kubernetesv1.14.3HA集群安装

kubernetes v1.14.3 HA集群安装

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集群规划

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主机名	ip	角色	组件
master1-3	192.168.14.138-140	master+etcd	etcd kube-apiserver kube-controller-manager kubectl kubeadm kubelet kube-proxy flannel
worker1	192.168.14.141	node	kubectl kubeadm kubelet kube-proxy flannel
vip	192.168.14.142	实现apiserver的高可用

组件版本

组件	版本
centos	7.3.1611
kernel	3.10.0-957.el7.x86_64
kubeadm	v1.14.3
kubelet	v1.14.3
kubectl	v1.14.3
kube-proxy	v1.14.3
flannel	v0.11.0
etcd	3.3.10
docker	18.09.5
kubernetes-dashboard	v1.10.1
keepalived	1.3.5
haproxy	1.5.18

高可用架构说明
kubernetes架构概念
kube-apiserver：集群核心，集群API接口、集群各个组件通信的中枢；集群安全控制；
etcd：集群的数据中心，用于存放集群的配置以及状态信息，通过RAFT同步信息。
kube-scheduler：集群Pod的调度中心；默认kubeadm安装情况下–leader-elect参数已经设置为true，保证master集群中只有一个kube-scheduler处于活跃状态；
kube-controller-manager：集群状态管理器，当集群状态与期望不同时，kcm会努力让集群恢复期望状态，比如：当一个pod死掉，kcm会努力新建一个pod来恢复对应replicas set期望的状态；默认kubeadm安装情况下–leader-elect参数已经设置为true，保证master集群中只有一个kube-controller-manager处于活跃状态；
kubelet: kubernetes node上的 agent，负责与node上的docker engine打交道；
kube-proxy: 每个node上一个，负责service vip到endpoint pod的流量转发，原理是通过设置iptables规则实现
负载均衡说明
haproxy：主要用于apiserver负载均衡
keepalived：主要用于apiserver高可用。
haproxy+keepalived主要功能就是实现高可用状态的负载均衡。首先通过keepalived生成一个虚地址VIP（主机点宕机后漂移到其他机器，VIP在哪台机器上，就和本地ip地址一样，都代表本机，共用同网卡，共用本地服务service，本地接口socket），然后当访问VIP:PORT再通过haproxy负载至后端的实际端口RIP:6443，即真正的apiserver服务.

准备工作

1、安装docker

参考

2、修改内核参数

cat <  /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward=1
EOF
sysctl --system

3、关闭Swap

sed -i 's/SELINUX=permissive/SELINUX=disabled/' /etc/sysconfig/selinux
setenforce 0

4、开启ipvs

需要开启的模块是
ip_vs
ip_vs_rr
ip_vs_wrr
ip_vs_sh
nf_conntrack_ipv4

检查有没有开启
cut -f1 -d " "  /proc/modules | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4

没有的话，使用以下命令加载
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack_ipv4

5、禁用selinux，关闭防火墙

关闭selinux
setenforce 0
sed -i 's/SELINUX=permissive/SELINUX=disabled/' /etc/sysconfig/selinux
关闭防火墙
systemctl stop firewall.service
systemctl disable firewall.service

6、开启免密，检查网络，DNS，hosts，ntp是否正常

开启免密
[master1]ssh-kengen 
[master1]ssh-copy-id root@hosts
编辑hosts
vim /etc/hosts
开启ntp同步
systemctl start ntpd.service
systemctl enable ntpd.service

安装步骤
一、安装haproxy和keepalived来创建一个负载均衡器。
1、安装haproxy

   分发安装haproxy（所有master节点）
   for i in master1 master2 master3; do ssh  root@$i  "yum install haproxy ";done
   配置haproxy文件（所有master节点）
   cat  /etc/haproxy/haproxy.cfg
   global
       log         127.0.0.1 local2
       chroot      /var/lib/haproxy
       pidfile     /var/run/haproxy.pid
       maxconn     4000
       user        haproxy
       group       haproxy
       daemon

   defaults
       mode                    tcp
       log                     global
       retries                 3
       timeout connect         10s
       timeout client          1m
       timeout server          1m

   frontend kubernetes
       bind *:8443              #配置端口为8443
       mode tcp
       default_backend kubernetes-master

   backend kubernetes-master           #后端服务器，也就是说访问192.168.255.140:8443会将请求转发到后端的三台，这样就实现了负载均衡
       balance roundrobin
       server master1  192.168.14.138:6443 check maxconn 2000
       server master2  192.168.14.139:6443 check maxconn 2000
       server master3  192.168.14.140:6443 check maxconn 2000
   EOF
   分发配置文件
   for i in master1 master2 master3; do scp  /etc/haproxy/haproxy.cfg   root@$i:/etc/haproxy/haproxy.cfg;done
   重启服务器
   systemctl daemon-reload && systemctl restart haproxy && systemctl haproxy

2、安装keepalived

   分发安装haproxy（所有master节点）
   for i in master1 master2 master3; do ssh  root@$i  "yum install keepalived ";done
   配置keepalived文件（所有master节点）

   cat  /etc/keepalived/keepalived.conf
   global_defs {
      notification_email {
        acassen@firewall.loc
        failover@firewall.loc
        sysadmin@firewall.loc
      }
      notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc #表示发送通知邮件时邮件源地址是谁
      smtp_server 192.168.200.1 #表示发送email时使用的smtp服务器地址
      smtp_connect_timeout 30 #连接smtp连接超时时间
      router_id LVS_docker1  #主机标识,每台机器上修改
      vrrp_skip_check_adv_addr
      vrrp_strict
      vrrp_garp_interval 0
      vrrp_gna_interval 0
   }

   vrrp_instance VI_1 {
       state MASTER         #备服务器上改为BACKUP
       interface ens160       #改为自己的接口
       virtual_router_id 51   # VRID 不可更改
       priority 100         #备服务器上改为小于100的数字，90,80
       advert_int 1
       authentication {
           auth_type PASS
           auth_pass 1111
       }
       virtual_ipaddress {
           192.168.14.142          #虚拟vip，自己设定
       }
   }
   EOF
   keepalived配置不太一样，要求修改后分发。
   重启服务器
   systemctl daemon-reload && systemctl restart keepalived && systemctl keepalived

3、验证keepalived是否正常工作。

   登录主节点
   ip a

二、安装 kubeadm, kubelet 和 kubectl

1、添加国内yum源

   cat < /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
   [kubernetes]
   name=Kubernetes
   baseurl=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
   enabled=1
   gpgcheck=0
   repo_gpgcheck=0
   gpgkey=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
   EOF

2、指定版本安装

   更新仓库
   yum makecache fast
   查找相应版本软件
   yum search --showduplicates kubeadm

3、在所有安装kubelet的节点上，将kubelet设置为开机启动

   yum install  -y kubectl-1.14.3  kubeadm-1.14.3 kubelet-1.14.3
   systemctl daemon-reload && systemctl restart kubelet && systemctl kubelet

四、提前下载所有需要用到的镜像（谷歌镜像，通过代理下载）

1、查看需要下载的镜像

   kubeadm config images list

2、通过代理转换镜像(命令行直接输入)（所有节点）

   for i  in kube-apiserver:v1.14.3 kube-controller-manager:v1.14.3  kube-scheduler:v1.14.3 kube-proxy:v1.14.3 pause:3.1 etcd:3.3.10 coredns:1.3.1 ;do docker pull gcr.akscn.io/google_containers/$i ;docker tag gcr.akscn.io/google_containers/$i  k8s.gcr.io/$i; done

 国内镜像参考
 https://kubernetes.feisky.xyz/fu-lu/mirrors

五、初始化master

1、初始化master，所有master算作控制平面节点

1）在master1编写集群的的初始化配置文件

集群版本是v1.14.3

指定集群的api端口和地址

使用flannel，指定pod端口范围"10.244.0.0/16"

模板文件生成参考：

    kubeadm config print init-defaults --component-configs KubeletConfiguration

说明：

apiServer:
  timeoutForControlPlane: 4m0s #超时时间
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta1 #版本信息
certificatesDir: /etc/kubernetes/pki #证书位置
clusterName: kubernetes #集群名称
controlPlaneEndpoint: ""  #控制平面LOAD_BALANCER_DNS:LOAD_BALANCER_PORT
controllerManager: {}
dns:
  type: CoreDNS  #dns类型
etcd:
  local:
    dataDir: /var/lib/etcd  #etcd位置
imageRepository: k8s.gcr.io #镜像仓库
kind: ClusterConfiguration  #类型是集群配置
kubernetesVersion: v1.14.0  # kubernetes版本
networking:
  dnsDomain: cluster.local #dns
  podSubnet: ""  #子网类型，和插件有关
  serviceSubnet: 10.96.0.0/12  #service地址设定
scheduler: {}

最终配置文件

   cat   kubeadm-config.yaml
   apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta1
   kind: ClusterConfiguration
   kubernetesVersion: v1.14.3
   controlPlaneEndpoint: "192.168.14.142:8443"
   networking:
     podSubnet: "10.244.0.0/16"
   EOF

2）执行初始化

   kubeadm init    --config=kubeadm-config.yaml --experimental-upload-certs
   #--pod-network-cidr=10.244.0.0/16 设置flannel子网地址访问
   # --experimental-upload-certs标志用于将应在所有控制平面实例之间共享的证书上载到群集，主控制平面的证书被加密并在上传的kubeadm-certs sercert

3）初始化完成后的主要提示如下

   其他的master节点加入控制平面的命令
   kubeadm join 192.168.14.142:8443 --token g9up4e.wr2zvn1y0ld2u9c8     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:d065d5c2bfce0f5e0f784ed18cb0989dd19542721969c12888f04496b03f121c     --experimental-control-plane --certificate-key ddad01f830084f0dd4a9f89e914020cf1001aa31f4550cf5fccce9bad2d6d599
   node节点加入node的命令
   kubeadm join 192.168.14.131:6443 --token xl9aa5.2lxz30aupuf9lbhh     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:0fa135166d86ad9e654f7b92074b34a42a5a25152c05e9253df62af8541c7bad
   配置kubeconfig的命令提示
   mkdir -p $HOME/.kube
   sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
   sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

4）配置kubectl，主要是配置访问apiserver 的权限

      mkdir -p $HOME/.kube
   sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
   sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

5）kubectl命令补选

 echo "source <(kubectl completion bash)"  >>  ~/.bashrc
 source ~/.bashrc

2、初始化控制平面其他master 主机

   其他的master节点加入控制平面的命令
   kubeadm join 192.168.14.142:8443 --token g9up4e.wr2zvn1y0ld2u9c8     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:d065d5c2bfce0f5e0f784ed18cb0989dd19542721969c12888f04496b03f121c     --experimental-control-plane --certificate-key

3、集群证书和hash值，2个小小时后过期。重新生成证书方法如下

  控制平面生成证书的解密密钥
  sudo kubeadm init phase upload-certs --experimental-upload-certs
  集群重新生成token
  kubeadm token create
  集群重新生成hash值
  openssl x509 -pubkey -in /etc/kubernetes/pki/ca.crt | openssl rsa -pubin -outform der 2>/dev/null | openssl dgst -sha256 -hex | sed 's/^.* //'
  控制平面重新加入集群的方法
  kubeadm join --token  : --discovery-token-ca-cert-hash sha256: --experimental-control-plane --certificate-key cert
  work节点重新加入集群的方法
  kubeadm join --token  : --discovery-token-ca-cert-hash sha256:

4、检查三台master是否初始化成功

   kubectl get nodes

六、将worker节点加入集群

   kubeadm join 192.168.14.131:6443 --token xl9aa5.2lxz30aupuf9lbhh     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:0fa135166d86ad9e654f7b92074b34a42a5a25152c05e9253df62af8541c7bad

七、安装网络插件Flannel(主节点运行即可)

   kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/62e44c867a2846fefb68bd5f178daf4da3095ccb/Documentation/kube-flannel.yml

八、查看集群状态

 master1   Ready      master   4h51m   v1.14.3
master2   Ready         4h46m   v1.14.3
master3   Ready      master   4h60m   v1.14.3
worker1   Ready      master   4h49m   v1.14.3

参考链接：

kubeadm高可用安装kubernetes v1.14.3

通过kubeadm创建单个集群

通过kubeadm创建高可用集群

通过kubeadm配置集群中的每个kubelet

后续继续补充，mark！

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