• 30分钟部署一个kubernetes集群【1.18】

    文章目录

    简介

    作者：阿良（微信init1024）
    首发地址：https://mp.weixin.qq.com/s/VYtyTU9_Dw9M5oHtvRfseA
    K8s学习视频资料，云盘链接：https://pan.baidu.com/s/1ORAL_xRr1SFRmnyiSgC0dw
    提取码：1es0

    一、前置知识点

    1.1 生产环境可部署Kubernetes集群的两种方式

    目前生产部署Kubernetes集群主要有两种方式：

    • kubeadm
      Kubeadm是一个K8s部署工具，提供kubeadm init和kubeadm join，用于快速部署Kubernetes集群。
      官方地址：https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm/
    • 二进制包
      从github下载发行版的二进制包，手动部署每个组件，组成Kubernetes集群。
      Kubeadm降低部署门槛，但屏蔽了很多细节，遇到问题很难排查。如果想更容易可控，推荐使用二进制包部署Kubernetes集群，虽然手动部署麻烦点，期间可以学习很多工作原理，也利于后期维护。

    1.2 安装要求

    在开始之前，部署Kubernetes集群机器需要满足以下几个条件：

    • 一台或多台机器，操作系统 CentOS7.x-86_x64
    • 硬件配置：2GB或更多RAM，2个CPU或更多CPU，硬盘30GB或更多
    • 集群中所有机器之间网络互通
    • 可以访问外网，需要拉取镜像，如果服务器不能上网，需要提前下载镜像并导入节点
    • 禁止swap分区

    1.3 准备环境

    软件环境：

    软件版本
    操作系统CentOS7.8_x64 （mini）
    Docker19-ce
    Kubernetes1.18
    服务器整体规划：
    角色IP
    --------—
    k8s-master1192.168.31.71
    k8s-master2192.168.31.74
    k8s-node1192.168.31.72
    k8s-node2192.168.31.73
    Load Balancer（Master）192.168.31.81 ，192.168.31.88 (VIP)
    Load Balancer（Backup）192.168.31. 82

    须知：考虑到有些朋友电脑配置较低，这么多虚拟机跑不动，所以这一套高可用集群分两部分实施，先部署一套单Master架构（192.168.31.71/72/73），再扩容为多Master架构（上述规划），顺便熟悉下Master扩容流程。
    单Master架构图：
    在这里插入图片描述
    单Master服务器规划：

    角色IP组件
    k8s-master192.168.31.71kube-apiserver，kube-controller-manager，kube-scheduler，etcd
    k8s-node1192.168.31.72kubelet，kube-proxy，docker etcd
    k8s-node2192.168.31.73kubelet，kube-proxy，docker，etcd

    1.4 操作系统初始化配置

    # 关闭防火墙
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

# 关闭selinux
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config  # 永久
setenforce 0  # 临时

# 关闭swap
swapoff -a  # 临时
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab    # 永久

# 根据规划设置主机名
hostnamectl set-hostname >

# 在master添加hosts
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.31.71 k8s-master
192.168.31.72 k8s-node1
192.168.31.73 k8s-node2
EOF

# 将桥接的IPv4流量传递到iptables的链
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
sysctl --system  # 生效

# 时间同步
yum install ntpdate -y
ntpdate time.windows.com

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    二、部署Etcd集群

    Etcd 是一个分布式键值存储系统，Kubernetes使用Etcd进行数据存储，所以先准备一个Etcd数据库，为解决Etcd单点故障，应采用集群方式部署，这里使用3台组建集群，可容忍1台机器故障，当然，你也可以使用5台组建集群，可容忍2台机器故障。

    节点名称IP
    etcd-1192.168.31.71
    etcd-2192.168.31.72
    etcd-3192.168.31.73
    注：为了节省机器，这里与K8s节点机器复用。也可以独立于k8s集群之外部署，只要apiserver能连接到就行。

    2.1 准备cfssl证书生成工具

    cfssl是一个开源的证书管理工具，使用json文件生成证书，相比openssl更方便使用。
    找任意一台服务器操作，这里用Master节点。

    wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64
chmod +x cfssl_linux-amd64 cfssljson_linux-amd64 cfssl-certinfo_linux-amd64
mv cfssl_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssl
mv cfssljson_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssljson
mv cfssl-certinfo_linux-amd64 /usr/bin/cfssl-certinfo

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    2.2 生成Etcd证书

    1. 自签证书颁发机构（CA）

    创建工作目录：

    mkdir -p ~/TLS/{etcd,k8s}

cd TLS/etcd

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    自签CA：

    cat > ca-config.json << EOF
{
  "signing": {
    "default": {
      "expiry": "87600h"
    },
    "profiles": {
      "www": {
         "expiry": "87600h",
         "usages": [
            "signing",
            "key encipherment",
            "server auth",
            "client auth"
        ]
      }
    }
  }
}
EOF

cat > ca-csr.json << EOF
{
    "CN": "etcd CA",
    "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
    },
    "names": [
        {
            "C": "CN",
            "L": "Beijing",
            "ST": "Beijing"
        }
    ]
}
EOF

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    生成证书：

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

ls *pem
ca-key.pem  ca.pem

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    2. 使用自签CA签发Etcd HTTPS证书

    创建证书申请文件：

    cat > server-csr.json << EOF
{
    "CN": "etcd",
    "hosts": [
    "192.168.31.71",
    "192.168.31.72",
    "192.168.31.73"
    ],
    "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
    },
    "names": [
        {
            "C": "CN",
            "L": "BeiJing",
            "ST": "BeiJing"
        }
    ]
}
EOF

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    注：上述文件hosts字段中IP为所有etcd节点的集群内部通信IP，一个都不能少！为了方便后期扩容可以多写几个预留的IP。
    生成证书：

    cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=www server-csr.json | cfssljson -bare server

ls server*pem
server-key.pem  server.pem

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    2.3 从Github下载二进制文件

    下载地址：https://github.com/etcd-io/etcd/releases/download/v3.4.9/etcd-v3.4.9-linux-amd64.tar.gz

    2.4 部署Etcd集群

    以下在节点1上操作，为简化操作，待会将节点1生成的所有文件拷贝到节点2和节点3.

    1. 创建工作目录并解压二进制包

    mkdir /opt/etcd/{bin,cfg,ssl} -p
tar zxvf etcd-v3.4.9-linux-amd64.tar.gz
mv etcd-v3.4.9-linux-amd64/{etcd,etcdctl} /opt/etcd/bin/

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    2. 创建etcd配置文件

    cat > /opt/etcd/cfg/etcd.conf << EOF
#[Member]
ETCD_NAME="etcd-1"
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="https://192.168.31.71:2380"
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="https://192.168.31.71:2379"
#[Clustering]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="https://192.168.31.71:2380"
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="https://192.168.31.71:2379"
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd-1=https://192.168.31.71:2380,etcd-2=https://192.168.31.72:2380,etcd-3=https://192.168.31.73:2380"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"
EOF
ETCD_NAME：节点名称，集群中唯一
ETCD_DATA_DIR：数据目录
ETCD_LISTEN_PEER_URLS：集群通信监听地址
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS：客户端访问监听地址
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS：集群通告地址
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS：客户端通告地址
ETCD_INITIAL_CLUSTER：集群节点地址
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN：集群Token
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE：加入集群的当前状态，new是新集群，existing表示加入已有集群

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    3. systemd管理etcd

    cat > /usr/lib/systemd/system/etcd.service << EOF
[Unit]
Description=Etcd Server
After=network.target
After=network-online.target
Wants=network-online.target
[Service]
Type=notify
EnvironmentFile=/opt/etcd/cfg/etcd.conf
ExecStart=/opt/etcd/bin/etcd \
--cert-file=/opt/etcd/ssl/server.pem \
--key-file=/opt/etcd/ssl/server-key.pem \
--peer-cert-file=/opt/etcd/ssl/server.pem \
--peer-key-file=/opt/etcd/ssl/server-key.pem \
--trusted-ca-file=/opt/etcd/ssl/ca.pem \
--peer-trusted-ca-file=/opt/etcd/ssl/ca.pem \
--logger=zap
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

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    4. 拷贝刚才生成的证书

    把刚才生成的证书拷贝到配置文件中的路径：

    cp ~/TLS/etcd/ca*pem ~/TLS/etcd/server*pem /opt/etcd/ssl/

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    5. 启动并设置开机启动

    systemctl daemon-reload
systemctl start etcd
systemctl enable etcd

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    6. 将上面节点1所有生成的文件拷贝到节点2和节点3

    scp -r /opt/etcd/ root@192.168.31.72:/opt/
scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service root@192.168.31.72:/usr/lib/systemd/system/
scp -r /opt/etcd/ root@192.168.31.73:/opt/
scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service root@192.168.31.73:/usr/lib/systemd/system/

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    然后在节点2和节点3分别修改etcd.conf配置文件中的节点名称和当前服务器IP：

    vi /opt/etcd/cfg/etcd.conf
#[Member]
ETCD_NAME="etcd-1"   # 修改此处，节点2改为etcd-2，节点3改为etcd-3
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="https://192.168.31.71:2380"   # 修改此处为当前服务器IP
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="https://192.168.31.71:2379" # 修改此处为当前服务器IP

#[Clustering]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="https://192.168.31.71:2380" # 修改此处为当前服务器IP
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="https://192.168.31.71:2379" # 修改此处为当前服务器IP
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd-1=https://192.168.31.71:2380,etcd-2=https://192.168.31.72:2380,etcd-3=https://192.168.31.73:2380"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"

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    最后启动etcd并设置开机启动，同上。

    7. 查看集群状态

    ETCDCTL_API=3 /opt/etcd/bin/etcdctl --cacert=/opt/etcd/ssl/ca.pem --cert=/opt/etcd/ssl/server.pem --key=/opt/etcd/ssl/server-key.pem --endpoints="https://192.168.31.71:2379,https://192.168.31.72:2379,https://192.168.31.73:2379" endpoint health

https://192.168.31.71:2379 is healthy: successfully committed proposal: took = 8.154404ms
https://192.168.31.73:2379 is healthy: successfully committed proposal: took = 9.044117ms
https://192.168.31.72:2379 is healthy: successfully committed proposal: took = 10.000825ms

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    如果输出上面信息，就说明集群部署成功。如果有问题第一步先看日志：/var/log/message 或 journalctl -u etcd

    三、安装Docker

    下载地址：https://download.docker.com/linux/static/stable/x86_64/docker-19.03.9.tgz
    以下在所有节点操作。这里采用二进制安装，用yum安装也一样。

    3.1 解压二进制包

    tar zxvf docker-19.03.9.tgz
mv docker/* /usr/bin

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    3.2 systemd管理docker

    cat > /usr/lib/systemd/system/docker.service << EOF
[Unit]
Description=Docker Application Container Engine
Documentation=https://docs.docker.com
After=network-online.target firewalld.service
Wants=network-online.target
[Service]
Type=notify
ExecStart=/usr/bin/dockerd
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
LimitNOFILE=infinity
LimitNPROC=infinity
LimitCORE=infinity
TimeoutStartSec=0
Delegate=yes
KillMode=process
Restart=on-failure
StartLimitBurst=3
StartLimitInterval=60s
[Install]
WantedBy=multi-user.target
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    3.3 创建配置文件

    mkdir /etc/docker
cat > /etc/docker/daemon.json << EOF
{
  "registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF

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    • registry-mirrors 阿里云镜像加速器

    3.4 启动并设置开机启动

    systemctl daemon-reload
systemctl start docker
systemctl enable docker

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    四、部署Master Node

    如果你在学习中遇到问题或者文档有误可联系阿良~ 微信: init1024

    4.1 生成kube-apiserver证书

    1. 自签证书颁发机构（CA）

    cat > ca-config.json << EOF
{
  "signing": {
    "default": {
      "expiry": "87600h"
    },
    "profiles": {
      "kubernetes": {
         "expiry": "87600h",
         "usages": [
            "signing",
            "key encipherment",
            "server auth",
            "client auth"
        ]
      }
    }
  }
}
EOF
cat > ca-csr.json << EOF
{
    "CN": "kubernetes",
    "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
    },
    "names": [
        {
            "C": "CN",
            "L": "Beijing",
            "ST": "Beijing",
            "O": "k8s",
            "OU": "System"
        }
    ]
}
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    生成证书：

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

ls *pem
ca-key.pem  ca.pem

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    2. 使用自签CA签发kube-apiserver HTTPS证书

    创建证书申请文件：

    cd TLS/k8s
cat > server-csr.json << EOF
{
    "CN": "kubernetes",
    "hosts": [
      "10.0.0.1",
      "127.0.0.1",
      "192.168.31.71",
      "192.168.31.72",
      "192.168.31.73",
      "192.168.31.74",
      "192.168.31.81",
      "192.168.31.82",
      "192.168.31.88",
      "kubernetes",
      "kubernetes.default",
      "kubernetes.default.svc",
      "kubernetes.default.svc.cluster",
      "kubernetes.default.svc.cluster.local"
    ],
    "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
    },
    "names": [
        {
            "C": "CN",
            "L": "BeiJing",
            "ST": "BeiJing",
            "O": "k8s",
            "OU": "System"
        }
    ]
}
EOF

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    注：上述文件hosts字段中IP为所有Master/LB/VIP IP，一个都不能少！为了方便后期扩容可以多写几个预留的IP。
    生成证书：

    cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes server-csr.json | cfssljson -bare server

ls server*pem
server-key.pem  server.pem

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    4.2 从Github下载二进制文件

    下载地址： https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/master/CHANGELOG/CHANGELOG-1.18.md#v1183
    注：打开链接你会发现里面有很多包，下载一个server包就够了，包含了Master和Worker Node二进制文件。
    #3 4.3 解压二进制包

    mkdir -p /opt/kubernetes/{bin,cfg,ssl,logs} 
tar zxvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
cd kubernetes/server/bin
cp kube-apiserver kube-scheduler kube-controller-manager /opt/kubernetes/bin
cp kubectl /usr/bin/

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    4.4 部署kube-apiserver

    首发地址：https://mp.weixin.qq.com/s/VYtyTU9_Dw9M5oHtvRfseA

    1. 创建配置文件

    cat > /opt/kubernetes/cfg/kube-apiserver.conf << EOF
KUBE_APISERVER_OPTS="--logtostderr=false \\
--v=2 \\
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \\
--etcd-servers=https://192.168.31.71:2379,https://192.168.31.72:2379,https://192.168.31.73:2379 \\
--bind-address=192.168.31.71 \\
--secure-port=6443 \\
--advertise-address=192.168.31.71 \\
--allow-privileged=true \\
--service-cluster-ip-range=10.0.0.0/24 \\
--enable-admission-plugins=NamespaceLifecycle,LimitRanger,ServiceAccount,ResourceQuota,NodeRestriction \\
--authorization-mode=RBAC,Node \\
--enable-bootstrap-token-auth=true \\
--token-auth-file=/opt/kubernetes/cfg/token.csv \\
--service-node-port-range=30000-32767 \\
--kubelet-client-certificate=/opt/kubernetes/ssl/server.pem \\
--kubelet-client-key=/opt/kubernetes/ssl/server-key.pem \\
--tls-cert-file=/opt/kubernetes/ssl/server.pem  \\
--tls-private-key-file=/opt/kubernetes/ssl/server-key.pem \\
--client-ca-file=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \\
--service-account-key-file=/opt/kubernetes/ssl/ca-key.pem \\
--etcd-cafile=/opt/etcd/ssl/ca.pem \\
--etcd-certfile=/opt/etcd/ssl/server.pem \\
--etcd-keyfile=/opt/etcd/ssl/server-key.pem \\
--audit-log-maxage=30 \\
--audit-log-maxbackup=3 \\
--audit-log-maxsize=100 \\
--audit-log-path=/opt/kubernetes/logs/k8s-audit.log"
EOF

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    注：上面两个\ \ 第一个是转义符，第二个是换行符，使用转义符是为了使用EOF保留换行符。

    • logtostderr：启用日志
    • —v：日志等级
    • –log-dir：日志目录
    • –etcd-servers：etcd集群地址
    • –bind-address：监听地址
    • –secure-port：https安全端口
    • –advertise-address：集群通告地址
    • –allow-privileged：启用授权
    • –service-cluster-ip-range：Service虚拟IP地址段
    • –enable-admission-plugins：准入控制模块
    • –authorization-mode：认证授权，启用RBAC授权和节点自管理
    • –enable-bootstrap-token-auth：启用TLS bootstrap机制
    • –token-auth-file：bootstrap token文件
    • –service-node-port-range：Service nodeport类型默认分配端口范围
    • –kubelet-client-xxx：apiserver访问kubelet客户端证书
    • –tls-xxx-file：apiserver https证书
    • –etcd-xxxfile：连接Etcd集群证书
    • –audit-log-xxx：审计日志

    2. 拷贝刚才生成的证书

    把刚才生成的证书拷贝到配置文件中的路径：

    cp ~/TLS/k8s/ca*pem ~/TLS/k8s/server*pem /opt/kubernetes/ssl/

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    3. 启用 TLS Bootstrapping 机制

    TLS Bootstraping：Master apiserver启用TLS认证后，Node节点kubelet和kube-proxy要与kube-apiserver进行通信，必须使用CA签发的有效证书才可以，当Node节点很多时，这种客户端证书颁发需要大量工作，同样也会增加集群扩展复杂度。为了简化流程，Kubernetes引入了TLS bootstraping机制来自动颁发客户端证书，kubelet会以一个低权限用户自动向apiserver申请证书，kubelet的证书由apiserver动态签署。所以强烈建议在Node上使用这种方式，目前主要用于kubelet，kube-proxy还是由我们统一颁发一个证书。
    TLS bootstraping 工作流程：
    在这里插入图片描述
    创建上述配置文件中token文件：

    cat > /opt/kubernetes/cfg/token.csv << EOF
c47ffb939f5ca36231d9e3121a252940,kubelet-bootstrap,10001,"system:node-bootstrapper"
EOF

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    格式：token，用户名，UID，用户组
    token也可自行生成替换：

    head -c 16 /dev/urandom | od -An -t x | tr -d ' '

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    4. systemd管理apiserver

    cat > /usr/lib/systemd/system/kube-apiserver.service << EOF
[Unit]
Description=Kubernetes API Server
Documentation=https://github.com/kubernetes/kubernetes
[Service]
EnvironmentFile=/opt/kubernetes/cfg/kube-apiserver.conf
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-apiserver \$KUBE_APISERVER_OPTS
Restart=on-failure
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

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    5. 启动并设置开机启动

    systemctl daemon-reload
systemctl start kube-apiserver
systemctl enable kube-apiserver

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    6. 授权kubelet-bootstrap用户允许请求证书

    kubectl create clusterrolebinding kubelet-bootstrap \
--clusterrole=system:node-bootstrapper \
--user=kubelet-bootstrap

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    4.5 部署kube-controller-manager

    1. 创建配置文件

    cat > /opt/kubernetes/cfg/kube-controller-manager.conf << EOF
KUBE_CONTROLLER_MANAGER_OPTS="--logtostderr=false \\
--v=2 \\
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \\
--leader-elect=true \\
--master=127.0.0.1:8080 \\
--bind-address=127.0.0.1 \\
--allocate-node-cidrs=true \\
--cluster-cidr=10.244.0.0/16 \\
--service-cluster-ip-range=10.0.0.0/24 \\
--cluster-signing-cert-file=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \\
--cluster-signing-key-file=/opt/kubernetes/ssl/ca-key.pem  \\
--root-ca-file=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \\
--service-account-private-key-file=/opt/kubernetes/ssl/ca-key.pem \\
--experimental-cluster-signing-duration=87600h0m0s"
EOF

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    • –master：通过本地非安全本地端口8080连接apiserver。
    • –leader-elect：当该组件启动多个时，自动选举（HA）
    • –cluster-signing-cert-file/–cluster-signing-key-file：自动为kubelet颁发证书的CA，与apiserver保持一致

    2. systemd管理controller-manager

    cat > /usr/lib/systemd/system/kube-controller-manager.service << EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Controller Manager
Documentation=https://github.com/kubernetes/kubernetes
[Service]
EnvironmentFile=/opt/kubernetes/cfg/kube-controller-manager.conf
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-controller-manager \$KUBE_CONTROLLER_MANAGER_OPTS
Restart=on-failure
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

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    3. 启动并设置开机启动

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

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    4.6 部署kube-scheduler

    ### 1. 创建配置文件
cat > /opt/kubernetes/cfg/kube-scheduler.conf << EOF
KUBE_SCHEDULER_OPTS="--logtostderr=false \
--v=2 \
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \
--leader-elect \
--master=127.0.0.1:8080 \
--bind-address=127.0.0.1"
EOF

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    • –master：通过本地非安全本地端口8080连接apiserver。
    • –leader-elect：当该组件启动多个时，自动选举（HA）

    2. systemd管理scheduler

    cat > /usr/lib/systemd/system/kube-scheduler.service << EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Scheduler
Documentation=https://github.com/kubernetes/kubernetes
[Service]
EnvironmentFile=/opt/kubernetes/cfg/kube-scheduler.conf
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-scheduler \$KUBE_SCHEDULER_OPTS
Restart=on-failure
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

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    3. 启动并设置开机启动

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

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    4. 查看集群状态

    所有组件都已经启动成功，通过kubectl工具查看当前集群组件状态：

    kubectl get cs
NAME                 STATUS    MESSAGE             ERROR
scheduler            Healthy   ok                  
controller-manager   Healthy   ok                  
etcd-2               Healthy   {"health":"true"}   
etcd-1               Healthy   {"health":"true"}   
etcd-0               Healthy   {"health":"true"}  

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    如上输出说明Master节点组件运行正常。

    五、部署Worker Node

    如果你在学习中遇到问题或者文档有误可联系阿良~ 微信: init1024
    下面还是在Master Node上操作，即同时作为Worker Node

    5.1 创建工作目录并拷贝二进制文件

    在所有worker node创建工作目录：

    mkdir -p /opt/kubernetes/{bin,cfg,ssl,logs} 

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    从master节点拷贝：

    cd kubernetes/server/bin
cp kubelet kube-proxy /opt/kubernetes/bin   # 本地拷贝

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    5.2 部署kubelet

    1. 创建配置文件

    cat > /opt/kubernetes/cfg/kubelet.conf << EOF
KUBELET_OPTS="--logtostderr=false \\
--v=2 \\
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \\
--hostname-override=k8s-master \\
--network-plugin=cni \\
--kubeconfig=/opt/kubernetes/cfg/kubelet.kubeconfig \\
--bootstrap-kubeconfig=/opt/kubernetes/cfg/bootstrap.kubeconfig \\
--config=/opt/kubernetes/cfg/kubelet-config.yml \\
--cert-dir=/opt/kubernetes/ssl \\
--pod-infra-container-image=lizhenliang/pause-amd64:3.0"
EOF

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    • –hostname-override：显示名称，集群中唯一
    • –network-plugin：启用CNI
    • –kubeconfig：空路径，会自动生成，后面用于连接apiserver
    • –bootstrap-kubeconfig：首次启动向apiserver申请证书
    • –config：配置参数文件
    • –cert-dir：kubelet证书生成目录
    • –pod-infra-container-image：管理Pod网络容器的镜像

    2. 配置参数文件

    cat > /opt/kubernetes/cfg/kubelet-config.yml << EOF
kind: KubeletConfiguration
apiVersion: kubelet.config.k8s.io/v1beta1
address: 0.0.0.0
port: 10250
readOnlyPort: 10255
cgroupDriver: cgroupfs
clusterDNS:
- 10.0.0.2
clusterDomain: cluster.local 
failSwapOn: false
authentication:
  anonymous:
    enabled: false
  webhook:
    cacheTTL: 2m0s
    enabled: true
  x509:
    clientCAFile: /opt/kubernetes/ssl/ca.pem 
authorization:
  mode: Webhook
  webhook:
    cacheAuthorizedTTL: 5m0s
    cacheUnauthorizedTTL: 30s
evictionHard:
  imagefs.available: 15%
  memory.available: 100Mi
  nodefs.available: 10%
  nodefs.inodesFree: 5%
maxOpenFiles: 1000000
maxPods: 110
EOF

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    3. 生成bootstrap.kubeconfig文件

    KUBE_APISERVER="https://192.168.31.71:6443" # apiserver IP:PORT
TOKEN="c47ffb939f5ca36231d9e3121a252940" # 与token.csv里保持一致

# 生成 kubelet bootstrap kubeconfig 配置文件
kubectl config set-cluster kubernetes \
  --certificate-authority=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
  --embed-certs=true \
  --server=${KUBE_APISERVER} \
  --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig
kubectl config set-credentials "kubelet-bootstrap" \
  --token=${TOKEN} \
  --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig
kubectl config set-context default \
  --cluster=kubernetes \
  --user="kubelet-bootstrap" \
  --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig
kubectl config use-context default --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig

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    拷贝到配置文件路径：

    cp bootstrap.kubeconfig /opt/kubernetes/cfg

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    4. systemd管理kubelet

    cat > /usr/lib/systemd/system/kubelet.service << EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Kubelet
After=docker.service
[Service]
EnvironmentFile=/opt/kubernetes/cfg/kubelet.conf
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kubelet \$KUBELET_OPTS
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
5. 启动并设置开机启动
systemctl daemon-reload
systemctl start kubelet
systemctl enable kubelet

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    5.3 批准kubelet证书申请并加入集群

    # 查看kubelet证书请求
kubectl get csr
NAME                                                   AGE    SIGNERNAME                                    REQUESTOR           CONDITION
node-csr-uCEGPOIiDdlLODKts8J658HrFq9CZ--K6M4G7bjhk8A   6m3s   kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   kubelet-bootstrap   Pending

# 批准申请
kubectl certificate approve node-csr-uCEGPOIiDdlLODKts8J658HrFq9CZ--K6M4G7bjhk8A

# 查看节点
kubectl get node
NAME         STATUS     ROLES    AGE   VERSION
k8s-master   NotReady      7s    v1.18.3

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    注：由于网络插件还没有部署，节点会没有准备就绪 NotReady

    5.4 部署kube-proxy

    1. 创建配置文件

    cat > /opt/kubernetes/cfg/kube-proxy.conf << EOF
KUBE_PROXY_OPTS="--logtostderr=false \\
--v=2 \\
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \\
--config=/opt/kubernetes/cfg/kube-proxy-config.yml"
EOF

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    2. 配置参数文件

    cat > /opt/kubernetes/cfg/kube-proxy-config.yml << EOF
kind: KubeProxyConfiguration
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
bindAddress: 0.0.0.0
metricsBindAddress: 0.0.0.0:10249
clientConnection:
  kubeconfig: /opt/kubernetes/cfg/kube-proxy.kubeconfig
hostnameOverride: k8s-master
clusterCIDR: 10.0.0.0/24
EOF

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    3. 生成kube-proxy.kubeconfig文件

    生成kube-proxy证书：

    # 切换工作目录
cd TLS/k8s

# 创建证书请求文件
cat > kube-proxy-csr.json << EOF
{
  "CN": "system:kube-proxy",
  "hosts": [],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "L": "BeiJing",
      "ST": "BeiJing",
      "O": "k8s",
      "OU": "System"
    }
  ]
}
EOF

# 生成证书
cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes kube-proxy-csr.json | cfssljson -bare kube-proxy

ls kube-proxy*pem
kube-proxy-key.pem  kube-proxy.pem

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    生成kubeconfig文件：

    KUBE_APISERVER="https://192.168.31.71:6443"

kubectl config set-cluster kubernetes \
  --certificate-authority=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
  --embed-certs=true \
  --server=${KUBE_APISERVER} \
  --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig
kubectl config set-credentials kube-proxy \
  --client-certificate=./kube-proxy.pem \
  --client-key=./kube-proxy-key.pem \
  --embed-certs=true \
  --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig
kubectl config set-context default \
  --cluster=kubernetes \
  --user=kube-proxy \
  --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig
kubectl config use-context default --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig

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    拷贝到配置文件指定路径：

    cp kube-proxy.kubeconfig /opt/kubernetes/cfg/

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    4. systemd管理kube-proxy

    cat > /usr/lib/systemd/system/kube-proxy.service << EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Proxy
After=network.target
[Service]
EnvironmentFile=/opt/kubernetes/cfg/kube-proxy.conf
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-proxy \$KUBE_PROXY_OPTS
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

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    5. 启动并设置开机启动

    systemctl daemon-reload
systemctl start kube-proxy
systemctl enable kube-proxy

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    5.5 部署CNI网络

    先准备好CNI二进制文件：
    下载地址：https://github.com/containernetworking/plugins/releases/download/v0.8.6/cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz
    解压二进制包并移动到默认工作目录：

    mkdir /opt/cni/bin
tar zxvf cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz -C /opt/cni/bin

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    部署CNI网络：

    wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
sed -i -r "s#quay.io/coreos/flannel:.*-amd64#lizhenliang/flannel:v0.12.0-amd64#g" kube-flannel.yml

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    默认镜像地址无法访问，修改为docker hub镜像仓库。

    kubectl apply -f kube-flannel.yml

kubectl get pods -n kube-system
NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kube-flannel-ds-amd64-2pc95   1/1     Running   0          72s

kubectl get node
NAME         STATUS   ROLES    AGE   VERSION
k8s-master   Ready       41m   v1.18.3

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    部署好网络插件，Node准备就绪。

    5.6 授权apiserver访问kubelet

    cat > apiserver-to-kubelet-rbac.yaml << EOF
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  annotations:
    rbac.authorization.kubernetes.io/autoupdate: "true"
  labels:
    kubernetes.io/bootstrapping: rbac-defaults
  name: system:kube-apiserver-to-kubelet
rules:
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      - nodes/proxy
      - nodes/stats
      - nodes/log
      - nodes/spec
      - nodes/metrics
      - pods/log
    verbs:
      - "*"
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: system:kube-apiserver
  namespace: ""
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: system:kube-apiserver-to-kubelet
subjects:
  - apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
    kind: User
    name: kubernetes
EOF

kubectl apply -f apiserver-to-kubelet-rbac.yaml

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    5.7 新增加Worker Node

    1. 拷贝已部署好的Node相关文件到新节点

    在master节点将Worker Node涉及文件拷贝到新节点192.168.31.72/73

    scp -r /opt/kubernetes root@192.168.31.72:/opt/

scp -r /usr/lib/systemd/system/{kubelet,kube-proxy}.service root@192.168.31.72:/usr/lib/systemd/system

scp -r /opt/cni/ root@192.168.31.72:/opt/

scp /opt/kubernetes/ssl/ca.pem root@192.168.31.72:/opt/kubernetes/ssl

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    2. 删除kubelet证书和kubeconfig文件

    rm /opt/kubernetes/cfg/kubelet.kubeconfig 
rm -f /opt/kubernetes/ssl/kubelet*

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    注：这几个文件是证书申请审批后自动生成的，每个Node不同，必须删除重新生成。

    3. 修改主机名

    vi /opt/kubernetes/cfg/kubelet.conf
--hostname-override=k8s-node1

vi /opt/kubernetes/cfg/kube-proxy-config.yml
hostnameOverride: k8s-node1

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    4. 启动并设置开机启动

    systemctl daemon-reload
systemctl start kubelet
systemctl enable kubelet
systemctl start kube-proxy
systemctl enable kube-proxy

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    5. 在Master上批准新Node kubelet证书申请

    kubectl get csr
NAME                                                   AGE   SIGNERNAME                                    REQUESTOR           CONDITION
node-csr-4zTjsaVSrhuyhIGqsefxzVoZDCNKei-aE2jyTP81Uro   89s   kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   kubelet-bootstrap   Pending

kubectl certificate approve node-csr-4zTjsaVSrhuyhIGqsefxzVoZDCNKei-aE2jyTP81Uro

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    6. 查看Node状态

    kubectl get node
NAME         STATUS     ROLES    AGE   VERSION
k8s-master   Ready         65m   v1.18.3
k8s-node1    Ready         12m   v1.18.3
k8s-node2    Ready         81s   v1.18.3

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    Node2（192.168.31.73 ）节点同上。记得修改主机名！

    六、部署Dashboard和CoreDNS

    6.1 部署Dashboard

    $ wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.0.0-beta8/aio/deploy/recommended.yaml

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    默认Dashboard只能集群内部访问，修改Service为NodePort类型，暴露到外部：

    vi recommended.yaml
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  labels:
    k8s-app: kubernetes-dashboard
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kubernetes-dashboard
spec:
  ports:
    - port: 443
      targetPort: 8443
      nodePort: 30001
  type: NodePort
  selector:
    k8s-app: kubernetes-dashboard

kubectl apply -f recommended.yaml
kubectl get pods,svc -n kubernetes-dashboard
NAME                                             READY   STATUS              RESTARTS   AGE
pod/dashboard-metrics-scraper-694557449d-z8gfb   1/1     Running             0          2m18s
pod/kubernetes-dashboard-9774cc786-q2gsx         1/1     Running		     0          2m19s

NAME                                TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)         AGE
service/dashboard-metrics-scraper   ClusterIP   10.0.0.141           8000/TCP        2m19s
service/kubernetes-dashboard        NodePort    10.0.0.239           443:30001/TCP   2m19s

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    访问地址：https://NodeIP:30001
    创建service account并绑定默认cluster-admin管理员集群角色：

    kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kube-system
kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:dashboard-admin
kubectl describe secrets -n kube-system $(kubectl -n kube-system get secret | awk '/dashboard-admin/{print $1}')

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    使用输出的token登录Dashboard。

    6.2 部署CoreDNS

    CoreDNS用于集群内部Service名称解析。

    kubectl apply -f coredns.yaml

kubectl get pods -n kube-system 
NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
coredns-5ffbfd976d-j6shb      1/1     Running   0          32s
kube-flannel-ds-amd64-2pc95   1/1     Running   0          38m
kube-flannel-ds-amd64-7qhdx   1/1     Running   0          15m
kube-flannel-ds-amd64-99cr8   1/1     Running   0          26m

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    DNS解析测试：

    kubectl run -it --rm dns-test --image=busybox:1.28.4 sh
If you don't see a command prompt, try pressing enter.

/ # nslookup kubernetes
Server:    10.0.0.2
Address 1: 10.0.0.2 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local

Name:      kubernetes
Address 1: 10.0.0.1 kubernetes.default.svc.cluster.local

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    解析没问题。
    至此，单Master集群部署完成，下一篇扩容为多Master集群~

    首发地址：https://mp.weixin.qq.com/s/VYtyTU9_Dw9M5oHtvRfseA
    K8s学习视频资料，云盘链接：https://pan.baidu.com/s/1ORAL_xRr1SFRmnyiSgC0dw
    提取码：1es0

    stem $(kubectl -n kube-system get secret | awk ‘/dashboard-admin/{print $1}’)

    使用输出的token登录Dashboard。



## 6.2 部署CoreDNS
CoreDNS用于集群内部Service名称解析。

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    kubectl apply -f coredns.yaml

    kubectl get pods -n kube-system
    NAME READY STATUS RESTARTS AGE
    coredns-5ffbfd976d-j6shb 1/1 Running 0 32s
    kube-flannel-ds-amd64-2pc95 1/1 Running 0 38m
    kube-flannel-ds-amd64-7qhdx 1/1 Running 0 15m
    kube-flannel-ds-amd64-99cr8 1/1 Running 0 26m

    DNS解析测试：

    • 1

    kubectl run -it --rm dns-test --image=busybox:1.28.4 sh
    If you don’t see a command prompt, try pressing enter.

    / # nslookup kubernetes
    Server: 10.0.0.2
    Address 1: 10.0.0.2 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local

    Name: kubernetes
    Address 1: 10.0.0.1 kubernetes.default.svc.cluster.local

    解析没问题。  
至此，单Master集群部署完成，下一篇扩容为多Master集群~  

首发地址：https://mp.weixin.qq.com/s/VYtyTU9_Dw9M5oHtvRfseA  
K8s学习视频资料，云盘链接：https://pan.baidu.com/s/1ORAL_xRr1SFRmnyiSgC0dw  
提取码：1es0   



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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/linjie_830914/article/details/128171631