.0-4.el7.elrepo.noarch.rpm
 66 yum --disablerepo="*" --enablerepo="elrepo-kernel" install -y kernel-ml-5.4.1-1.el7.elrepo
 67 sed -i 's/^GRUB_DEFAULT=.*/GRUB_DEFAULT=0/' /etc/default/grub
 68 grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
 69 yum update -y
 70
 71 # Reboot the machine.
 72 reboot

提示：对于某些特性，可能需要升级内核，因此如上脚本将内核升级至5.4。

2.3 互信配置

为了更方便远程分发文件和执行命令，本实验配置master节点到其它节点的 ssh 信任关系。

  1 [root@k8smaster01 ~]# ssh-keygen -f ~/.ssh/id_rsa -N ''
  2 [root@k8smaster01 ~]# ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@k8smaster01
  3 [root@k8smaster01 ~]# ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@k8smaster02
  4 [root@k8smaster01 ~]# ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@k8smaster03
  5 [root@k8smaster01 ~]# ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@k8snode01
  6 [root@k8smaster01 ~]# ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@k8snode02
  7 [root@k8smaster01 ~]# ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@k8snode03

提示：此操作仅需要在master节点操作。

三 集群部署

3.1 Docker安装

  1 [root@k8smaster01 ~]# yum -y update
  2 [root@k8smaster01 ~]# yum -y install yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
  3 [root@k8smaster01 ~]# yum-config-manager \
  4 --add-repo \
  5 http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
  6 [root@k8smaster01 ~]# yum list docker-ce --showduplicates | sort -r		#查看可用版本
  7 [root@k8smaster01 ~]# yum -y install docker-ce-18.09.9-3.el7.x86_64		#kubeadm当前不支持18.09以上版本
  8 [root@k8smaster01 ~]# mkdir /etc/docker
  9 [root@k8smaster01 ~]# cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
 10 {
 11   "registry-mirrors": ["https://dbzucv6w.mirror.aliyuncs.com"],
 12   "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
 13   "log-driver": "json-file",
 14   "log-opts": {
 15     "max-size": "100m"
 16   },
 17   "storage-driver": "overlay2",
 18   "storage-opts": [
 19     "overlay2.override_kernel_check=true"
 20   ]
 21 }
 22 EOF								#配置system管理cgroup

  1 [root@k8smaster01 ~]# systemctl restart docker
  2 [root@k8smaster01 ~]# systemctl enable docker
  3 [root@k8smaster01 ~]# iptables -nvL		#确认iptables filter表中FOWARD链的默认策略(pllicy)为ACCEPT

3.2 相关组件包

需要在每台机器上都安装以下的软件包：

kubeadm: 用来初始化集群的指令；

kubelet: 在集群中的每个节点上用来启动 pod 和 container 等；

kubectl: 用来与集群通信的命令行工具。

kubeadm不能安装或管理 kubelet 或 kubectl ，所以得保证他们满足通过 kubeadm 安装的 Kubernetes 控制层对版本的要求。如果版本没有满足要求，可能导致一些意外错误或问题。

具体相关组件安装见《附001.kubectl介绍及使用》。

提示：所有Master+Worker节点均需要如上操作。

Kubernetes 1.15版本所有兼容相应组件的版本参考：https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/master/CHANGELOG-1.15.md。

3.3 正式安装

  1 [root@k8smaster01 ~]# cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
  2 [kubernetes]
  3 name=Kubernetes
  4 baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/
  5 enabled=1
  6 gpgcheck=1
  7 repo_gpgcheck=1
  8 gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
  9 EOF
 10 #配置yum源

  1 [root@k8smaster01 ~]# yum search kubelet --showduplicates		#查看相应版本
  2 [root@k8smaster01 ~]# yum install -y kubeadm-1.15.6-0.x86_64 kubelet-1.15.6-0.x86_64 kubectl-1.15.6-0.x86_64 --disableexcludes=kubernetes

说明：同时安装了cri-tools, kubernetes-cni, socat三个依赖：

socat：kubelet的依赖；

cri-tools：即CRI(Container Runtime Interface)容器运行时接口的命令行工具。

  1 [root@k8smaster01 ~]# systemctl enable kubelet

提示：所有Master+Worker节点均需要如上操作。此时不需要启动kubelet，初始化的过程中会自动启动的，如果此时启动了会出现报错，忽略即可。

三 部署高可用组件I

3.1 Keepalived安装

  1 [root@k8smaster01 ~]# wget https://www.keepalived.org/software/keepalived-2.0.19.tar.gz
  2 [root@k8smaster01 ~]# tar -zxvf keepalived-2.0.19.tar.gz
  3 [root@k8smaster01 ~]# cd keepalived-2.0.19/
  4 [root@k8smaster01 ~]# ./configure --sysconf=/etc --prefix=/usr/local/keepalived
  5 [root@k8smaster01 keepalived-2.0.19]# make && make install
  6 [root@k8smaster01 ~]# systemctl enable keepalived && systemctl start keepalived

提示：所有Master节点均需要如上操作。

3.2 创建配置文件

  1 [root@k8smaster01 ~]# git clone https://github.com/cookeem/kubeadm-ha	#拉取github的高可用自动配置脚本
  2 [root@k8smaster01 ~]# vi /root/kubeadm-ha/kubeadm-config.yaml
  3 apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta1
  4 kind: ClusterConfiguration
  5 kubernetesVersion: v1.15.6						#配置安装的版本
  6 ……
  7 podSubnet: "10.10.0.0/16"						#指定pod网段及掩码
  8 ……

提示：若需要修改为国内Kubernetes初始化镜像源，可通过在kubeadm-config.yaml中追加如下参数，若参考4.1步骤提前下载：

imageRepository: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_container

  1 [root@k8smaster01 ~]# cd kubeadm-ha/
  2 [root@k8smaster01 kubeadm-ha]# vi create-config.sh
  3 # master keepalived virtual ip address
  4 export K8SHA_VIP=172.24.8.100
  5 # master01 ip address
  6 export K8SHA_IP1=172.24.8.71
  7 # master02 ip address
  8 export K8SHA_IP2=172.24.8.72
  9 # master03 ip address
 10 export K8SHA_IP3=172.24.8.73
 11 # master keepalived virtual ip hostname
 12 export K8SHA_VHOST=k8smaster01
 13 # master01 hostname
 14 export K8SHA_HOST1=k8smaster01
 15 # master02 hostname
 16 export K8SHA_HOST2=k8smaster02
 17 # master03 hostname
 18 export K8SHA_HOST3=k8smaster03
 19 # master01 network interface name
 20 export K8SHA_NETINF1=eth0
 21 # master02 network interface name
 22 export K8SHA_NETINF2=eth0
 23 # master03 network interface name
 24 export K8SHA_NETINF3=eth0
 25 # keepalived auth_pass config
 26 export K8SHA_KEEPALIVED_AUTH=412f7dc3bfed32194d1600c483e10ad1d
 27 # calico reachable ip address
 28 export K8SHA_CALICO_REACHABLE_IP=172.24.8.2
 29 # kubernetes CIDR pod subnet
 30 export K8SHA_CIDR=10.10.0.0
 31
 32 [root@k8smaster01 kubeadm-ha]# ./create-config.sh

解释：所有Master节点均需要如上操作。执行脚本后会生产如下配置文件清单：

执行create-config.sh脚本后，会自动生成以下配置文件：

• kubeadm-config.yaml：kubeadm初始化配置文件，位于kubeadm-ha代码的./根目录




• keepalived：keepalived配置文件，位于各个master节点的/etc/keepalived目录




• nginx-lb：nginx-lb负载均衡配置文件，位于各个master节点的/root/nginx-lb目录




• calico.yaml：calico网络组件部署文件，位于kubeadm-ha代码的./calico目录

3.3 启动Keepalived

  1 [root@k8smaster01 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf
  2 [root@k8smaster01 ~]# cat /etc/keepalived/check_apiserver.sh

  1 [root@k8smaster01 ~]# systemctl restart keepalived.service
  2 [root@k8smaster01 ~]# systemctl status keepalived.service
  3 [root@k8smaster01 ~]# ping 172.24.8.100
  4 

提示：所有Master节点均需要如上操作。

3.4 启动Nginx

执行create-config.sh脚本后，nginx-lb的配置文件会自动复制到各个master的节点的/root/nginx-lb目录

  1 [root@k8smaster01 ~]# cd /root/nginx-lb/

  1 [root@k8smaster01 nginx-lb]# docker-compose up -d	        #使用docker-compose方式启动nginx-lb
  2 [root@k8smaster01 ~]# docker-compose ps			#检查nginx-lb启动状态

提示：所有Master节点均需要如上操作。

四 初始化集群-Mater

4.1 Master上初始化

  1 [root@k8smaster01 ~]# kubeadm --kubernetes-version=v1.15.6 config images list	#列出所需镜像
  2 k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.15.6
  3 k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.15.6
  4 k8s.gcr.io/kube-scheduler:v1.15.6
  5 k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.15.6
  6 k8s.gcr.io/pause:3.1
  7 k8s.gcr.io/etcd:3.3.10
  8 k8s.gcr.io/coredns:1.3.1

  1 [root@k8smaster01 ~]# kubeadm --kubernetes-version=v1.15.6 config images pull	#拉取kubernetes所需镜像

注意：

由于国内Kubernetes镜像可能无法pull，建议通过VPN等方式提前pull镜像，然后上传至所有master节点。

  1 [root@VPN ~]# docker pull k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.15.6
  2 [root@VPN ~]# docker pull k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.15.6
  3 [root@VPN ~]# docker pull k8s.gcr.io/kube-scheduler:v1.15.6
  4 [root@VPN ~]# docker pull k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.15.6
  5 [root@VPN ~]# docker pull k8s.gcr.io/pause:3.1
  6 [root@VPN ~]# docker pull k8s.gcr.io/etcd:3.3.10
  7 [root@VPN ~]# docker pull k8s.gcr.io/coredns:1.3.1
  8 [root@k8smaster01 ~]# docker load -i kube-apiserver.tar
  9 [root@k8smaster01 ~]# docker load -i kube-controller-manager.tar
 10 [root@k8smaster01 ~]# docker load -i kube-scheduler.tar
 11 [root@k8smaster01 ~]# docker load -i kube-proxy.tar
 12 [root@k8smaster01 ~]# docker load -i pause.tar
 13 [root@k8smaster01 ~]# docker load -i etcd.tar
 14 [root@k8smaster01 ~]# docker load -i coredns.tar

  1 [root@k8smaster01 ~]# kubeadm init --config=/root/kubeadm-ha/kubeadm-config.yaml --upload-certs

保留如下命令用于后续节点添加：

  1 You can now join any number of the control-plane node running the following command on each as root:
  2
  3   kubeadm join 172.24.8.100:16443 --token qcxeyv.q37rluk3qql8p9bf \
  4     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:d8cf7c0384fff8779227f1a913d981d02b9f8f79a70365ba76a909e7160899a9 \
  5     --control-plane --certificate-key d8393e3d6c936c2e489e4aff53458c6c5b06ef2a8715f49529494cbd469c1471
  6
  7 Please note that the certificate-key gives access to cluster sensitive data, keep it secret!
  8 As a safeguard, uploaded-certs will be deleted in two hours; If necessary, you can use
  9 "kubeadm init phase upload-certs --upload-certs" to reload certs afterward.
 10
 11 Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:
 12
 13 kubeadm join 172.24.8.100:16443 --token qcxeyv.q37rluk3qql8p9bf \
 14     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:d8cf7c0384fff8779227f1a913d981d02b9f8f79a70365ba76a909e7160899a9

注意：如上token具有默认24小时的有效期，token和hash值可通过如下方式获取：

kubeadm token list

如果 Token 过期以后，可以输入以下命令，生成新的 Token

  1 kubeadm token create
  2 openssl x509 -pubkey -in /etc/kubernetes/pki/ca.crt | openssl rsa -pubin -outform der 2>/dev/null | openssl dgst -sha256 -hex | sed 's/^.* //'
  3 

  1 [root@k8smaster01 ~]# mkdir -p $HOME/.kube
  2 [root@k8smaster01 ~]# sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/admin.conf
  3 [root@k8smaster01 ~]# sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/admin.conf

提示：默认使用k8s.gcr.io拉取镜像，国内用户可通过以下命令使用阿里源：

  1 [root@k8smaster01 ~]# cat << EOF >> ~/.bashrc
  2 export KUBECONFIG=$HOME/.kube/admin.conf
  3 EOF							#设置KUBECONFIG环境变量
  4 [root@k8smaster01 ~]# source ~/.bashrc

附加：初始化过程大致步骤如下：

• [kubelet-start] 生成kubelet的配置文件”/var/lib/kubelet/config.yaml”
• [certificates]生成相关的各种证书
• [kubeconfig]生成相关的kubeconfig文件
• [bootstraptoken]生成token记录下来，后边使用kubeadm join往集群中添加节点时会用到

提示：初始化仅需要在master01上执行，若初始化异常可通过[root@master ~]# kubeadm reset && rm -rf $HOME/.kube重置。

4.2 添加其他master节点

  1 [root@k8smaster02 ~]# kubeadm join 172.24.8.100:16443 --token qcxeyv.q37rluk3qql8p9bf \
  2     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:d8cf7c0384fff8779227f1a913d981d02b9f8f79a70365ba76a909e7160899a9 \
  3     --control-plane --certificate-key d8393e3d6c936c2e489e4aff53458c6c5b06ef2a8715f49529494cbd469c1471

  1 [root@k8smaster02 ~]# mkdir -p $HOME/.kube
  2 [root@k8smaster02 ~]# sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/admin.conf
  3 [root@k8smaster02 ~]# sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/admin.conf
  4 [root@k8smaster02 ~]# cat << EOF >> ~/.bashrc
  5 export KUBECONFIG=$HOME/.kube/admin.conf
  6 EOF
  7 [root@k8smaster02 ~]# source ~/.bashrc

提示：master03也如上执行添加至集群的controlplane。

五 安装NIC插件

5.1 NIC插件介绍

Calico 是一个安全的 L3 网络和网络策略提供者。

Canal 结合 Flannel 和 Calico， 提供网络和网络策略。

Cilium 是一个 L3 网络和网络策略插件， 能够透明的实施 HTTP/API/L7 策略。 同时支持路由（routing）和叠加/封装（ overlay/encapsulation）模式。

Contiv 为多种用例提供可配置网络（使用 BGP 的原生 L3，使用 vxlan 的 overlay，经典 L2 和 Cisco-SDN/ACI）和丰富的策略框架。Contiv 项目完全开源。安装工具同时提供基于和不基于 kubeadm 的安装选项。

Flannel 是一个可以用于 Kubernetes 的 overlay 网络提供者。

Romana 是一个 pod 网络的层 3 解决方案，并且支持 NetworkPolicy API。Kubeadm add-on 安装细节可以在这里找到。

Weave Net 提供了在网络分组两端参与工作的网络和网络策略，并且不需要额外的数据库。

CNI-Genie 使 Kubernetes 无缝连接到一种 CNI 插件，例如：Flannel、Calico、Canal、Romana 或者 Weave。

提示：本实验使用Calico插件。

5.2 部署calico

  1 [root@k8smaster01 ~]# docker pull calico/cni:v3.6.0
  2 [root@k8smaster01 ~]# docker pull calico/node:v3.6.0
  3 [root@k8smaster01 ~]# docker pull calico/kube-controllers:v3.6.0	#建议提前pull镜像
  4 [root@k8smaster01 ~]# kubectl apply -f kubeadm-ha/calico/calico.yaml

  1 [root@k8smaster01 ~]# kubectl get pods --all-namespaces -o wide		#查看部署

  1 [root@k8smaster01 ~]# kubectl get nodes
  2 NAME          STATUS   ROLES    AGE    VERSION
  3 k8smaster01   Ready    master   174m   v1.15.6
  4 k8smaster02   Ready    master   168m   v1.15.6
  5 k8smaster03   Ready    master   168m   v1.15.6

六 部署高可用组件II

6.1 高可用说明

高可用kubernetes集群步骤三已完成配置，但是使用docker-compose方式启动nginx-lb由于无法提供kubernetes集群的健康检查和自动重启功能，nginx-lb作为高可用kubernetes集群的核心组件建议也作为kubernetes集群中的一个pod来进行管理。

在/etc/kubernetes/manifests/目录下，是kubelet直接管理的核心部署文件。现在我们停止原先使用docker-compose启动的nginx-lb，由kubelet直接管理nginx-lb服务。

  1 [root@k8smaster01 ~]# systemctl stop kubelet
  2 [root@k8smaster01 ~]# docker stop nginx-lb && docker rm nginx-lb

提示：所有Master节点均需要如上操作。

  1 [root@k8smaster01 ~]# export K8SHA_HOST1=k8smaster01
  2 [root@k8smaster01 ~]# export K8SHA_HOST2=k8smaster02
  3 [root@k8smaster01 ~]# export K8SHA_HOST3=k8smaster03
  4 [root@k8smaster01 ~]# scp /root/nginx-lb/nginx-lb.conf root@${K8SHA_HOST1}:/etc/kubernetes/
  5 [root@k8smaster01 ~]# scp /root/nginx-lb/nginx-lb.conf root@${K8SHA_HOST2}:/etc/kubernetes/
  6 [root@k8smaster01 ~]# scp /root/nginx-lb/nginx-lb.conf root@${K8SHA_HOST3}:/etc/kubernetes/
  7 [root@k8smaster01 ~]# scp /root/nginx-lb/nginx-lb.yaml root@${K8SHA_HOST1}:/etc/kubernetes/manifests/
  8 [root@k8smaster01 ~]# scp /root/nginx-lb/nginx-lb.yaml root@${K8SHA_HOST2}:/etc/kubernetes/manifests/
  9 [root@k8smaster01 ~]# scp /root/nginx-lb/nginx-lb.yaml root@${K8SHA_HOST3}:/etc/kubernetes/manifests/

提示：如上操作仅需Master01上执行。

  1 [root@k8smaster01 ~]# systemctl restart kubelet docker			#所有master节点重启相关服务

提示：所有Master节点均需要如上操作。

  1 [root@k8smaster01 ~]# kubectl get pods --all-namespaces -o wide		#再次验证

七 添加Worker节点

7.1 下载镜像

为避免node节点无法pull相关镜像，建议体现pull。

  1 [root@k8snode01 ~]# docker load -i pause.tar

提示：所有node节点均需要如上操作。

7.2 添加Node节点

  1 [root@k8snode01 ~]# systemctl enable kubelet.service
  2 [root@k8snode01 ~]# skubeadm join 172.24.8.100:16443 --token qcxeyv.q37rluk3qql8p9bf \
  3     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:d8cf7c0384fff8779227f1a913d981d02b9f8f79a70365ba76a909e7160899a9

提示：若添加异常可通过如下方式重置：

  1 [root@node01 ~]# kubeadm reset
  2 [root@node01 ~]# ifconfig cni0 down
  3 [root@node01 ~]# ip link delete cni0
  4 [root@node01 ~]# ifconfig flannel.1 down
  5 [root@node01 ~]# ip link delete flannel.1
  6 [root@node01 ~]# rm -rf /var/lib/cni/

7.3 确认验证

  1 [root@k8smaster01 ~]# kubectl get nodes						#节点状态
  2 [root@k8smaster01 ~]# kubectl get cs						#组件状态
  3 [root@k8smaster01 ~]# kubectl get serviceaccount					#服务账户
  4 [root@k8smaster01 ~]# kubectl cluster-info						#集群信息
  5 [root@k8smaster01 ~]# kubectl get pod -n kube-system -o wide			#所有服务状态

提示：更多Kubetcl使用参考：https://kubernetes.io/docs/reference/kubectl/kubectl/

https://kubernetes.io/docs/reference/kubectl/overview/

更多kubeadm使用参考：https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm/

八 开启IPVS

8.1 修改ConfigMap

  1 [root@k8smaster01 ~]# kubectl edit cm kube-proxy -n kube-system		#模式改为ipvs
  2 ……
  3 mode: "ipvs"
  4 ……
  5 [root@k8smaster01 ~]# kubectl get pod -n kube-system | grep kube-proxy | awk '{system("kubectl delete pod "$1" -n kube-system")}'
  6 [root@k8smaster01 ~]# kubectl get pod -n kube-system | grep kube-proxy	#查看proxy的pod
  7 [root@k8smaster01 ~]# kubectl logs kube-proxy-2c8tj -n kube-system		#查看任意一个proxy pod的日志

九 测试集群

9.1 创建测试service

  1 [root@k8smaster01 ~]# kubectl run nginx --replicas=2 --labels="run=load-balancer-example" --image=nginx --port=80
  2 [root@k8smaster01 ~]# kubectl expose deployment nginx --type=NodePort --name=example-service  #暴露端口
  3 [root@k8smaster01 ~]# kubectl get service							  #查看服务状态
  4 [root@k8smaster01 ~]# kubectl describe service example-service				  #查看信息

9.2 测试访问

  1 [root@k8smaster01 ~]# curl 10.97.91.153:80

  1 [root@k8smaster01 ~]# kubectl get pod -o wide		#查看endpoint

  1 [root@k8smaster01 ~]# curl 10.10.32.129:80		#访问endpoint，与访问服务ip结果相同
  2 [root@k8smaster01 ~]# curl 10.10.154.1:80

十 部署dashboard

10.1 设置标签

  1 [root@k8smaster01 ~]# kubectl label nodes k8smaster01 app=kube-system
  2 [root@k8smaster01 ~]# kubectl label nodes k8smaster02 app=kube-system
  3 [root@k8smaster01 ~]# kubectl label nodes k8smaster03 app=kube-system

10.2 创建证书

由于自动生成的证书可能过期，建议手动生成证书，而取消yaml中自动创建secret的部分。

  1 [root@k8smaster01 ~]# cd /etc/kubernetes/pki/
  2 [root@k8smaster01 pki]# openssl genrsa -out dashboard.key 2048
  3 [root@k8smaster01 pki]# openssl req -new -out dashboard.csr -key dashboard.key -subj "/CN=dashboard"
  4 [root@k8smaster01 pki]# openssl x509 -req -sha256 -in dashboard.csr -out dashboard.crt -signkey dashboard.key -days 365
  5 [root@k8smaster01 pki]# openssl x509  -noout -text -in ./dashboard.crt		#查看证书
  6 

10.3 分发证书

  1 [root@k8smaster01 pki]# scp dashboard.* root@k8smaster02:/etc/kubernetes/pki/
  2 [root@k8smaster01 pki]# scp dashboard.* root@k8smaster03:/etc/kubernetes/pki/
  3 

10.4 手动创建secret

  1 [root@k8smaster01 ~]# ll /etc/kubernetes/pki/dashboard.*
  2 -rw-r--r-- 1 root root 1.2K Dec  3 03:10 /etc/kubernetes/pki/dashboard.crt
  3 -rw-r--r-- 1 root root  976 Dec  3 03:10 /etc/kubernetes/pki/dashboard.csr
  4 -rw-r--r-- 1 root root 1.7K Dec  3 03:09 /etc/kubernetes/pki/dashboard.key
  5 [root@k8smaster01 ~]# kubectl create secret generic kubernetes-dashboard-certs --from-file="/etc/kubernetes/pki/dashboard.crt,/etc/kubernetes/pki/dashboard.key" -n kube-system	#挂载新证书到dashboard
  6 [root@master dashboard]# kubectl get secret kubernetes-dashboard-certs -n kube-system -o yaml	#查看新证书

10.5 部署dashboard

  1 [root@master01 ~]# vim /root/kubeadm-ha/addons/kubernetes-dashboard/kubernetes-dashboard.yaml 		#如下部分删除
  2 # ------------------- Dashboard Secret ------------------- #
  3
  4 apiVersion: v1
  5 kind: Secret
  6 metadata:
  7   labels:
  8     k8s-app: kubernetes-dashboard
  9   name: kubernetes-dashboard-certs
 10   namespace: kube-system
 11 type: Opaque

  1 [root@k8smaster01 ~]# kubectl apply -f /root/kubeadm-ha/addons/kubernetes-dashboard/kubernetes-dashboard.yaml
  2 [root@k8smaster01 ~]# kubectl get deployment kubernetes-dashboard -n kube-system
  3 NAME                   READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
  4 kubernetes-dashboard   1/1     1            1           10s
  5 [root@k8smaster01 ~]# kubectl get pods -o wide --namespace kube-system
  6 [root@k8smaster01 ~]# kubectl get services kubernetes-dashboard -n kube-system

提示：k8smaster01 NodePort 30000/TCP映射到 dashboard pod 443 端口。

10.6 查看dashboard参数

  1 [root@k8smaster01 ~]# kubectl exec --namespace kube-system -it kubernetes-dashboard-66cb8889-gjpnd -- /dashboard --help

提示：dashboard 的 --authentication-mode 支持 token、basic，默认为 token。如果使用 basic，则 kube-apiserver 必须配置 --authorization-mode=ABAC 和 --basic-auth-file 参数。

十一 访问dashboard

11.1 导入证书

将dashboard.crt导入IE浏览器，并设置为信任，导入操作略。

11.2 创建kubeconfig文件

使用token相对复杂，可将token添加至kubeconfig文件中，使用KubeConfig 文件访问dashboard。

  1 [root@k8smaster01 ~]# ADMIN_SECRET=$(kubectl get secrets -n kube-system | grep admin-user-token- | awk '{print $1}')
  2 [root@k8smaster01 ~]# DASHBOARD_LOGIN_TOKEN=$(kubectl describe secret -n kube-system ${ADMIN_SECRET} | grep -E '^token' | awk '{print $2}')
  3 [root@k8smaster01 ~]# kubectl config set-cluster kubernetes \
  4   --certificate-authority=/etc/kubernetes/pki/ca.crt \
  5   --embed-certs=true \
  6   --server=172.24.8.100:16443 \
  7   --kubeconfig=dashboard.kubeconfig		        # 设置集群参数
  8 [root@k8smaster01 ~]# kubectl config set-credentials dashboard_user \
  9   --token=${DASHBOARD_LOGIN_TOKEN} \
 10   --kubeconfig=dashboard_admin.kubeconfig		# 设置客户端认证参数，使用上面创建的 Token
 11 [root@k8smaster01 ~]# kubectl config set-context default \
 12   --cluster=kubernetes \
 13   --user=dashboard_user \
 14   --kubeconfig=dashboard_admin.kubeconfig		# 设置上下文参数
 15 [root@k8smaster01 ~]# kubectl config use-context default --kubeconfig=dashboard_admin.kubeconfig  # 设置默认上下文

#将dashboard.kubeconfig文件导入，以便于浏览器使用该文件登录。

11.3 测试访问dashboard

本实验采用nodeip:nodepord方式访问。

浏览器访问：https://172.24.8.71:30000

使用dashboard_admin.kubeconfig文件访问：

提示：

更多dashboard访问方式及认证可参考《附004.Kubernetes Dashboard简介及使用》。

dashboard登录整个流程可参考：https://www.cnadn.net/post/2613.htm

提示：由于缺少 Heapster 插件，当前 dashboard 不能展示 Pod、Nodes 的 CPU、内存等统计数据和图表。

十二 部署heapster

12.1 pull镜像

建议提前pull部署heapster所需镜像。

  1 [root@VPN ~]# docker pull k8s.gcr.io/heapster-influxdb-amd64:v1.5.2
  2 [root@VPN ~]# docker run -ti --rm --entrypoint "/bin/sh" k8s.gcr.io/heapster-influxdb-amd64:v1.5.2
  3 / # sed -i "s/localhost/127.0.0.1/g" /etc/config.toml	#容器内修改config
  4 [root@VPN ~]# docker ps				        #另开一个终端
  5 CONTAINER ID        IMAGE                                       COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
  6 30b29cf20782        k8s.gcr.io/heapster-influxdb-amd64:v1.5.2   "/bin/sh"           5 minutes ago       Up 5 minutes                            elastic_brahmagupta
  7 [root@VPN ~]# docker commit elastic_brahmagupta k8s.gcr.io/heapster-influxdb-amd64:v1.5.2-fixed  #提交修改后的容器为镜像
  8 [root@VPN ~]# docker save -o heapster-influxdb-fixed.tar k8s.gcr.io/heapster-influxdb-amd64:v1.5.2-fixed

  1 [root@VPN ~]# docker pull k8s.gcr.io/heapster-amd64:v1.5.4
  2 [root@VPN ~]# docker save -o heapster.tar k8s.gcr.io/heapster-amd64:v1.5.4

  1 [root@k8smaster01 ~]# docker load -i heapster.tar
  2 [root@k8smaster01 ~]# docker load -i heapster-influxdb-fixed.tar

提示：所有Master节点都需要load如上镜像。

12.2 部署heapster

  1 [root@k8smaster01 ~]# kubectl apply -f /root/kubeadm-ha/addons/heapster/

12.3 确认验证

  1 [root@k8smaster01 ~]# kubectl top pods -n kube-system

再次浏览器访问：https://172.24.8.71:30000/

参考链接：
https://www.kubernetes.org.cn/4956.html

https://github.com/cookeem/kubeadm-ha