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Kubernetes二进制安装之Master节点部署

热点指南• 2019-12-23 19:47:28• 科技• 阅读 411

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上一篇文章“Kubernetes二进制安装之Node节点准备”着重介绍了安装Kubernetes前的一些准备工作，本篇文章我们介绍下Kubernetes中的Master节点安装过程。

Master节点在Kubernetes的架构中扮演着关键的角色，它是各个Kubernetes组件信息通讯的核心组件。

Master节点上面主要由四个模块组成，APIServer，schedule,controller-manager,etcd

APIServer: APIServer负责对外提供RESTful的kubernetes API的服务，它是系统管理指令的统一接口，任何对资源的增删该查都要交给APIServer处理后再交给etcd，如图，kubectl(kubernetes提供的客户端工具，该工具内部是对kubernetes API的调用）是直接和APIServer交互的。

Schedule: schedule负责调度Pod到合适的Node上，如果把scheduler看成一个黑匣子，那么它的输入是pod和由多个Node组成的列表，输出是Pod和一个Node的绑定。 kubernetes目前提供了调度算法，同样也保留了接口。用户根据自己的需求定义自己的调度算法。

Controller Manager: 如果APIServer做的是前台的工作的话，那么controller manager就是负责后台的。每一个资源都对应一个控制器。而control manager就是负责管理这些控制器的，比如我们通过APIServer创建了一个Pod，当这个Pod创建成功后，APIServer的任务就算完成了。

Etcd：etcd是一个高可用的键值存储系统，kubernetes使用它来存储各个资源的状态，从而实现了Restful的API。

下面我们通过具体的步骤来描述下Master节点的安装过程。

步骤一：准备安装，在Master节点执行如下命令：

  • 创建存放Kubernetes二进制文件的目录

mkdir /k8s/etcd/{bin,cfg,ssl} -p

mkdir /k8s/kubernetes/{bin,cfg,ssl} -p

  • 创建存放Kubernetes log的目录

mkdir /var/log/{kubernetes,etcd,flanneld} -p

  • 安装CFSSL

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

步骤二：创建Kubernetes CA证书JSON文件

vi ca-config.json

vi ca-csr.json

/usr/local/bin/cfssl gencert -initca ca-csr.json | /usr/local/bin/cfssljson -bare ca -

vi server-csr.json

{

"CN": "kubernetes",

"hosts": [

"master",

"master01",

"master02",

"master03",

"master04",

"master05",

"master06",

"master07",

"master08",

"master09",

"master10",

"master11",

"master12",

"master13",

"master14",

"master15",

"master16",

"master17",

"master18",

"master19",

"master20",

"node01",

"node02",

"node03",

"node04",

"node05",

"node06",

"node07",

"node08",

"node09",

"node10",

"node11",

"node12",

"node13",

"node14",

"node15",

"node16",

"node17",

"node18",

"node19",

"node20",

"10.0.0.10",

"10.0.0.11",

"10.0.0.12",

"10.0.0.13",

"10.0.0.14",

"10.0.0.15",

"10.0.0.16",

"10.0.0.17",

"10.0.0.18",

"10.0.0.19",

"10.0.0.20",

"10.0.0.21",

"10.0.0.22",

"10.0.0.23",

"10.0.0.24",

"10.0.0.25",

"10.0.0.26",

"10.0.0.27",

"10.0.0.28",

"10.0.0.29",

"10.0.0.30",

"127.0.0.1",

"localhost",

"kubernetes",

"kubernetes.default",

"kubernetes.default.svc",

"kubernetes.default.svc.cluster",

"kubernetes.default.svc.cluster.local"

],

"key": {

"algo": "rsa",

"size": 2048

},

"names": [

{

"C": "CN",

"L": "Shannxi",

"ST": "Shannxi",

"O": "k8s",

"OU": "System"

}

]

}

其中，hosts多添加了15个hostname是为了以后Kubernetes cluster扩展，加入新的Node节点不需要更新证书文件做准备。

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

vi kube-proxy-csr.json

{

"CN": "system:kube-proxy",

"hosts": [

"master",

"master01",

"master02",

"master03",

"master04",

"master05",

"master06",

"master07",

"master08",

"master09",

"master10",

"master11",

"master12",

"master13",

"master14",

"master15",

"master16",

"master17",

"master18",

"master19",

"master20",

"node01",

"node02",

"node03",

"node04",

"node05",

"node06",

"node07",

"node08",

"node09",

"node10",

"node11",

"node12",

"node13",

"node14",

"node15",

"node16",

"node17",

"node18",

"node19",

"node20",

"10.0.0.10",

"10.0.0.11",

"10.0.0.12",

"10.0.0.13",

"10.0.0.14",

"10.0.0.15",

"10.0.0.16",

"10.0.0.17",

"10.0.0.18",

"10.0.0.19",

"10.0.0.20",

"10.0.0.21",

"10.0.0.22",

"10.0.0.23",

"10.0.0.24",

"10.0.0.25",

"10.0.0.26",

"10.0.0.27",

"10.0.0.28",

"10.0.0.29",

"10.0.0.30",

"127.0.0.1",

"localhost",

"kubernetes",

"kubernetes.default",

"kubernetes.default.svc",

"kubernetes.default.svc.cluster",

"kubernetes.default.svc.cluster.local"

],

"key": {

"algo": "rsa",

"size": 2048

},

"names": [

{

"C": "CN",

"L": "Shannxi",

"ST": "Shannxi",

"O": "k8s",

"OU": "System"

}

]

}

其中，hosts预留了15个hostname，方便以后Kubernetes cluster扩展需要。

/usr/local/bin/cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes kube-proxy-csr.json | /usr/local/bin/cfssljson -bare kube-proxy

将上面生成的证书文件拷贝到相应的目录中

cp *.pem /k8s/kubernetes/ssl/

步骤三：部署etcd

  • 解压二进制安装包

tar -xvf etcd-v3.3.10-linux-amd64.tar.gz

cd etcd-v3.3.10-linux-amd64/

cp etcd etcdctl /k8s/etcd/bin/

  • 创建etcd配置文件

vi /k8s/etcd/cfg/etcd

  • 创建etcd开机自启动脚本

vi /usr/lib/systemd/system/etcd.service

  • 启动etcd服务

systemctl daemon-reload

systemctl enable etcd

systemctl start etcd

  • 查看etcd服务是否启动

ps auwx | grep etcd

步骤四：部署Flannel网络

  • 向etcd写入集群Pod网段信息

/k8s/etcd/bin/etcdctl set /coreos.com/network/config '{"Network": "172.18.0.0/16", "Backend": {"Type": "vxlan"}}'

  • 解压Flannel二进制安装包

tar -xvf flannel-v0.10.0-linux-amd64.tar.gz

mv flanneld mk-docker-opts.sh /k8s/kubernetes/bin/

  • 创建Flannel配置文件

vi /k8s/kubernetes/cfg/flanneld

  • 创建Flannel开机自启动脚本

vi /usr/lib/systemd/system/flanneld.service

  • 启动Flannel服务

systemctl daemon-reload

systemctl start flanneld

systemctl enable flanneld

  • 查看Flannel服务是否启动

ps auwx | grep flanneld

步骤五：部署Kubernetes API Server组件

  • 解压Kubernetes二进制安装包

tar -xvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz

cd kubernetes/server/bin/

  • 将Kubernetes安装所需要的二进制文件拷贝到安装目录

cp kube-scheduler kube-apiserver kube-controller-manager kubectl /k8s/kubernetes/bin/

  • 生成token

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

f381fd5bcdb9b752298fbde19da95ee6

vi /k8s/kubernetes/cfg/token.csv

f381fd5bcdb9b752298fbde19da95ee6,kubelet-bootstrap,10001,"system:kubelet-bootstrap"

  • 创建API Server配置文件

vi /k8s/kubernetes/cfg/kube-apiserver

  1. --logtostderr：log是否写入系统文件；
  2. --v：log级别；
  3. --etcd-servers：etcd cluster的host name和port，etcd我们以cluster方式安装，因此这里把所有的etcd节点都加入配置文件中；
  4. --bind-address：https绑定的ip地址，0.0.0.0表示监听所有的IP地址；
  5. --secure-port：https安全端口，默认是6443；
  6. --insecure-bind-address：http绑定的ip地址；
  7. --insecure-port：http监听的port，默认是8080；
  8. --advertise-address：通过该 ip 地址向集群其他节点公布 api server 的信息，必须能够被其他节点访问；
  9. --allow-privileged：是否允许特权容器运行；
  10. --service-cluster-ip-range：Kubernetes service 要使用的网段；
  11. --enable-admission-plugins：开启的管理员权限插件；
  12. --authorization-mode：authorization认证模式，有如下值可选：AlwaysAllow,AlwaysDeny,ABAC,Webhook,RBAC,Node. (default [AlwaysAllow])；
  13. --enable-bootstrap-token-auth：是否开启token认证；
  14. --token-auth-file：token认证csv格式文件位置；
  15. --kubelet-read-only-port：只读端口；
  16. --service-node-port-range：Kubernetes service端口范围；
  17. --log-dir：log目录；
  18. --log-file：完整的log文件存放位置；
  19. --tls-cert-file，--tls-private-key-file，--client-ca-file，--service-account-key-file：证书存放位置；
  • 创建API Server自启动脚本

vi /usr/lib/systemd/system/kube-apiserver.service

  • 启动API Server服务

systemctl daemon-reload

systemctl enable kube-apiserver

systemctl restart kube-apiserver

  • 查看api-server是否启动

ps auwx | grep kube-apiserver

步骤六：部署Kubernetes scheduler组件

  • 创建Kubernetes scheduler配置文件

vi /k8s/kubernetes/cfg/kube-scheduler

  1. --logtostderr：是否将log写入系统log文件；
  2. --v：log级别；
  3. --master：在127.0.0.1:10251端口接收http /metrics 请求；kube-scheduler 目前还不支持接收 https 请求；
  4. --leader-elect：集群运行模式，是否启用选举功能；被选为 leader 的节点负责处理工作，其它节点为阻塞状态；
  5. --log-dir：log存放目录；
  6. --log-file：log文件存放位置；
  • 创建scheduler自启动脚本

vi /usr/lib/systemd/system/kube-scheduler.service

  • 启动scheduler服务

systemctl daemon-reload

systemctl enable kube-scheduler.service

systemctl restart kube-scheduler.service

  • 查看Kubernetes scheduler服务是否启动

ps auwx | grep kube-scheduler

步骤七：部署kube-controller-manager组件

  • 创建kube-controller-manager配置文件

vi /k8s/kubernetes/cfg/kube-controller-manager

  1. --logtostderr：是否将log写入系统日志文件；
  2. --v：log级别；
  3. --master：master ip地址和port；
  4. --leader-elect：集群运行模式，是否启用选举功能；
  5. --address：监听的ip地址；
  6. --service-cluster-ip-range：Kubernetes service 要使用的网段；
  7. --cluster-name：Kubernetes Controller Manager名字；
  8. --log-dir：log目录；
  9. --log-file：完整的log文件存放位置；
  10. --cluster-signing-cert-file，--cluster-signing-key-file，--root-ca-file，--service-account-private-key-file：证书存放位置；
  • 创建kube-controller-manager开机自启动脚本

vi /usr/lib/systemd/system/kube-controller-manager.service

  • 启动kube-controller-manager服务

systemctl daemon-reload

systemctl enable kube-controller-manager

systemctl restart kube-controller-manager

  • 查看kube-controller-manager服务是否启动

ps auwx | grep kube-controller-manager

步骤八：将Kubernetes可执行文件路径/k8s/kubernetes/加到环境变量path中

vi /etc/profile.d/k8s.sh

source /etc/profile

步骤九：验证Master安装结果

  • 查看Master状态

kubectl get cs

  • 查看Kubernetes log

ls -rlt /var/log/kubernetes/

到此，Kubernetes master节点安装完毕。通过上述操作我们在Master节点上安装了etcd组件，Flannel组件，Kubernetes API Server组件，Kubernetes Scheduler组件，Kubernetes Controller Manager组件。关于Node节点的安装过程，我们通过下一期文章具体介绍，敬请期待！

文章如有不妥之处，欢迎指正！谢谢！

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