526互联

K8S部署

发布时间 2023-11-02 15:36:59作者: Candy独角兽

目录

二进制安装部署

1. 单 Master 集群架构

  • K8S 选择 1.20 版本（国内主流版本）
k8s集群master01：192.168.175.101	kube-apiserver kube-controller-manager kube-scheduler etcd

k8s集群node01：192.168.175.102	kubelet kube-proxy docker 
k8s集群node02：192.168.175.103

etcd集群节点1：192.168.175.101	etcd
etcd集群节点2：192.168.175.102
etcd集群节点3：192.168.175.103

负载均衡nginx+keepalive01（master）：192.168.175.104
负载均衡nginx+keepalive02（backup）：192.168.175.105

1.1 操作系统初始化配置

#关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service

#关闭selinux
setenforce 0

#关闭四表五链
iptables -F && iptables -t nat -F && iptables -t mangle -F && iptables -X



#free查看到当前swap有值
free
#关闭swap
swapoff -a
#永久关闭swap
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab


#根据规划设置主机名
hostnamectl set-hostname master01
hostnamectl set-hostname node01
hostnamectl set-hostname node02
su


#在master添加hosts
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.175.101 master01
192.168.175.102 node01
192.168.175.103 node02
EOF


#调整内核参数
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
#开启网桥模式，可将网桥的流量传递给iptables链
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
#关闭ipv6协议
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1
net.ipv4.ip_forward=1
EOF
set paste

sysctl --system



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

1.2 部署 docker 引擎

#所有 node 节点部署 docker 引擎
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo 
yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

systemctl start docker.service
systemctl enable docker.service 




mkdir /etc/docker
cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
  "registry-mirrors": ["https://6ijb8ubo.mirror.aliyuncs.com"],
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
  "max-size": "500m", "max-file": "3"
  }
}
EOF

#使用Systemd管理的Cgroup来进行资源控制与管理，因为相对Cgroupfs而言，Systemd限制CPU、内存等资源更加简单和成熟稳定。
#日志使用json-file格式类型存储，大小为100M，保存在/var/log/containers目录下，方便ELK等日志系统收集和管理日志。


docker info
#查看 docker 信息

1.3 部署 etcd 集群

### 生成Etcd证书 ###
mkdir /opt/k8s
cd /opt/k8s/ #k8s存放所有k8s所需的软件包

#上传 etcd-cert.sh（生成证书脚本）和 etcd.sh（启动etcd服务脚本）到 /opt/k8s/ 目录中

#给脚本执行权限
chmod +x *.sh

ls



#创建用于生成CA证书、etcd 服务器证书以及私钥的目录
mkdir /opt/k8s/etcd-cert
mv etcd-cert.sh etcd-cert/
cd /opt/k8s/etcd-cert/
ls


#上传 cfssl  cfssl-certinfo  cfssljson到/usr/local/bin目录
cd /usr/local/bin
#加权限
chmod +x *


cd -
./etcd-cert.sh			#生成CA证书、etcd 服务器证书以及私钥
ls
ls *.pem



#上传 etcd-v3.4.26-linux-amd64.tar.gz 到 /opt/k8s 目录中，启动etcd服务
cd /opt/k8s/
tar zxvf etcd-v3.4.26-linux-amd64.tar.gz
cd etcd-v3.4.26-linux-amd64/
ls
Documentation  etcd（etcd启动文件）  etcdctl（etcd程序管理工具文件）  README-etcdctl.md  README.md  READMEv2-etcdctl.md
#etcd就是etcd 服务的启动命令，后面可跟各种启动参数
#etcdctl主要为etcd 服务提供了命令行操作


#创建用于存放 etcd 配置文件，命令文件，证书的目录
mkdir -p /opt/etcd/{cfg,bin,ssl}


cd /opt/k8s/etcd-v3.4.9-linux-amd64/
mv etcd etcdctl /opt/etcd/bin/


cp /opt/k8s/etcd-cert/*.pem /opt/etcd/ssl/


cd /opt/k8s/
vim etcd.sh
./etcd.sh etcd01 192.168.175.101 etcd02=https://192.168.175.102:2380,etcd03=https://192.168.175.103:2380
#进入卡住状态等待其他节点加入，这里需要三台etcd服务同时启动，如果只启动其中一台后，服务会卡在那里，直到集群中所有etcd节点都已启动，可忽略这个情况

#可另外打开一个窗口查看etcd进程是否正常
ps -elf | grep etcd
netstat -lntp | grep etcd



#把etcd相关证书文件、命令文件和服务管理文件全部拷贝到另外两个etcd集群节点
scp -r /opt/etcd/ node01:/opt/
scp -r /opt/etcd/ node02:/opt/


scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service node01:`pwd`
scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service node02:`pwd`


cd /opt
ls
rm -rf containerd/ rh/
ls

#查看内容已复制成功
cd /etcd/bin/
ls
cd /etcd/cfg/
ls
cd /etcd/ssl/



#在 node01 节点上操作
vim /opt/etcd/cfg/etcd
#[Member]
ETCD_NAME="etcd02"											#修改
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="https://192.168.175.102:2380"			#修改
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="https://192.168.175.102:2379"		#修改

#[Clustering]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="https://192.168.175.102:2380"		#修改
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="https://192.168.175.102:2379"				#修改
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd01=https://192.168.175.101:2380,etcd02=https://192.168.175.102:2380,etcd03=https://192.168.175.103:2380"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"

#启动etcd服务
systemctl start etcd.service
systemctl enable etcd.service
netstat -lntp | grep etcd
ps -elf | grep etcd




#在 node02 节点上操作
vim /opt/etcd/cfg/etcd
#[Member]
ETCD_NAME="etcd03"											#修改
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="https://192.168.175.103:2380"			#修改
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="https://192.168.175.103:2379"		#修改

#[Clustering]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="https://192.168.175.103:2380"		#修改
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="https://192.168.175.103:2379"				#修改
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd01=https://192.168.175.101:2380,etcd02=https://192.168.175.102:2380,etcd03=https://192.168.175.103:2380"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"

#启动etcd服务
systemctl start etcd.service
systemctl enable etcd.service
netstat -lntp | grep etcd
ps -elf | grep etcd



#检查etcd群集状态
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://192.168.175.101:2379,https://192.168.175.102:2379,https://192.168.175.103:2379" endpoint health --write-out=table


--cert-file：识别HTTPS端使用SSL证书文件
--key-file：使用此SSL密钥文件标识HTTPS客户端
--ca-file：使用此CA证书验证启用https的服务器的证书
--endpoints：集群中以逗号分隔的机器地址列表
cluster-health：检查etcd集群的运行状况




#检查etcd群集状态
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://192.168.175.101:2379,https://192.168.175.102:2379,https://192.168.175.103:2379" endpoint status --write-out=table


#查看etcd集群成员列表
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://192.168.175.101:2379,https://192.168.175.102:2379,https://192.168.175.103:2379" member list --write-out=table


#备份还原 etcd
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://192.168.175.101:2379" snapshot save /root/etcd-backup.db

cd
ls
#以表格形式查看当前目录下文件有多少个键和大小
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://192.168.175.101:2379" snapshot status ./etcd-backup.db -wtable


#恢复操作
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://192.168.175.101:2379" snapshot restore ./etcd-backup.db


#K8S二进制搭建

1）部署etcd
使用cfssl工具签发证书和私钥
解压etcd软件包，获取二进制文件 etcd etcdctl
准备etcd集群配置文件
启动etcd服务进程，加入到etcd集群

#查看etcd集群健康状态
ETCDCTL_API=3 /opt/etcd/bin/etcdctl --endpoints="https://etcd01IP:2379,https://etcd02IP:2379,https://etcd03IP:2379" --cacert=CA证书 --cert=服务端证书 --key=服务端私钥  endpoint health -wtable
#查看etcd集群状态信息
ETCDCTL_API=3 /opt/etcd/bin/etcdctl --endpoints="https://etcd01IP:2379,https://etcd02IP:2379,https://etcd03IP:2379" --cacert=CA证书 --cert=服务端证书 --key=服务端私钥  endpoint status -wtable
#查看etcd集群成员列表
ETCDCTL_API=3 /opt/etcd/bin/etcdctl --endpoints="https://etcd01IP:2379" --cacert=CA证书 --cert=服务端证书 --key=服务端私钥  member list -wtable  
#备份etcd数据库
ETCDCTL_API=3 /opt/etcd/bin/etcdctl --endpoints="https://etcd01IP:2379" --cacert=CA证书 --cert=服务端证书 --key=服务端私钥 snapshot save 备份文件路径
#恢复etcd数据库
ETCDCTL_API=3 /opt/etcd/bin/etcdctl --endpoints="https://etcd01IP:2379" --cacert=CA证书 --cert=服务端证书 --key=服务端私钥 snapshot restore 文件路径
#查看备份文件的状态信息
ETCDCTL_API=3 /opt/etcd/bin/etcdctl --endpoints="https://etcd01IP:2379" --cacert=CA证书 --cert=服务端证书 --key=服务端私钥 snapshot status 文件路径

1.4 部署 Master 组件

#在 master01 节点上操作
#上传 master.zip 和 k8s-cert.sh 到 /opt/k8s 目录中，解压 master.zip 压缩包
cd /opt/k8s/
unzip master.zip
chmod +x *.sh



#创建kubernetes工作目录
mkdir -p /opt/kubernetes/{bin,cfg,ssl,logs}
cd /opt/kubernetes
ls


#创建用于生成CA证书、相关组件的证书和私钥的目录
mkdir /opt/k8s/k8s-cert
mv /opt/k8s/k8s-cert.sh /opt/k8s/k8s-cert
cd /opt/k8s/k8s-cert/
ls
vim k8s-cert.sh
./k8s-cert.sh				#生成CA证书、相关组件的证书和私钥
ls
ls *pem





#复制CA证书、apiserver相关证书和私钥到 kubernetes工作目录的 ssl 子目录中
cp *.pem /opt/kubernetes/ssl/
ls !$

rm -rf admin* kube-proxy*
ls *.pem



#上传 kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz 到 /opt/k8s/ 目录中，解压 kubernetes 压缩包
cd /opt/k8s/
tar xf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz


#复制master组件的关键命令文件到 kubernetes工作目录的 bin 子目录中
cd /opt/k8s/kubernetes/server/bin
cp kube-apiserver kubectl kube-controller-manager kube-scheduler /opt/kubernetes/bin/
ln -s /opt/kubernetes/bin/* /usr/local/bin/




#创建 bootstrap token 认证文件，apiserver 启动时会调用，然后就相当于在集群内创建了一个这个用户，接下来就可以用 RBAC 给他授权
cd /opt/k8s/
vim token.sh
#!/bin/bash
#获取随机数前16个字节内容，以十六进制格式输出，并删除其中空格
BOOTSTRAP_TOKEN=$(head -c 16 /dev/urandom | od -An -t x | tr -d ' ')
#生成 token.csv 文件，按照 Token序列号,用户名,UID,用户组 的格式生成
cat > /opt/kubernetes/cfg/token.csv <<EOF
${BOOTSTRAP_TOKEN},kubelet-bootstrap,10001,"system:kubelet-bootstrap"
EOF

chmod +x token.sh
./token.sh

cat /opt/kubernetes/cfg/token.csv



#二进制文件、token、证书都准备好后，开启 apiserver 服务
cd /opt/k8s/
./apiserver.sh 192.168.175.101 https://192.168.175.101:2379,https://192.168.175.102:2379,https://192.168.175.103:2379


#检查进程是否启动成功
ps aux | grep kube-apiserver

netstat -natp | grep 6443   #安全端口6443用于接收HTTPS请求，用于基于Token文件或客户端证书等认证

#查看版本信息
kubectl version



#启动 scheduler 服务
cd /opt/k8s/
./scheduler.sh
ps aux | grep kube-scheduler


#启动 controller-manager 服务
./controller-manager.sh
ps aux | grep kube-controller-manager



#生成kubectl连接集群的kubeconfig文件
./admin.sh


#绑定默认cluster-admin管理员集群角色，授权kubectl访问集群
kubectl create clusterrolebinding cluster-system-anonymous --clusterrole=cluster-admin --user=system:anonymous


#通过kubectl工具查看当前集群组件状态
kubectl get cs
NAME                 STATUS    MESSAGE             ERROR
controller-manager   Healthy   ok                  
scheduler            Healthy   ok                  
etcd-2               Healthy   {"health":"true"}   
etcd-1               Healthy   {"health":"true"}   
etcd-0               Healthy   {"health":"true"}  


#查看版本信息
kubectl version


2）部署master组件
使用cfssl工具签发证书和私钥
解压K8S服务端软件包，获取二进制文件 kube-apiserver  kube-controller-manager  kube-scheduler  kubectl
准备 kube-apiserver 启动时要调用的 bootstrap-token 认证文件
准备 kube-apiserver  kube-controller-manager  kube-scheduler 的服务进程启动参数配置文件
准备 kube-controller-manager  kube-scheduler  kubectl 的 kubeconfig 集群引导配置文件（加入K8S集群的引导文件）
依次启动 kube-apiserver  kube-controller-manager  kube-scheduler 的服务进程

1.5 部署 Worker Node 组件

  • 在所有 node 节点上操作
#创建kubernetes工作目录
mkdir -p /opt/kubernetes/{bin,cfg,ssl,logs}


#上传 node.zip 到 /opt 目录中，解压 node.zip 压缩包，获得kubelet.sh、proxy.sh
cd /opt/
mkdir k8s
ls
cd k8s/
unzip node.zip
chmod +x kubelet.sh proxy.sh

  • 在 master01 节点上操作
#把 kubelet、kube-proxy 拷贝到 node 节点
cd /opt/k8s/kubernetes/server/bin
scp kubelet kube-proxy node01:/opt/kubernetes/bin/
scp kubelet kube-proxy node02:/opt/kubernetes/bin/




#上传kubeconfig.sh文件到/opt/k8s/kubeconfig目录中，生成kubelet初次加入集群引导kubeconfig文件和kube-proxy.kubeconfig文件
#kubeconfig 文件包含集群参数（CA 证书、API Server 地址），客户端参数（上面生成的证书和私钥），集群 context 上下文参数（集群名称、用户名）。Kubenetes 组件（如 kubelet、kube-proxy）通过启动时指定不同的 kubeconfig 文件可以切换到不同的集群，连接到 apiserver。
mkdir /opt/k8s/kubeconfig

cd /opt/k8s/kubeconfig
chmod +x kubeconfig.sh
./kubeconfig.sh 192.168.175.101 /opt/k8s/k8s-cert/


#把配置文件 bootstrap.kubeconfig、kube-proxy.kubeconfig 拷贝到 node 节点
scp *.kubeconfig node01:/opt/kubernetes/cfg/
scp *.kubeconfig node02:/opt/kubernetes/cfg/




#RBAC授权，使用户 kubelet-bootstrap 能够有权限发起 CSR 请求证书
kubectl create clusterrolebinding kubelet-bootstrap --clusterrole=system:node-bootstrapper --user=kubelet-bootstrap

  • 在node01节点上操作
./kubelet.sh 192.168.175.102 node01
ps -elf | grep kubelet

  • 在 master01 节点上操作，通过 CSR 请求
#检查到 node01 节点的 kubelet 发起的 CSR 请求，Pending 表示等待集群给该节点签发证书
kubectl get csr


#通过 CSR 请求
kubectl certificate approve node-csr-aPLq5R7znhKcRs7gplsY0Xb9fsQ9Fa5TS_RVbKRS5HE


#Approved,Issued 表示已授权 CSR 请求并签发证书
kubectl get csr



#查看节点，由于网络插件还没有部署，节点会没有准备就绪 NotReady
kubectl get nodes

  • 在node01节点上操作
#加载 ip_vs 模块
for i in $(ls /usr/lib/modules/$(uname -r)/kernel/net/netfilter/ipvs|grep -o "^[^.]*");do echo $i; /sbin/modinfo -F filename $i >/dev/null 2>&1 && /sbin/modprobe $i;done

cat /proc/net/ip_vs
systemctl restart kube-proxy.service





#启动proxy服务
cd /opt/k8s
./proxy.sh 192.168.175.102
ps aux | grep kube-proxy

  • 在node01节点上操作
cd /opt
ls
scp -r kubernetes/ node02:/opt

  • 在node02节点上操作
cd /opt
cd kubernetes/
rm -f kubelet kubelet.config kubelet.kubeconfig kube-proxy
rm -rf logs/*
rm -rf ssl/*


  • 在master节点上操作
#自动批准CSR请求
kubectl create clusterrolebinding node-autoapprove-bootstrap --clusterrole=system:certificates.k8s.io:certificatesigningrequests:nodeclient --user=kubelet-bootstrap

kubectl create clusterrolebinding node-autoapprove-certificate-rotation --clusterrole=system:certificates.k8s.io:certificatesigningrequests:selfnodeclient --user=kubelet-bootstrap


cd /opt/k8s
ls
vim kubelet.sh 192.168.175.103 node02
ps -elf | grep kubelet


#Approved,Issued 表示已授权 CSR 请求并签发证书
kubectl get csr


cd /opt/kubernetes/ssl/
ls


#加载 ip_vs 模块
cd /usr/lib/modules/$(uname -r)/kernel/net/netfilter/ipvs
ls
for i in $(ls | grep -o "^[^.]*")
do
echo $i
done


for i in $(ls | grep -o "^[^.]*")
do
echo $i
modprobe $i
done

cat /proc/net/ip_vs



#启动proxy服务
cd /opt/k8s/
ls
./proxy.sh 192.168.175.103
ps -elf | grep proxy


#通过kubectl工具查看当前集群组件状态
kubectl get cs
#查看节点
kubectl get nodes


3）部署node组件
获取二进制文件 kubelet  kube-proxy
准备 kubelet  kube-proxy 的 kubeconfig 集群引导配置文件 kube-proxy.kubeconfig  bootstrap.kubeconfig（kubelet首次访问apiserver加入K8S集群使用引导文件）
准备 kubelet  kube-proxy 的服务进程启动参数配置文件
启动 kubelet 服务进程，向 apiserver 发起 CSR 请求颁发证书，master 通过 CSR 请求后 kubelet 方可获取到证书
加载 ipvs 模块，启动 kube-proxy 服务进程