二进制安装kubernetes（一） 环境准备及etcd组件安装及etcd管理软件etcdkeeper安装

实验环境：

架构图：

主机环境：

操作系统：因docker对内核需要，本次部署操作系统全部采用centos7.6(需要内核3.8以上)

VM ：2C 2G 50G * 5  PS:因后面实验需要向k8s交付java服务，所以运算节点直接4c8g，如果不交付服务，全部2c2g即可。

IP及服务规划：

安装步骤：

所有机器上安装epel源：

#yum -y install epel-release

关闭防火墙以及selinux：

# systemctl stop firewalld
# systemctl disable firewalld

#setenforce 1

vi /etc/selinux/config

SELINUX=disabled 

hdss7-11上安装bind9：

#yum -y install wget net-tools telnet tree nmap sysstat lrzsz dos2unix bind-utils -y

#yum install bind -y

配置bind：

#vi /etc/named.conf

修改以下配置项：

注意此服务对配置文件格式要求比较严格

listen-on port 53 { 127.0.0.1; }; ----> listen-on port 53 { 10.4.7.11; }; #将127.0.0.1修改为当前主机IP

allow-query     { localhost; }; ----> allow-query { any; }; #为哪些服务器提供解析服务

dnssec-enable yes; ----> dnssec-enable no; # 是否支持DNSSEC开关 PS：dnssec作用：1.为DNS数据提供来源验证 2.为数据提供完整性性验证 3.为查询提供否定存在验证

dnssec-validation yes; ----> dnssec-validation no; #是否进行DNSSEC确认开关

添加以下配置项：

forwarders      { 10.4.7.1; }; #用来指定上一层DNS地址，一般指定网关，确保服务能够访问公网

如果不适用IPV6，可以将以下配置删除：

listen-on-v6 port 53 { ::1; };

配置文件截图：（仅粘贴修改部分）

检查配置文件：

#named-checkconf

修改zons文件：

#vi /etc/named.rfc1912.zones

在文件最后，添加本次需要用到的两个dns域：

zone "host.com" IN {
        type  master;
        file  "host.com.zone";
        allow-update { 10.4.7.11; };
};

zone "od.com" IN {
        type  master;
        file  "od.com.zone";
        allow-update { 10.4.7.11; };
};

编辑刚刚添加的两个域的配置文件：将用到的DNS域解析A记录添加到配置文件

# vi /var/named/host.com.zone

$ORIGIN host.com.
$TTL 600    ; 10 minutes
@       IN SOA    dns.host.com. dnsadmin.host.com. (
                2019111001 ; serial
                10800      ; refresh (3 hours)
                900        ; retry (15 minutes)
                604800     ; expire (1 week)
                86400      ; minimum (1 day)
                )
            NS   dns.host.com.
$TTL 60    ; 1 minute
dns                A    10.4.7.11
HDSS7-11           A    10.4.7.11
HDSS7-12           A    10.4.7.12
HDSS7-21           A    10.4.7.21
HDSS7-22           A    10.4.7.22
HDSS7-200          A    10.4.7.200

#vi /var/named/od.com.zone

$ORIGIN od.com.
$TTL 600    ; 10 minutes
@           IN SOA    dns.od.com. dnsadmin.od.com. (
                2019111001 ; serial
                10800      ; refresh (3 hours)
                900        ; retry (15 minutes)
                604800     ; expire (1 week)
                86400      ; minimum (1 day)
                )
                NS   dns.od.com.
$TTL 60    ; 1 minute
dns                A    10.4.7.11
harbor             A    10.4.7.200

修改主机dns：将nameserver 修改为bind9搭建的服务器地址（所有主机都要修改）

vim /etc/resolv.conf

search host.com
nameserver 10.4.7.11

修改网卡配置：PS：如果网卡指定了DNS1配置

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

DNS1=10.4.7.11

重启网卡(所有主机)，重启named服务(bind主机)

#systemctl restart network

# systemctl enable named  #10.4.7.11上执行

# systemctl restart named   #10.4.7.11上执行

验证是否可以访问公网，以及是否是走的我们自己搭建的dns服务：

#nslookup www.baidu.com

PS：如果虚拟机vm的宿主机在自己的windows或者mac上，将宿主机的dns指向10.4.7.11，方便一会使用浏览器验证内容

配置CA证书服务：

使用cfssl

在主机hdss7-200上操作：

# cd /usr/bin

# wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64 -O /usr/bin/cfssl
# wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64 -O /usr/bin/cfssl-json
# wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64 -O /usr/bin/cfssl-certinfo

给执行权限：

# chmod +x /usr/bin/cfssl*

创建证书存放位置(可自己设置)：

# mkdir /opt/certs
# cd /opt/certs

创建证书申请文件：

# vi /opt/certs/ca-csr.json

文件内容：#这里注意"expiry": "175200h"，key，如果使用kubeadmin安装，默认证书有效期是1年，我们这里手动部署为20年，这里如果证书失效，会导致整个k8s集群瘫痪。

{
    "CN": "OldboyEdu",
    "hosts": [
    ],
    "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
    },
    "names": [
        {
            "C": "CN",
            "ST": "beijing",
            "L": "beijing",
            "O": "od",
            "OU": "ops"
        }
    ],
    "ca": {
        "expiry": "175200h"
    }
}

申请证书：

# cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssl-json -bare ca

申请成功：

PS:我们后面的所有证书，都是基于这套ca证书签发的。

接下来继续在hdss7-21,hdss7-22,hdss-7-200服务器上安装docker，配置私有仓库harbor(hdss7-200)：

# curl -fsSL https://get.docker.com | bash -s docker --mirror Aliyun

编辑docker配置文件：

# mkdir /etc/docker
# mkdir /data/docker
# vi /etc/docker/daemon.json

{
  "graph": "/data/docker",
  "storage-driver": "overlay2",
  "insecure-registries": ["registry.access.redhat.com","quay.io","harbor.od.com"],
  "registry-mirrors": ["https://q2gr04ke.mirror.aliyuncs.com"],
  "bip": "172.7.21.1/24",
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "live-restore": true
}

启动docker并添加开机启动：

# systemctl start docker
# systemctl enable docker

在opt下创建安装包存放目录：hdss7-200上

# mkdir /opt/src
# cd /opt/src

下面开始安装harbor私有仓库：

下载地址:

https://github.com/goharbor/harbor/releases/tag/

我这里使用的是最新版本：1.9.2

# wget https://github.com/goharbor/harbor/releases/download/v1.9.2/harbor-offline-installer-v1.9.2.tgz
# tar -zxf harbor-offline-installer-v1.9.2.tgz -C /opt/
# cd /opt/
# mv harbor harbor-1.9.2
# ln -s /opt/harbor-1.9.2 /opt/harbor  #方便版本管理

编辑harbor配置文件：

# vim /opt/harbor/harbor.yml

修改成如下：

hostname: harbor.od.com #这里添加的是我们开始在hdss7-11的自建dns上添加的域名解析
port: 180 #避免和nginx端口冲突
data_volume: /data/harbor
location: /data/harbor/logs

创建数据目录和日志目录：

# mkdir -p /data/harbor/logs

接下来安装docker-compose：

docker-compose介绍：

Docker Compose是 docker 提供的一个命令行工具，用来定义和运行由多个容器组成的应用。使用 compose，我们可以通过 YAML 文件声明式的定义应用程序的各个服务，并由单个命令完成应用的创建和启动。

简书链接：https://www.jianshu.com/p/ca1623ac7723

 

#yum install docker-compose -y   #根据网络情况不同，可能需要一些时间

执行harbor脚本：

# sh /opt/harbor/install.sh #根据网络情况不同，可能需要一些时间

进入到harbor目录执行以下命令：如果报以下错误，请检查目录

# cd /opt/harbor 
# docker-compose ps

全是up表示正常：

安装nginx：

# yum install nginx -y #可是直接yum，也可以安装源码安装

编辑nginx配置文件：

# vi /etc/nginx/conf.d/harbor.od.com.conf

反代harbor：

server {
    listen       80;
    server_name  harbor.od.com;

    client_max_body_size 1000m;

    location / {
        proxy_pass http://127.0.0.1:180;
    }
}

启动nginx并设置开机启动：

# systemctl start nginx
# systemctl enable nginx

检查harbor端口及nginx端口：

试着访问harbor，使用宿主机浏览器打开harbor.od.com，如果访问不了，检查dns是否是10.4.7.11，也就是部署bind服务的服务器IP,也可以做host解析:

harbor.od.com

默认账号：admin

默认密码：Harbor12345

登录后创建一个新的仓库，一会测试用：

使用docker下载一个nginx，测试私有仓库：

# docker pull nginx:1.7.9
# docker login harbor.od.com
# docker tag 84581e99d807 harbor.od.com/public/nginx:v1.7.9
# docker push harbor.od.com/public/nginx:v1.7.9

然后去私有仓库上看下：

看到我们的镜像已经上传到私有仓库了

现在正式开始部署etcd组件：

首先申请证书，我们所有申请证书的操作，都在hdss7-200上操作

# cd /opt/certs
# vi /opt/certs/ca-config.json

{
    "signing": {
        "default": {
            "expiry": "175200h"
        },
        "profiles": {
            "server": {
                "expiry": "175200h",
                "usages": [
                    "signing",
                    "key encipherment",
                    "server auth"
                ]
            },
            "client": {
                "expiry": "175200h",
                "usages": [
                    "signing",
                    "key encipherment",
                    "client auth"
                ]
            },
            "peer": {
                "expiry": "175200h",
                "usages": [
                    "signing",
                    "key encipherment",
                    "server auth",
                    "client auth"
                ]
            }
        }
    }
}

# vi etcd-peer-csr.json

{
    "CN": "k8s-etcd",
    "hosts": [
        "10.4.7.11",
        "10.4.7.12",
        "10.4.7.21",
        "10.4.7.22"
    ],
    "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
    },
    "names": [
        {
            "C": "CN",
            "ST": "beijing",
            "L": "beijing",
            "O": "od",
            "OU": "ops"
        }
    ]
}

执行签发证书命令：

# cd /opt/certs　　
# cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=peer etcd-peer-csr.json |cfssl-json -bare etcd-peer

按照架构设计，在hdss7-12，hdss7-21, hdss7-22三台上部署etcd服务：

首先创建etcd用户：

# useradd -s /sbin/nologin -M etcd

创建应用包存放目录

# mkdir -p /opt/src
# cd /opt/src

下载etcd组件：

地址：https://github.com/etcd-io/etcd/tags

# wget https://github.com/etcd-io/etcd/releases/download/v3.2.28/etcd-v3.2.28-linux-amd64.tar.gz
# tar -zxf etcd-v3.2.28-linux-amd64.tar.gz -C ../
# ln -s /opt/etcd-v3.2.28-linux-amd64/ /opt/etcd
# mkdir -p /opt/etcd/certs /data/etcd /data/logs/etcd-server

编辑etcd启动脚本：

# vim /opt/etcd/etcd-server-startup.sh

标红处在另外两台服务器上需要修改成对应自己的ip地址：

#!/bin/sh
./etcd --name etcd-server-7-12 \
       --data-dir /data/etcd/etcd-server \
       --listen-peer-urls https://10.4.7.12:2380 \
       --listen-client-urls https://10.4.7.12:2379,http://127.0.0.1:2379 \
       --quota-backend-bytes 8000000000 \
       --initial-advertise-peer-urls https://10.4.7.12:2380 \
       --advertise-client-urls https://10.4.7.12:2379,http://127.0.0.1:2379 \
       --initial-cluster  etcd-server-7-12=https://10.4.7.12:2380,etcd-server-7-21=https://10.4.7.21:2380,etcd-server-7-22=https://10.4.7.22:2380 \
       --ca-file ./certs/ca.pem \
       --cert-file ./certs/etcd-peer.pem \
       --key-file ./certs/etcd-peer-key.pem \
       --client-cert-auth  \
       --trusted-ca-file ./certs/ca.pem \
       --peer-ca-file ./certs/ca.pem \
       --peer-cert-file ./certs/etcd-peer.pem \
       --peer-key-file ./certs/etcd-peer-key.pem \
       --peer-client-cert-auth \
       --peer-trusted-ca-file ./certs/ca.pem \
       --log-output stdout

添加执行权限：

# chmod +x /opt/etcd/etcd-server-startup.sh

创建证书存放目录：

# mkdir /opt/etcd/certs

# cd /opt/etcd/certs

拷贝证书：

# scp hdss7-200:/opt/certs/ca.pem ./
# scp hdss7-200:/opt/certs/etcd-peer.pem ./
# scp hdss7-200:/opt/certs/etcd-peer-key.pem ./

给目录授权：

 # chown -R etcd.etcd /opt/etcd/certs /data/etcd /data/logs/etcd-server

安装supervisor管理服务：

# yum install supervisor -y

启动服务：

# systemctl start supervisord
# systemctl enable supervisord

编辑etcd启动脚本：红色部分根据主机修改

# vi /etc/supervisord.d/etcd-server.ini

[program:etcd-server-7-12]
command=/opt/etcd/etcd-server-startup.sh                        ; the program (relative uses PATH, can take args)
numprocs=1                                                      ; number of processes copies to start (def 1)
directory=/opt/etcd                                             ; directory to cwd to before exec (def no cwd)
autostart=true                                                  ; start at supervisord start (default: true)
autorestart=true                                                ; retstart at unexpected quit (default: true)
startsecs=30                                                    ; number of secs prog must stay running (def. 1)
startretries=3                                                  ; max # of serial start failures (default 3)
exitcodes=0,2                                                   ; 'expected' exit codes for process (default 0,2)
stopsignal=QUIT                                                 ; signal used to kill process (default TERM)
stopwaitsecs=10                                                 ; max num secs to wait b4 SIGKILL (default 10)
user=etcd                                                       ; setuid to this UNIX account to run the program
redirect_stderr=true                                            ; redirect proc stderr to stdout (default false)
stdout_logfile=/data/logs/etcd-server/etcd.stdout.log           ; stdout log path, NONE for none; default AUTO
stdout_logfile_maxbytes=64MB                                    ; max # logfile bytes b4 rotation (default 50MB)
stdout_logfile_backups=4                                        ; # of stdout logfile backups (default 10)
stdout_capture_maxbytes=1MB                                     ; number of bytes in 'capturemode' (default 0)
stdout_events_enabled=false                                     ; emit events on stdout writes (default false)
killasgroup=true
stopasgroup=true

更新supervisord

# supervisorctl update

检查状态：

# supervisorctl status

检查etcd集群状态：

# cd /opt/etcd/
# ./etcdctl member list

etcd服务搭建完成后，里面其实存储了很多的key，如何查看和管理这些key，需要使用一个小工具，叫做etcdkeeper：

　　原文链接：https://www.cnblogs.com/gytangyao/p/11407205.html

下载etcd,在etcd节点选一台

# cd /opt/src
# wget https://github.com/evildecay/etcdkeeper/releases/download/v0.7.5/etcdkeeper-v0.7.5-linux_x86_64.zip
##解开压缩包，需安装unzip：  yum install unzip -y
# unzip etcdkeeper-*-linux_x86_64.zip
# rm etcdkeeper-*-linux_x86_64.zip
# mv etcdkeeper ../etcdkeeper-0.7.5
# ln -s /opt/etcdkeeper-0.7.5/ /opt/etcdkeeper
# cd /opt/etcdkeeper
# chmod +x etcdkeeper

编写一个服务文件

该服务文件主要用于在后台运行etcd程序,用以提供http服务

# cd /lib/systemd/system

# vim etcdkeeper.service

[Unit]
Description=etcdkeeper service
After=network.target
[Service]
Type=simple
ExecStart=/opt/etcdkeeper/etcdkeeper -h 10.4.7.12 -p 8800
ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID
KillMode=process
Restart=on-failure
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target

-h 指定etcdkeeper http监听的地址,这里监听的是IPV4地址10.4.7.12

-p 指定etcdkeeper http监听的端口

服务的控制

# systemctl start etcdkeeper          启动etcdkeeper服务
# systemctl stop etcdkeeper          停止etcdkeeper服务
# systemctl enable etcdkeeper.service          设置开机自启动
# systemctl disable etcdkeeper.service         停止开机自启动

访问安全

如果启用了etcd自身的授权,无需特别关心

如果没有自动,可以考虑使用Nginx反代,使用base auth授权.

遗留的问题

当发布到公网环境时,v2可以查看到数据,v3查看不到数据。 目前没查到原因.

测试访问

http://10.4.7.12:8800

至此，etcd服务集群已经搭建完成了，接下来部署kube-apiserver服务，etcd属于服务端，kube-apiserver属于客户端，搭建kube-apiserver的过程将在下个章节。