离线安装 Rancher2.2.4 HA 集群

一、先决条件(所有主机执行)

1.1 基础设置

1、安装基础软件

#环境centos7.6
yum install -y vim net-tools wget lrzsz

2、防火墙

sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/selinux/config
setenforce
systemctl stop firewalld.service && systemctl disable firewalld.service

3、时间同步

yum install -y ntp
systemctl enable ntpd && systemctl start ntpd
timedatectl set-timezone Asia/Shanghai
timedatectl set-ntp yes
ntpq -p

4、内核参数

cat >> /etc/sysctl.conf<<EOF
net.ipv4.ip_forward=
net.bridge.bridge-nf-call-iptables=
net.ipv4.neigh.default.gc_thresh1=
net.ipv4.neigh.default.gc_thresh2=
net.ipv4.neigh.default.gc_thresh3=
EOF

#加载
sysctl -p

5、加载模块

cat >modules.sh <<EOF
modprobe br_netfilter
modprobe ip6_udp_tunnel
modprobe ip_set
modprobe ip_set_hash_ip
modprobe ip_set_hash_net
modprobe iptable_filter
modprobe iptable_nat
modprobe iptable_mangle
modprobe iptable_raw
modprobe nf_conntrack_netlink
modprobe nf_conntrack
modprobe nf_conntrack_ipv4
modprobe nf_defrag_ipv4
modprobe nf_nat
modprobe nf_nat_ipv4
modprobe nf_nat_masquerade_ipv4
modprobe nfnetlink
modprobe udp_tunnel
#modprobe VETH
#modprobe VXLAN
modprobe x_tables
modprobe xt_addrtype
modprobe xt_conntrack
modprobe xt_comment
modprobe xt_mark
modprobe xt_multiport
modprobe xt_nat
modprobe xt_recent
modprobe xt_set
modprobe xt_statistic
modprobe xt_tcpudp
EOF

#执行
sh modules.sh

6、挂载数据盘

挂载阿里云数据盘

fdisk /dev/vdb
n,p,,回车，回车，wq
fdisk -l
mkfs.ext4 /dev/vdb1
echo '/dev/vdb1 /opt ext4 defaults 0 0' >>/etc/fstab
mount -a
df -h

7、安装docker

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
yum install docker-ce -y

#更改docker存储路径

mkdir -p /opt/data/docker
sed -i "s#-H fd:#-g /opt/data/docker -H fd:#g" /lib/systemd/system/docker.service

systemctl daemon-reload
systemctl restart docker
systemctl enable docker
systemctl status docker

#调整参数

cat >/etc/docker/daemon.json <<EOF
{
"registry-mirrors": ["https://mirror.nexus.wmqe.com"],
"max-concurrent-downloads": ,
"max-concurrent-uploads": ,
"storage-driver": "overlay2",
"storage-opts": ["overlay2.override_kernel_check=true"],
"log-driver": "json-file",
"log-opts": {
    "max-size": "100m",
    "max-file": ""
    }
}
EOF

#重启
systemctl restart docker.service
systemctl status docker.service

1.2 下载CLI工具

Rancher依靠私有镜像仓库进行离线安装，必须拥有自己的私有镜像仓库或其他方式将所有Docker镜像分发到每个节点。HA安装需要以下CLI工具, 确保这些工具安装在您的工作站或者笔记本上，并且您的工作站或者笔记本需要有权限访问Rancher环境。

1）kubectl：Kubernetes命令行工具；

2）rke：Rancher Kubernetes Engine，用于构建Kubernetes集群的cli；

3）helm：Kubernetes的包管理（客户端helm和服务器Tiller）。

这些安装包可从rancher网站（https://docs.rancher.cn/rancher2x/install-prepare/download/）下载

mkdir -p /opt/rancher/cli && cd /opt/rancher/cli
wget https://docs.rancher.com/download/kubernetes/linux-amd64-v1.14.3-kubectl &&
wget https://docs.rancher.com/download/rke/v0.2.4-rke_linux-amd64 &&
wget https://docs.rancher.com/download/helm/helm-v2.14.1-linux-amd64.tar.gz

tar -zxvf helm-v2.14.1-linux-amd64.tar.gz && rm -rf helm-v2.14.1-linux-amd64.tar.gz
mv linux-amd64/{helm,tiller} ./ && rm -rf linux-amd64
mv linux-amd64-v1.14.3-kubectl kubectl
mv v0.2.4-rke_linux-amd64 rke
chmod +x kubectl rke

1.3 加入环境变量

echo "export PATH=/opt/rancher/cli:\$PATH" >> /etc/profile
source /etc/profile

#centos7.6第一次需添加所有用户执行该命令，后续修改不用添加：
echo "source /etc/profile" >> /etc/bashrc

二、准备离线镜像

2.1 准备文件

Rancher HA安装需要使用来自3个源的镜像，将3个源合并到一个名为rancher-images.txt的文件中。

1、在版本发布页面，找到需要安装的Rancher 2.xx版本。不要下载的版本标示rc或者Pre-release，因为它们不适用于稳定的生产环境。https://github.com/rancher/rancher/releases/tag/v2.2.4

2、从发行版的 Assets 部分，下载以下三个文件，这些文件是在离线环境中安装Rancher所必需的：

1）rancher-images.txt：此文件包含安装Rancher所需的所有镜像的列表。

2）rancher-save-images.sh：此脚本rancher-images.txt从Docker Hub中下载所有镜像并将所有镜像保存为rancher-images.tar.gz。

3）rancher-load-images.sh：此脚本从rancher-images.tar.gz文件加载镜像，并将其推送到您的私有镜像仓库。

把下载的三个文件存放在下面的目录中

mkdir /opt/rancher/deploy && cd /opt/rancher/deploy

3、确保rancher-save-images.sh可执行。

chmod +x rancher-save-images.sh

4、通过RKE生成镜像清单

rke config --system-images -all >> ./rancher-images.txt

5、对镜像列表进行排序和去重，以去除重复的镜像。

sort -u rancher-images.txt -o rancher-images.txt

6、复制以下脚本保存为rancher-save-images.sh

#!/bin/bash
# 定义日志
workdir=`pwd`
log_file=${workdir}/sync_images_$(date +"%Y-%m-%d").log

logger()
{
    log=$
    cur_time='['$(date +"%Y-%m-%d %H:%M:%S")']'
    echo ${cur_time} ${log} | tee -a ${log_file}
}

list="rancher-images.txt"
#images="rancher-images.tar.gz"

POSITIONAL=()
while [[ $# -gt  ]]; do
    key="$1"
    case $key in
        -i|--images)
        images="$2"
        shift # past argument
        shift # past value
        ;;
        -l|--image-list)
        list="$2"
        shift # past argument
        shift # past value
        ;;
        -h|--help)
        help="true"
        shift
    ;;
    esac
done

usage () {
    echo "USAGE: $0 [--image-list rancher-images.txt] [--images rancher-images.tar.gz]"
    echo "  [-l|--images-list path] text file with list of images. 1 per line."
    echo "  [-l|--images path] tar.gz generated by docker save."
    echo "  [-h|--help] Usage message"
}

if [[ $help ]]; then
    usage
    exit
fi

set -e -x

mkdir -p rancher-images-$(date +"%Y-%m-%d")
cd rancher-images-$(date +"%Y-%m-%d")

for i in $(cat ${list});
do
    docker pull ${i}

    if [ $? -ne  ]; then
        logger "${i} pull failed."
    else
        logger "${i} pull successfully."
    fi

    docker save ${i} | gzip > $(echo $i | sed "s#/#-#g; s#:#-#g").tgz

    if [ $? -ne  ]; then
        logger "${i} save failed."
    else
        logger "${i} save successfully."
    fi
done

7、复制以下脚本保存为rancher-load-images.sh

#!/bin/bash

# 定义日志
workdir=`pwd`
log_file=${workdir}/sync_images_$(date +"%Y-%m-%d").log

logger()
{
    log=$
    cur_time='['$(date +"%Y-%m-%d %H:%M:%S")']'
    echo ${cur_time} ${log} | tee -a ${log_file}
}

POSITIONAL=()
while [[ $# -gt  ]]; do
    key="$1"
    case $key in
        -i|--images-path)
        images_path="$2"
        shift # past argument
        shift # past value
        ;;
        -l|--image-list)
        list="$2"
        shift # past argument
        shift # past value
        ;;
        -h|--help)
        help="true"
        shift
        ;;
    esac
done

usage () {
    echo "USAGE: $0 [--image-list rancher-images.txt] [--images rancher-images.tar.gz]"
    echo "  [-l|--images-list path] text file with list of images. 1 per line."
    echo "  [-l|--images path] tar.gz generated by docker save."
    echo "  [-h|--help] Usage message"
}

if [[ $help ]]; then
    usage
    exit
fi

set -e -x

# 镜像压缩文件列表
images=$(ls $images_path | grep ".tgz")
cd $images_path

# 导入镜像
docker_load ()
{
    for imgs in $(echo ${images});
    do
        gunzip -c ${imgs} | docker load

        if [ $? -ne  ]; then
            logger "${imgs} load failed."
        else
            logger "${imgs} load successfully."
        fi
    done
}

docker_load

8、复制以下脚本保存为rancher-push-images.sh

#!/bin/bash

## 镜像上传说明
# 需要先在镜像仓库中创建 rancher 项目
# 根据实际情况更改以下私有仓库地址

# 定义日志
workdir=`pwd`
log_file=${workdir}/sync_images_$(date +"%Y-%m-%d").log

logger()
{
    log=$
    cur_time='['$(date +"%Y-%m-%d %H:%M:%S")']'
    echo ${cur_time} ${log} | tee -a ${log_file}
}

images_hub() {

    while true; do
        read -p "输入镜像仓库地址(不加http/https): " registry
        read -p "输入镜像仓库用户名: " registry_user
        read -p "输入镜像仓库用户密码: " registry_password
        echo "您设置的仓库地址为: ${registry},用户名: ${registry_user},密码: xxx"
        read -p "是否确认(Y/N): " confirm

        if [ $confirm != Y ] && [ $confirm != y ] && [ $confirm == '' ]; then
            echo "输入不能为空，重新输入"
        else
            break
        fi
    done
}

images_hub

echo "镜像仓库 $(docker login -u ${registry_user} -p ${registry_password} ${registry})"

images=$(docker images -a | grep -v TAG | awk '{print $1 ":" $2}')
namespace=rancher

docker_push() {
    for imgs in $(echo ${images}); do
        n=$(echo ${imgs} | awk -F"/" '{print NF-1}')
        #如果镜像名中没有/，那么此镜像一定是library仓库的镜像；
        if [ ${n} -eq  ]; then
            img_tag=${imgs}
            #namespace=rancher
            #重命名镜像
            docker tag ${imgs} ${registry}/${namespace}/${img_tag}
            #删除原始镜像
            #docker rmi ${imgs}
            #上传镜像
            docker push ${registry}/${namespace}/${img_tag}
        #如果镜像名中有一个/，那么/左侧为项目名，右侧为镜像名和tag
        elif [ ${n} -eq  ]; then
            img_tag=$(echo ${imgs} | awk -F"/" '{print $2}')
            #namespace=$(echo ${imgs} | awk -F"/" '{print $1}')
            #重命名镜像
            docker tag ${imgs} ${registry}/${namespace}/${img_tag}
            #删除旧镜像
            #docker rmi ${imgs}
            #上传镜像
            docker push ${registry}/${namespace}/${img_tag}
        #如果镜像名中有两个/，
        elif [ ${n} -eq  ]; then
            img_tag=$(echo ${imgs} | awk -F"/" '{print $3}')
            #namespace=$(echo ${imgs} | awk -F"/" '{print $2}')
            #重命名镜像
            docker tag ${imgs} ${registry}/${namespace}/${img_tag}
            #删除旧镜像
            #docker rmi ${imgs}
            #上传镜像
            docker push ${registry}/${namespace}/${img_tag}
        else
            #标准镜像为四层结构，即：仓库地址/项目名/镜像名:tag,如不符合此标准，即为非有效镜像。
            echo "No available images"
        fi
    done
}

docker_push

2.2 同步镜像

1、在可用访问Internet的主机中，使用rancher-save-images.sh和 rancher-images.txt创建所有所需镜像的压缩包；

chmod +x rancher-save-images.sh
./rancher-save-images.sh --image-list /opt/rancher/deploy/rancher-images.txt

会在当前目录rancher-images-$(date +"%Y-%m-%d") 生成所有镜像的压缩文件。

2、拷贝所有文件到内网环境中的Linux主机上，然后执行以下脚本去加载压缩包。如果上一步下载镜像的主机可以连接内网的镜像仓库，那么此步骤可以跳过。

chmod +x rancher-load-images.sh
./rancher-load-images.sh --images-path /opt/rancher/deploy/rancher-images-$(date +"%Y-%m-%d")

3、使用rancher-push-images.sh把导入的docker镜像自动tag重命名，然后上传到私有镜像仓库。镜像默认全部上传到镜像仓库的rancher项目下，如果镜像仓库不支持自动创建项目名（比如Harbor），需要提前手动去镜像仓库创建好项目。执行脚本后会要求输入镜像仓库地址和用户名、用户密码。

chmod +x rancher-push-images.sh
./rancher-push-images.sh
reg.nexus.wmqe.com
admin
*******

三、RKE安装K8S

3.1 创建RKE配置文件

使用下面的示例创建rancher-cluster.yml文件，使用创建的3个节点的IP地址或域名替换列表中的IP地址。

cd /opt/rancher/deploy

vim rancher-cluster.yml

nodes:
- address: 172.16.3.241
  user: rancher
  role: [ "controlplane", "etcd", "worker" ]
  ssh_key_path: ~/.ssh/id_rsa
- address: 172.16.3.242
  user: rancher
  role: [ "controlplane", "etcd", "worker" ]
  ssh_key_path: ~/.ssh/id_rsa
- address: 172.16.3.243
  user: rancher
  role: [ "controlplane", "etcd", "worker" ]
  ssh_key_path: ~/.ssh/id_rsa

private_registries:
- url: reg.nexus.wmqe.com
  user: admin
  password: "******"
  is_default: true

services:
  etcd:
    backup_config:
      enabled: true
      interval_hours:
      retention: 

常规RKE节点选项：

address yes 公共域名或IP地址

user yes 可以运行docker命令的用户

role yes 分配给节点的Kubernetes角色列表

internal_address no 内部集群通信的私有域名或IP地址

ssh_key_path no 用于对节点进行身份验证的SSH私钥的路径（默认为~/.ssh/id_rsa）

3.2 免密登入

1、创建rancher账号并加入docker组（三台都执行）

useradd rancher -G docker

#设置密码

passwd rancher

2、root账户可登入（三台都执行）

vim /etc/ssh/sshd_config

PasswordAuthentication yes
systemctl restart sshd

3、root账户免登入（rke安装的节点执行）

ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id rancher@172.16.3.241
ssh-copy-id rancher@172.16.3.242
ssh-copy-id rancher@172.16.3.243

3.3 创建Kubernetes集群

1、运行RKE命令创建Kubernetes集群

cd /opt/rancher/deploy/
rke up --config ./rancher-cluster.yml

完成后，显示：Finished building Kubernetes cluster successfully。

从rke v0.2.0开始，当rke 创建集群后，会在配置文件当前目录下生成xxxx.rkestate文件，文件中保存了集群的配置信息和各组件使用的证书信息。

#报错：FATA[0075] [etcd] Failed to bring up Etcd Plane: [etcd] Etcd Cluster is not healthy

#参考：https://www.gitmemory.com/issue/rancher/rke/1244/478974206

2、如果创建失败一定要清理缓存再继续

rm -rf /var/lib/rancher/etcd/*
rm -rf /etc/kubernetes/*
rke remove --config ./rancher-cluster.yml

参考：http://www.zhangrenhua.com/2019/01/09/Rancher2.1%20HA%E9%83%A8%E7%BD%B2k8s/

3.4 测试集群

1、检查节点状态

创建完成后，RKE会创建了一个文件kube_config_rancher-cluster.yml。通过kubectl测试您的连接，并查看您的所有节点是否处于Ready状态。

kubectl --kubeconfig=kube_config_rancher-cluster.yml get nodes

NAME            STATUS   ROLES                      AGE   VERSION
172.16.3.241   Ready    controlplane,etcd,worker   33m   v1.13.5
172.16.3.242    Ready    controlplane,etcd,worker   33m   v1.13.5
172.16.3.243   Ready    controlplane,etcd,worker   33m   v1.13.5

执行完后会生成 $HOME/.kube/ 目录。

2、复制config文件

kube_config_rancher-cluster.yml 这个文件包含 kubectl 和 helm 访问 K8S 的凭据。可以将此文件复制到 $HOME/.kube/config，后续就不用指定配置文件执行 kubectl 命令

cp kube_config_rancher-cluster.yml /root/.kube/config

#或者如果正在使用多个Kubernetes集群，请将KUBECONFIG环境变量设置为kube_config_rancher-cluster.yml文件路径。

export KUBECONFIG=$(pwd)/kube_config_rancher-cluster.yml

3、检查Pod状态

kubectl get pod -A

NAMESPACE       NAME                                      READY   STATUS      RESTARTS   AGE
ingress-nginx   default-http-backend-7dd5cb66c4-qdr4g     /     Running               31m
ingress-nginx   nginx-ingress-controller-h46wq            /     Running               31m
ingress-nginx   nginx-ingress-controller-kshvs            /     Running               31m
ingress-nginx   nginx-ingress-controller-p8tw7            /     Running               31m
kube-system     canal-5pgj4                               /     Running               31m
kube-system     canal-hgl58                               /     Running               31m
kube-system     canal-lz7v7                               /     Running               31m
kube-system     kube-dns-autoscaler-bdb58979-jgqx8        /     Running               31m
kube-system     kube-dns-b9c8976b8-                  /     Running              31m
kube-system     metrics-server-75656f5b94-zm5j2           /     Running               31m
kube-system     rke-ingress-controller-deploy-job-nnr6n   /     Completed             31m
kube-system     rke-kubedns-addon-deploy-job-9vzxv        /     Completed             31m
kube-system     rke-metrics-addon-deploy-job-qwkpc        /     Completed             31m
kube-system     rke-network-plugin-deploy-job-lck7b       /     Completed             31m

#如果有 pod 启动失败，用 kubectl describe 命令查看启动日志，如果是镜像不存在问题，需再执行3.3小节进行镜像同步。

4、保存配置文件

保存 kube_config_rancher-cluster.yml 和 rancher-cluster.yml 文件的副本，您将需要这些文件来维护和升级 Rancher 实例。

四、Helm安装Rancher

4.1 初始化Helm

4.1.1 配置Helm客户端访问权限

Helm在Kubernetes集群上安装Tiller服务以管理charts，由于RKE默认启用RBAC，因此我们需要使用kubectl来创建一个serviceaccount，clusterrolebinding才能让Tiller具有部署到集群的权限。

在离线环境中安装有kubectl的主机上执行以下命令：

kubectl -n kube-system create serviceaccount tiller
kubectl create clusterrolebinding tiller --clusterrole cluster-admin --serviceaccount=kube-system:tiller

#附：如果是多集群需指定kubeconfig配置文件

kubeconfig=/root/.kube/config
kubectl --kubeconfig=$kubeconfig -n kube-system \
    create serviceaccount tiller
kubectl --kubeconfig=$kubeconfig \
    create clusterrolebinding tiller \
    --clusterrole cluster-admin \
    --serviceaccount=kube-system:tiller

4.1.2 安装Helm Server（Tiller）

1、先获取helm的版本（忽略没有安装tiller的报错）

helm version |grep Client | awk -F""\" '{print $2}'

Error: could not find tiller
v2.14.1

2、chart仓库上传到私有仓库(若已上传可跳过本步骤)

1）把原来的rancher-images.txt文件备份，新建新的rancher-images.txt文件，内容如下（版本号即为之前查到的）：

registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/rancher/tiller:v2.14.1

2）下载镜像

./rancher-save-images.sh --image-list /op/rancher/deploy/rancher-images.txt

3）同步镜像到私有仓库

./rancher-push-images.sh
reg.nexus.wmqe.com
admin
******

3、安装tiller

helm init --skip-refresh --service-account tiller \
--tiller-image reg.nexus.wmqe.com/rancher/tiller:v2.14.1

注意:

1、helm init在缺省配置下，会去谷歌镜像仓库拉取gcr.io/kubernetes-helm/tiller镜像，并在Kubernetes集群上安装配置Tiller。离线环境下，可通过--tiller-image指定私有镜像仓库镜像。

2、helm init在缺省配置下，会利用https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com作为缺省的stable repository地址,并去更新相关索引文件。

3、如果是离线安装Tiller, 如果有内部的chart仓库，可通过--stable-repo-url指定内部chart地址；如果没有内部的chart仓库, 可通过添加--skip-refresh参数禁止Tiller更新索引。

#参考范例：在离线环境中安装有kubectl和Helm客户端的主机上执行以下命令

kubeconfig=xxx.yaml
helm_version=`helm version |grep Client | awk -F""\" '{print $2}'`
helm init --kubeconfig=$kubeconfig --skip-refresh \
    --service-account tiller \
--tiller-image registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/rancher/tiller:${helm_version}

4.2 打包Rancher Charts模板

此步骤需要在能连接互联网的主机上操作，在可访问互联网并安装有Helm客户端的主机上执行以下操作。

1、添加Rancher Charts仓库

指定安装的版本（比如: latest or stable）

helm repo add rancher-stable https://releases.rancher.com/server-charts/stable

2、获取Rancher Charts离线包

可查看Rancher Charts仓库中Helm Chart的版本

helm search rancher

NAME                      CHART VERSION    APP VERSION    DESCRIPTION
rancher-stable/rancher    2.2.            v2.2.4         Install Rancher Server to manage Kubernetes clusters acro...

获取离线包

helm fetch rancher-stable/rancher --version v2.2.4

结果：默认在当前目录下生成rancher-vx.x.x.tgz压缩文件，可通过-d指定生成的压缩包路径，比如:helm fetch rancher-stable/rancher --version v2.2.4 -d /home，将会在/home目录下生成rancher-vx.x.x.tgz压缩文件。

4.3 离线安装Rancher

将生成的rancher-vx.x.x.tgz文件拷贝到离线环境安装有kubectl和Helm客户端的主机上，解压rancher-vx.x.x.tgz文件获得rancher文件夹。

tar -zxvf rancher-2.2..tgz

4.3.1 配置负载均衡

在阿里云上新建内网的4层负载均衡器，后端目标端口为80、443，生成一个VIP：172.16.3.244，对这个VIP进行域名A记录

rancher.wmqe.com 172.16.3.244

4.3.2 使用权威认证证书安装

1、下载权威证书

将服务证书和CA中间证书链合并名为tls.crt的文件中，将私钥复制到名为tls.key的文件中。

mkdir /opt/rancher/ca_tls/

2、创建命名空间及secrets

#创建命名空间

kubectl create namespace cattle-system

#使用kubectl创建类型为tls的secrets。

kubectl -n cattle-system create secret \
    tls tls-rancher-ingress \
    --cert=/opt/rancher/ca_tls/tls.crt \
    --key=/opt/rancher/ca_tls/tls.key

注意：必须把服务证书文件和 key 文件重命名为 tls.crt 和 tls.key。

3、安装rancher

然后执行以下命令进行rancher安装，指定之前根据Rancher Charts仓库下载的rancher文件，不用再指定版本号。

#新建审计日志目录（所有主机执行）

mkdir /opt/rancher/auditlogs/

#安装（在安装helm主机上执行）

cd /opt/rancher/deploy/
helm install ./rancher \
    --name rancher \
    --namespace cattle-system \
    --set hostname=rancher.wmqe.com \
    --set ingress.tls.source=secret \
    --set auditLog.level= \
    --set auditLog.destination=hostPath \
    --set auditLog.hostPath=/opt/rancher/auditlogs/ \
    --set auditLog.maxAge= \
    --set auditLog.maxBackups= \
    --set auditLog.maxSize= \
    --set rancherImage=reg.nexus.wmqe.com/rancher/rancher

注意：=号后面不能有空格。

Chart高级选项参考：

https://www.cnrancher.com/docs/rancher/v2.x/cn/installation/ha-install/helm-rancher/tcp-l4/advanced-settings/

https://rancher.com/docs/rancher/v2.x/en/installation/ha/helm-rancher/chart-options/#api-audit-log

4.3.3 使用自签名证书安装

如果使用的是自己创建的自签名证书，则需要创建证书secret和CA证书secret。

1、生成自签名证书脚本

一键生成ssl自签名证书脚本：https://www.cnrancher.com/docs/rancher/v2.x/cn/install-prepare/self-signed-ssl/

mkdir -p /opt/rancher/ca_tls && cd /opt/rancher/ca_tls

vim create_self-signed-cert.sh

#!/bin/bash -e

help ()
{
    echo  ' ================================================================ '
    echo  ' --ssl-domain: 生成ssl证书需要的主域名，如不指定则默认为localhost，如果是ip访问服务，则可忽略；'
    echo  ' --ssl-trusted-ip: 一般ssl证书只信任域名的访问请求，有时候需要使用ip去访问server，那么需要给ssl证书添加扩展IP，多个IP用逗号隔开；'
    echo  ' --ssl-trusted-domain: 如果想多个域名访问，则添加扩展域名（SSL_TRUSTED_DOMAIN）,多个扩展域名用逗号隔开；'
    echo  ' --ssl-size: ssl加密位数，默认2048；'
    echo  ' --ssl-date: ssl有效期，默认10年；'
    echo  ' --ca-date: ca有效期，默认10年；'
    echo  ' --ssl-cn: 国家代码(2个字母的代号),默认CN;'
    echo  ' 使用示例:'
    echo  ' ./create_self-signed-cert.sh --ssl-domain=www.test.com --ssl-trusted-domain=www.test2.com \ '
    echo  ' --ssl-trusted-ip=1.1.1.1,2.2.2.2,3.3.3.3 --ssl-size=2048 --ssl-date=3650'
    echo  ' ================================================================'
}

case "$1" in
    -h|--help) help; exit;;
esac

if [[ $ == '' ]];then
    help;
    exit;
fi

CMDOPTS="$*"
for OPTS in $CMDOPTS;
do
    key=$(echo ${OPTS} | awk -F"=" '{print $1}' )
    value=$(echo ${OPTS} | awk -F"=" '{print $2}' )
    case "$key" in
        --ssl-domain) SSL_DOMAIN=$value ;;
        --ssl-trusted-ip) SSL_TRUSTED_IP=$value ;;
        --ssl-trusted-domain) SSL_TRUSTED_DOMAIN=$value ;;
        --ssl-size) SSL_SIZE=$value ;;
        --ssl-date) SSL_DATE=$value ;;
        --ca-date) CA_DATE=$value ;;
        --ssl-cn) CN=$value ;;
    esac
done

# CA相关配置
CA_DATE=${CA_DATE:-}
CA_KEY=${CA_KEY:-cakey.pem}
CA_CERT=${CA_CERT:-cacerts.pem}
CA_DOMAIN=localhost

# ssl相关配置
SSL_CONFIG=${SSL_CONFIG:-$PWD/openssl.cnf}
SSL_DOMAIN=${SSL_DOMAIN:-localhost}
SSL_DATE=${SSL_DATE:-}
SSL_SIZE=${SSL_SIZE:-}

## 国家代码(2个字母的代号),默认CN;
CN=${CN:-CN}

SSL_KEY=$SSL_DOMAIN.key
SSL_CSR=$SSL_DOMAIN.csr
SSL_CERT=$SSL_DOMAIN.crt

echo -e "\033[32m ---------------------------- \033[0m"
echo -e "\033[32m       | 生成 SSL Cert |       \033[0m"
echo -e "\033[32m ---------------------------- \033[0m"

if [[ -e ./${CA_KEY} ]]; then
    echo -e "\033[32m ====> 1. 发现已存在CA私钥，备份"${CA_KEY}"为"${CA_KEY}"-bak，然后重新创建 \033[0m"
    mv ${CA_KEY} "${CA_KEY}"-bak
    openssl genrsa -out ${CA_KEY} ${SSL_SIZE}
else
    echo -e "\033[32m ====> 1. 生成新的CA私钥 ${CA_KEY} \033[0m"
    openssl genrsa -out ${CA_KEY} ${SSL_SIZE}
fi

if [[ -e ./${CA_CERT} ]]; then
    echo -e "\033[32m ====> 2. 发现已存在CA证书，先备份"${CA_CERT}"为"${CA_CERT}"-bak，然后重新创建 \033[0m"
    mv ${CA_CERT} "${CA_CERT}"-bak
    openssl req -x509 -sha256 -new -nodes -key ${CA_KEY} -days ${CA_DATE} -out ${CA_CERT} -subj "/C=${CN}/CN=${CA_DOMAIN}"
else
    echo -e "\033[32m ====> 2. 生成新的CA证书 ${CA_CERT} \033[0m"
    openssl req -x509 -sha256 -new -nodes -key ${CA_KEY} -days ${CA_DATE} -out ${CA_CERT} -subj "/C=${CN}/CN=${CA_DOMAIN}"
fi

echo -e "\033[32m ====> 3. 生成Openssl配置文件 ${SSL_CONFIG} \033[0m"
cat > ${SSL_CONFIG} <<EOM
[req]
req_extensions = v3_req
distinguished_name = req_distinguished_name
[req_distinguished_name]
[ v3_req ]
basicConstraints = CA:FALSE
keyUsage = nonRepudiation, digitalSignature, keyEncipherment
extendedKeyUsage = clientAuth, serverAuth
EOM

if [[ -n ${SSL_TRUSTED_IP} || -n ${SSL_TRUSTED_DOMAIN} ]]; then
    cat >> ${SSL_CONFIG} <<EOM
subjectAltName = @alt_names
[alt_names]
EOM
    IFS=","
    dns=(${SSL_TRUSTED_DOMAIN})
    dns+=(${SSL_DOMAIN})
    for i in "${!dns[@]}"; do
      echo DNS.$((i+)) = ${dns[$i]} >> ${SSL_CONFIG}
    done

    if [[ -n ${SSL_TRUSTED_IP} ]]; then
        ip=(${SSL_TRUSTED_IP})
        for i in "${!ip[@]}"; do
          echo IP.$((i+)) = ${ip[$i]} >> ${SSL_CONFIG}
        done
    fi
fi

echo -e "\033[32m ====> 4. 生成服务SSL KEY ${SSL_KEY} \033[0m"
openssl genrsa -out ${SSL_KEY} ${SSL_SIZE}

echo -e "\033[32m ====> 5. 生成服务SSL CSR ${SSL_CSR} \033[0m"
openssl req -sha256 -new -key ${SSL_KEY} -out ${SSL_CSR} -subj "/C=${CN}/CN=${SSL_DOMAIN}" -config ${SSL_CONFIG}

echo -e "\033[32m ====> 6. 生成服务SSL CERT ${SSL_CERT} \033[0m"
openssl x509 -sha256 -req -in ${SSL_CSR} -CA ${CA_CERT} \
    -CAkey ${CA_KEY} -CAcreateserial -out ${SSL_CERT} \
    -days ${SSL_DATE} -extensions v3_req \
    -extfile ${SSL_CONFIG}

echo -e "\033[32m ====> 7. 证书制作完成 \033[0m"
echo
echo -e "\033[32m ====> 8. 以YAML格式输出结果 \033[0m"
echo "----------------------------------------------------------"
echo "ca_key: |"
cat $CA_KEY | sed 's/^/  /'
echo
echo "ca_cert: |"
cat $CA_CERT | sed 's/^/  /'
echo
echo "ssl_key: |"
cat $SSL_KEY | sed 's/^/  /'
echo
echo "ssl_csr: |"
cat $SSL_CSR | sed 's/^/  /'
echo
echo "ssl_cert: |"
cat $SSL_CERT | sed 's/^/  /'
echo

echo -e "\033[32m ====> 9. 附加CA证书到Cert文件 \033[0m"
cat ${CA_CERT} >> ${SSL_CERT}
echo "ssl_cert: |"
cat $SSL_CERT | sed 's/^/  /'
echo

echo -e "\033[32m ====> 10. 重命名服务证书 \033[0m"
echo "cp ${SSL_DOMAIN}.key tls.key"
cp ${SSL_DOMAIN}.key tls.key
echo "cp ${SSL_DOMAIN}.crt tls.crt"
cp ${SSL_DOMAIN}.crt tls.crt

#脚本说明

--ssl-domain: 生成ssl证书需要的主域名，如不指定则默认为localhost，如果是ip访问服务，则可忽略；

--ssl-trusted-ip: 一般ssl证书只信任域名的访问请求，有时候需要使用ip去访问server，那么需要给ssl证书添加扩展IP，多个IP用逗号隔开；

--ssl-trusted-domain: 如果想多个域名访问，则添加扩展域名（TRUSTED_DOMAIN）,多个TRUSTED_DOMAIN用逗号隔开；

--ssl-size: ssl加密位数，默认2048；

--ssl-date: ssl有效期，默认10年；

--ca-date: ca有效期，默认10年；

--ssl-cn: 国家代码(2个字母的代号),默认CN；

2、生成证书

chmod +x create_self-signed-cert.sh

./create_self-signed-cert.sh --ssl-domain=rancher.wmqe.com \
--ssl-trusted-ip=172.16.3.241,172.16.3.242,172.16.3.243 --ssl-size= --ssl-date=

3、创建命名空间及secrets

kubectl create namespace cattle-system

kubectl -n cattle-system create secret tls tls-rancher-ingress \
    --cert=/opt/rancher/ca_tls/tls.crt \
    --key=/opt/rancher/ca_tls/tls.key

kubectl -n cattle-system create secret generic tls-ca \
    --from-file=/opt/rancher/ca_tls/cacerts.pem

注意：必须保证文件名为cacerts.pem、tls.crt和tls.key。

4、安装rancher

mkdir /opt/rancher/auditlogs/
cd /opt/rancher/deploy/

helm install ./rancher \
    --name rancher \
    --namespace cattle-system \
    --set hostname=awsrancher.wmqe.com \
    --set ingress.tls.source=secret \
    --set auditLog.level= \
    --set auditLog.destination=hostPath \
    --set auditLog.hostPath=/opt/rancher/auditlogs/ \
    --set auditLog.maxAge= \
    --set auditLog.maxBackups= \
    --set auditLog.maxSize= \
    --set privateCA=true \
    --set rancherImage=reg.nexus.wmqe.com/rancher/rancher

安装成功会提示：Happy Containering!

不用指定版本stable，因为指定了Charts模板目录，自动会安装对应的版本的rancher。

#卸载方法

helm del --purge rancher
helm del --purge cattle-node

4.3.4 检查rancher状态

1、查看pod运行情况

kubectl get pod -o wide -A

NAMESPACE       NAME                                      READY   STATUS      RESTARTS   AGE    IP              NODE            NOMINATED NODE   READINESS GATES
cattle-system   rancher-89444f57b-2nkvz                   /     Running               42s    10.42.0.8       172.16.3.241   <none>           <none>
cattle-system   rancher-89444f57b-q4lsq                   /     Running               42s    10.42.1.5       172.16.3.243   <none>           <none>
cattle-system   rancher-89444f57b-ztcrh                   /     Running               42s    10.42.2.7       172.16.3.242    <none>           <none>

2、访问rancher

访问之前设置好的域名（对负载均衡做的域名解析）。

https://rancher.wmqe.com

admin，******

注意：登入后 local 集群会一直显示：Waiting for server-url setting to be set。

报这个问题的原因是刚刚创建的 cattle-cluster-agent还没有被创建成功，耐心等待十分钟左右即可，这个过程与自己的网络有关，通过 kubectl get pod -A 命令进行监控。

五、升级Rancher

升级 rancher2.2.4 集群，从 2.2.4 版本升级到 rancher 2.2.5版本，同时升级rancher中添加的k8s集群版本。

参考：https://www.cnrancher.com/docs/rancher/v2.x/cn/upgrades/ha-server-upgrade-helm-airgap/

5.1 同步镜像

1、安装docker

启动一台新主机，安装docker（不要用生产环境，免得主机上的镜像太多）

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
yum install docker-ce -y
systemctl restart docker
systemctl enable docker
systemctl status docker

2、同步镜像到私有仓库

1）下载镜像列表文件，从 https://github.com/rancher/rancher/releases/tag/v2.2.5/rancher-images.txt 网站下载 2.2.5 版本的镜像列表文件，上传到如下新建的目录。

mkdir -p /opt/rancher/upgrade2.2.5 && cd /opt/rancher/upgrade2.2.5

2）同时新建 2.1 小节中的两个脚本（镜像拉取和镜像上传脚本）。

rancher-save-images.sh
rancher-push-images.sh

3）下载镜像

chmod +x rancher-save-images.sh
./rancher-save-images.sh --image-list /opt/rancher/upgrade2.2.5/rancher-images.txt

4）同步镜像到私有仓库

chmod +x rancher-push-images.sh
./rancher-push-images.sh
reg.nexus.wmqe.com
admin
xxxxxxxx

5.2 升级rancher

登入到之前 1.2 小节安装有CLI（kubectl、helm）工具的主机（prod-rancher-server-01）

1、更新本地 helm repo 缓存。

helm repo update

2、查看本地helm repo

helm repo list

#结果如下：
stable            https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com
local             http://127.0.0.1:8879/charts
rancher-stable    https://releases.rancher.com/server-charts/stable

3、查看rancher版本已经是最新版本了

helm search rancher

#结果如下：
NAME                      CHART VERSION    APP VERSION    DESCRIPTION
rancher-stable/rancher    2.2.            v2.2.5         Install Rancher Server to manage Kubernetes clusters acro...

4、下载 Rancher Charts 离线包

mkdir -p /opt/rancher/upgrade2.2.5 && cd /opt/rancher/upgrade2.2.5
helm fetch rancher-stable/rancher --version v2.2.5

5、升级rancher

升级参数应该以安装时设置的参数为准。

tar zxvf rancher-2.2..tgz
kubeconfig=/root/.kube/config
helm --kubeconfig=$kubeconfig upgrade rancher ./rancher \
    --set hostname=rancher.wmqe.com \
    --set ingress.tls.source=secret \
    --set auditLog.level= \
    --set auditLog.destination=hostPath \
    --set auditLog.hostPath=/opt/rancher/auditlogs/ \
    --set auditLog.maxAge= \
    --set auditLog.maxBackups= \
    --set auditLog.maxSize= \
    --set rancherImage=reg.nexus.wmqe.com/rancher/rancher

执行完后，登入rancher首页，会发现左下角的版本号已经是最新版本了。

5.3 升级k8s集群

此时升级的是rancher上添加的k8s集群（该集群跑的是业务），而非运行rancher本身的k8s集群（该集群版本保持不变）。

rancher2.2.5 版本为 Kubernetes v1.15 提供实验支持，并为 Kubernetes v1.14 提供官方支持。所以升级完rancher后，就可以升级k8s集群了。

1、进入对应的集群 -> 集群 -> 升级

2、选择 Kubernetes 版本为 v1.14.3-rancher1-1

3、显示高级选项->私有镜像仓库->填入私有仓库信息

4、保存，即可触发进行升级。