kubernetes 集群的安装部署

本文来自我的github pages博客http://galengao.github.io/ 即www.gaohuirong.cn

摘要:

• 首先kubernetes得官方文档我自己看着很乱，信息很少，所以结合了很多博客搭建的
• 其次因为既然用到docker，当然离不开kubernetes管理，还有swarm，前者管理复杂，但功能齐全
• 这里仅仅是安装部署，还未使用，具体使用出现问题后续更新

前提条件

系统时centos7上 关闭防火墙 systemctl stop firewalld.service 关闭selinux vi /etc/selinux/comfig

主要组件说明

Kubernetes 集群中主要存在两种类型的节点，分别是 master 节点，以及 minion 节点。
Minion 节点是实际运行 Docker 容器的节点，负责和节点上运行的 Docker 进行交互，并且提供了代理功能。
Master 节点负责对外提供一系列管理集群的 API 接口，并且通过和 Minion 节点交互来实现对集群的操作管理。

apiserver：用户和 kubernetes 集群交互的入口，封装了核心对象的增删改查操作，提供了 RESTFul 风格的 API 接口，通过 etcd 来实现持久化并维护对象的一致性。

scheduler：负责集群资源的调度和管理，例如当有 pod 异常退出需要重新分配机器时，scheduler 通过一定的调度算法从而找到最合适的节点。

controller-manager：主要是用于保证 replicationController 定义的复制数量和实际运行的 pod 数量一致，另外还保证了从 service 到 pod 的映射关系总是最新的。

kubelet：运行在 minion 节点，负责和节点上的 Docker 交互，例如启停容器，监控运行状态等。

proxy：运行在 minion 节点，负责为 pod 提供代理功能，会定期从 etcd 获取 service 信息，并根据 service 信息通过修改 iptables 来实现流量转发（最初的版本是直接通过程序提供转发功能，效率较低。），将流量转发到要访问的 pod 所在的节点上去。

etcd：key-value键值存储数据库，用来存储kubernetes的信息的。

flannel：Flannel 是 CoreOS 团队针对 Kubernetes 设计的一个覆盖网络（Overlay Network）工具，需要另外下载部署。我们知道当我们启动 Docker 后会有一个用于和容器进行交互的 IP 地址，如果不去管理的话可能这个 IP 地址在各个机器上是一样的，并且仅限于在本机上进行通信，无法访问到其他机器上的 Docker 容器。Flannel 的目的就是为集群中的所有节点重新规划 IP 地址的使用规则，从而使得不同节点上的容器能够获得同属一个内网且不重复的 IP 地址，并让属于不同节点上的容器能够直接通过内网 IP 通信。

部署规划

这里我用3台服务器搭建一个简单的集群：
192.168.10.147 # master节点(etcd,kubernetes-master)
192.168.10.148 # node节点(etcd,kubernetes-node,docker,flannel)
192.168.10.149 # node节点(etcd,kubernetes-node,docker,flannel)

由于kubernetes的进程较多，每个节点上的进程如图：

安装

• 1、分别先在两个node上安装docker

安装方式参照我的另一篇文章docker安装

yum update

tee /etc/yum.repos.d/docker.repo <<EOF
[dockerrepo]
name=Docker Repository
baseurl=https://yum.dockerproject.org/repo/main/centos/7/
enabled=
gpgcheck=
gpgkey=https://yum.dockerproject.org/gpg
EOF

yum install docker-engine

• 2、在master安装

yum install kubernetes-master etcd -y

• 3、分别在两个node上安装

yum install kubernetes-node etcd flannel -y

• 4、etcd集群配置

在master节点上编辑etcd配置文件

vi /etc/etcd/etcd.conf

# [member]
ETCD_NAME=etcd1
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/etcd1.etcd"
#ETCD_WAL_DIR=""
#ETCD_SNAPSHOT_COUNT=""
#ETCD_HEARTBEAT_INTERVAL=""
#ETCD_ELECTION_TIMEOUT=""
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="http://192.168.10.147:2380"
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="http://192.168.10.147:2379,http://127.0.0.1:2379"
CD_MAX_SNAPSHOTS=""
#ETCD_MAX_WALS=""
#ETCD_CORS=""
#
#[cluster]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="http://192.168.10.147:2380"
# if you use different ETCD_NAME (e.g. test), set ETCD_INITIAL_CLUSTER value for this name, i.e. "test=http://..."
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd1=http://192.168.10.147:2380,etcd2=http://192.168.10.148:2380,etcd3=http://192.168.10.149:2380"
#ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"
#ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="http://192.168.10.147:2379"
#ETCD_DISCOVERY=""
#ETCD_DISCOVERY_SRV=""
#ETCD_DISCOVERY_FALLBACK="proxy"
#ETCD_DISCOVERY_PROXY=""
#
#[proxy]
#ETCD_PROXY="off"
#ETCD_PROXY_FAILURE_WAIT=""
#ETCD_PROXY_REFRESH_INTERVAL=""
#ETCD_PROXY_DIAL_TIMEOUT=""
#ETCD_PROXY_WRITE_TIMEOUT=""
#ETCD_PROXY_READ_TIMEOUT=""
#
#[security]
#ETCD_CERT_FILE=""
#ETCD_KEY_FILE=""
#ETCD_CLIENT_CERT_AUTH="false"
#ETCD_TRUSTED_CA_FILE=""
#ETCD_PEER_CERT_FILE=""
#ETCD_PEER_KEY_FILE=""
#ETCD_PEER_CLIENT_CERT_AUTH="false"
#ETCD_PEER_TRUSTED_CA_FILE=""
#
#[logging]
#ETCD_DEBUG="false"
# examples for -log-package-levels etcdserver=WARNING,security=DEBUG
#ETCD_LOG_PACKAGE_LEVELS=""

在node1上编辑配置文件

vi /etc/etcd/etcd.conf

# [member]
ETCD_NAME=etcd2
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/etcd2"
#ETCD_WAL_DIR=""
#ETCD_SNAPSHOT_COUNT=""
#ETCD_HEARTBEAT_INTERVAL=""
#ETCD_ELECTION_TIMEOUT=""
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="http://192.168.10.148:2380"
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="http://192.168.10.148:2379,http://127.0.0.1:2379"
#ETCD_MAX_SNAPSHOTS=""
#ETCD_MAX_WALS=""
#ETCD_CORS=""
#
#[cluster]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="http://192.168.10.148:2380"
# if you use different ETCD_NAME (e.g. test), set ETCD_INITIAL_CLUSTER value for this name, i.e. "test=http://..."
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd1=http://192.168.10.147:2380,etcd2=http://192.168.10.148:2380,etcd3=http://192.168.10.149:2380"
#ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"
#ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="http://192.168.10.148:2379"
#ETCD_DISCOVERY=""
#ETCD_DISCOVERY_SRV=""
#ETCD_DISCOVERY_FALLBACK="proxy"
#ETCD_DISCOVERY_PROXY=""
#
#[proxy]
#ETCD_PROXY="off"
#ETCD_PROXY_FAILURE_WAIT=""
#ETCD_PROXY_REFRESH_INTERVAL=""
#ETCD_PROXY_DIAL_TIMEOUT=""
#ETCD_PROXY_WRITE_TIMEOUT=""
#ETCD_PROXY_READ_TIMEOUT=""
#
#[security]
#ETCD_CERT_FILE=""
#ETCD_KEY_FILE=""
#ETCD_CLIENT_CERT_AUTH="false"
#ETCD_TRUSTED_CA_FILE=""
#ETCD_PEER_CERT_FILE=""
#ETCD_PEER_KEY_FILE=""
#ETCD_PEER_CLIENT_CERT_AUTH="false"
#ETCD_PEER_TRUSTED_CA_FILE=""
#
#[logging]
#ETCD_DEBUG="false"
# examples for -log-package-levels etcdserver=WARNING,security=DEBUG
#ETCD_LOG_PACKAGE_LEVELS=""

在node2上编辑配置文件

vi /etc/etcd/etcd.conf

# [member]
ETCD_NAME=etcd3
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/etcd3"
#ETCD_WAL_DIR=""
#ETCD_SNAPSHOT_COUNT=""
#ETCD_HEARTBEAT_INTERVAL=""
#ETCD_ELECTION_TIMEOUT=""
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="http://192.168.10.149:2380"
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="http://192.168.10.149:2379,http://127.0.0.1:2379"
#ETCD_MAX_SNAPSHOTS=""
#ETCD_MAX_WALS=""
#ETCD_CORS=""
#
#[cluster]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="http://192.168.10.149:2380"
# if you use different ETCD_NAME (e.g. test), set ETCD_INITIAL_CLUSTER value for this name, i.e. "test=http://..."
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd1=http://192.168.10.147:2380,etcd2=http://192.168.10.148:2380,etcd3=http://192.168.10.149:2380"
#ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"
#ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="http://192.168.10.149:2379"
#ETCD_DISCOVERY=""
#ETCD_DISCOVERY_SRV=""
#ETCD_DISCOVERY_FALLBACK="proxy"
#ETCD_DISCOVERY_PROXY=""
#
#[proxy]
#ETCD_PROXY="off"
#ETCD_PROXY_FAILURE_WAIT=""
#ETCD_PROXY_REFRESH_INTERVAL=""
#ETCD_PROXY_DIAL_TIMEOUT=""
#ETCD_PROXY_WRITE_TIMEOUT=""
#ETCD_PROXY_READ_TIMEOUT=""
#
#[security]
#ETCD_CERT_FILE=""
#ETCD_KEY_FILE=""
#ETCD_CLIENT_CERT_AUTH="false"
#ETCD_TRUSTED_CA_FILE=""
#ETCD_PEER_CERT_FILE=""
#ETCD_PEER_KEY_FILE=""
#ETCD_PEER_CLIENT_CERT_AUTH="false"
#ETCD_PEER_TRUSTED_CA_FILE=""
#
#[logging]
#ETCD_DEBUG="false"
# examples for -log-package-levels etcdserver=WARNING,security=DEBUG
#ETCD_LOG_PACKAGE_LEVELS=""

针对几个URLS做下简单的解释：
[member]
ETCD_NAME ：ETCD的节点名
ETCD_DATA_DIR：ETCD的数据存储目录
ETCD_SNAPSHOT_COUNTER：多少次的事务提交将触发一次快照
ETCD_HEARTBEAT_INTERVAL：ETCD节点之间心跳传输的间隔，单位毫秒
ETCD_ELECTION_TIMEOUT：该节点参与选举的最大超时时间，单位毫秒
ETCD_LISTEN_PEER_URLS：该节点与其他节点通信时所监听的地址列表，多个地址使用逗号隔开，其格式可以划分为scheme://IP:PORT，这里的scheme可以是http、https
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS：该节点与客户端通信时监听的地址列表
[cluster]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS：该成员节点在整个集群中的通信地址列表，这个地址用来传输集群数据的地址。因此这个地址必须是可以连接集群中所有的成员的。
ETCD_INITIAL_CLUSTER：配置集群内部所有成员地址，其格式为：ETCD_NAME=ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS，如果有多个使用逗号隔开
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS：广播给集群中其他成员自己的客户端地址列表

至此etcd集群就部署完了，然后每个节点上启动

systemctl start kube-apiserver

验证：

[root@k8s1 ~]# etcdctl cluster-health
member 35300bfb5308e02c is healthy: got healthy result from http://192.168.10.147:2379
member 776c306b60e6f972 is healthy: got healthy result from http://192.168.10.149:2379
member a40f86f061be3fbe is healthy: got healthy result from http://192.168.10.148:2379

• 5、kubernetes master安装

修改apiserver配置文件

[root@k8s1 ~]# vi /etc/kubernetes/apiserver
###
# kubernetes system config
#
# The following values are used to configure the kube-apiserver
#

# The address on the local server to listen to.
# KUBE_API_ADDRESS="--insecure-bind-address=127.0.0.1"
KUBE_API_ADDRESS="--address=0.0.0.0"

# The port on the local server to listen on.
KUBE_API_PORT="--port=8080"

# Port minions listen on
KUBELET_PORT="--kubelet-port=10250"

# Comma separated list of nodes in the etcd cluster
KUBE_ETCD_SERVERS="--etcd-servers=http://192.168.10.147:2379,http://192.168.10.148:2379,http://192.168.10.149:2379"

# Address range to use for services
KUBE_SERVICE_ADDRESSES="--service-cluster-ip-range=10.254.0.0/16"

# default admission control policies
KUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission-control=NamespaceLifecycle,NamespaceExists,LimitRanger,SecurityContextDeny,ServiceAccount,ResourceQuota"

# Add your own!
KUBE_API_ARGS=""

配置controller-manager 暂时不做修改

[root@k8s1 etcd]# vi /etc/kubernetes/controller-manager
###
# The following values are used to configure the kubernetes controller-manager

# defaults from config and apiserver should be adequate

# Add your own!
KUBE_CONTROLLER_MANAGER_ARGS=""

启动Master上的三个服务

systemctl start kube-apiserver
systemctl start kube-controller-manager
systemctl start kube-scheduler
systemctl enable kube-apiserver
systemctl enable kube-controller-manager
systemctl enable kube-scheduler

• 6、kubernetes node安装部署

修改节点config配置文件

[root@k8s1 ~]# vi /etc/kubernetes/config
###
# kubernetes system config
#
# The following values are used to configure various aspects of all
# kubernetes services, including
#
#   kube-apiserver.service
#   kube-controller-manager.service
#   kube-scheduler.service
#   kubelet.service
#   kube-proxy.service
# logging to stderr means we get it in the systemd journal
KUBE_LOGTOSTDERR="--logtostderr=true"

# journal message level,  is debug
KUBE_LOG_LEVEL="--v=0"

# Should this cluster be allowed to run privileged docker containers
KUBE_ALLOW_PRIV="--allow-privileged=false"

# How the controller-manager, scheduler, and proxy find the apiserver
KUBE_MASTER="--master=http://192.168.10.147:8080"
~

修改kubelet配置

[root@k8s1 ~]# vi /etc/kubernetes/kubelet
###
# kubernetes kubelet (minion) config

# The address for the info server to serve on (set to 0.0.0.0 or "" for all interfaces)
KUBELET_ADDRESS="--address=127.0.0.1"

# The port for the info server to serve on
# KUBELET_PORT="--port=10250"

# You may leave this blank to use the actual hostname
KUBELET_HOSTNAME="--hostname-override=192.168.10.148"

# location of the api-server
KUBELET_API_SERVER="--api-servers=http://192.168.10.147:8080"

# pod infrastructure container
KUBELET_POD_INFRA_CONTAINER="--pod-infra-container-image=registry.access.redhat.com/rhel7/pod-infrastructure:latest"

# Add your own!
KUBELET_ARGS=""

分别启动kubernetes node服务

systemctl start kubelet
systemctl start kube-proxy
systemctl enable kubelet
systemctl enable kube-proxy

网络配置

这里网络部分是以插件的形式配置在kubernetes集群中，这里选用flannel。

• 1、安装flannel

上述步骤已经在node上安装
yum install flannel -y

• 2、配置flannel

[root@k8s1 ~]# vi /etc/sysconfig/flanneld 

FLANNEL_ETCD_KEY="/atomic.io
# Flanneld configuration options

# etcd url location.  Point this to the server where etcd runs
FLANNEL_ETCD="http://192.168.10.147:2379"

# etcd config key.  This is the configuration key that flannel queries
# For address range assignment
FLANNEL_ETCD_KEY="/coreos.com/network"

# Any additional options that you want to pass
#FLANNEL_OPTIONS=""

• 3、为flannel创建分配的网络

# 只在master上etcd执行
etcdctl mk /coreos.com/network/config '{"Network": "10.1.0.0/16"}'
# 若要重新建，先删除
etcdctl rm /coreos.com/network/ --recursive

重置docker0网桥的配置
删除docker启动时默认创建的docker0网桥，flannel启动时会获取到一个网络地址，并且配置docker0的IP地址，作为该网络的网关地址，如果此时docker0上配置有IP地址，那么flannel将会启动失败。
ip link del docker0

检查

在master上执行下面，检查kubernetes的状态

[root@k8s1 ~]# kubectl get nodes
NAME             STATUS    AGE
192.168.10.148   Ready     3h
192.168.10.149   Ready     3h

在master上执行下面，检查etcd的状态

[root@k8s1 ~]# etcdctl  member list
35300bfb5308e02c: name=etcd1 peerURLs=http://192.168.10.147:2380 clientURLs=http://192.168.10.147:2379
776c306b60e6f972: name=etcd3 peerURLs=http://192.168.10.149:2380 clientURLs=http://192.168.10.149:2379
a40f86f061be3fbe: name=etcd2 peerURLs=http://192.168.10.148:2380 clientURLs=http://192.168.10.148:2379

centos7查看日志命令： journalctl -xe 或者 systemctl status flanneld.service flanneld对应改成你的项目