1.单master集群架构图
1.1实验环境
k8s集群master01：192.168.223.100，kube-apiserver、kube-controller-manager、kube-scheduler、etcd
k8s集群master02：192.168.223.101
k8s集群node01：192.168.223.102 kubelet、kube-proxy、docker
k8s集群node02：192.168.223.103
etcd集群节点1：192.168.223.100 etcd
etcd集群节点2：192.168.223.102
etcd集群节点3：192.168.223.103
负载均衡nginx+keepalive01（master）：192.168.223.104
负载均衡nginx+keepalive02（backup）：192.168.223.105
1.2 部署etcd集群
1.操作系统初始化
#关闭防火墙，清除防火墙规则
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
iptables -F && iptables -t nat -F && iptables -t mangle -F && iptables -X
#-X可以清除一些自定义的链表规则
#关闭selinux
setenforce 0
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config
#--------关闭swap-------------
swapoff -a #临时关闭交换分区
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab #永久关闭交换分区
#------根据规划设置主机名------
hostnamectl set-hostname master01 && su
hostnamectl set-hostname master02 && su
hostnamectl set-hostname node01 && su
hostnamectl set-hostname node02 && su
#--------修改/etc/hosts文件------
#添加主机名和IP的映射关系
vim /etc/hosts
192.168.223.100 master01
192.168.223.101 master02
192.168.223.102 node01
192.168.223.103 node02
#-----------调整内核参数--------------
vim /etc/sysctl.d/k8s.conf
#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
#开启路由转发功能，否则跨主机通讯是不通的
net.ipv4.ip_forward=1
sysctl --system #加载系统的内核参数
#-----------时间同步-------------------
yum install ntpdate -y
ntpdate time.windows.com
#将时间同步加入计划性任务，每30分钟执行一次
crontab -e
*/30 * * * * /usr/sbin/ntpdate time.windows.com
2.在master01 节点上操作，准备cfssl证书生成工具
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64 -O /usr/local/bin/cfssl
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64 -O /usr/local/bin/cfssljson
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64 -O /usr/local/bin/cfssl-certinfo
cfssl：证书签发的工具命令
cfssljson：将 cfssl 生成的证书（json格式）变为文件承载式证书
cfssl-certinfo：验证证书的信息
cfssl-certinfo -cert <证书名称> #查看证书的信息
3.给证书生成工具执行权限
chmod +x /usr/local/bin/cfssl*
4.生成Etcd证书
mkdir /opt/k8s
cd /opt/k8s/
#上传 etcd-cert.sh 和 etcd.sh 到 /opt/k8s/ 目录中
chmod +x etcd-cert.sh etcd.sh
#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/
./etcd-cert.sh #生成CA证书、etcd 服务器证书以及私钥
5.修改etcd-cert.sh脚本文件
6.运行脚本
./etcd-cert.sh
7.上传 etcd-v3.4.9-linux-amd64.tar.gz 到 /opt/k8s 目录中，启动etcd服务
cd /opt/k8s/
tar zxvf etcd-v3.4.9-linux-amd64.tar.gz
ls etcd-v3.4.9-linux-amd64
8.我们创建etcd的工作目录
9.将我们的工作的目录移动到我们的工作目录
10.启动脚本文件
cd /opt/k8s/
./etcd.sh etcd01 192.168.223.100 etcd02=https://192.168.223.102:2380,etcd03=https://192.168.223.103:2380
#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
11.可另外打开一个窗口查看etcd进程是否正常
ps -ef | grep etcd
netstat -lntp | grep etcd
12.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/ 192.168.223.102:/opt/
scp -r /opt/etcd/ 192.168.223.103:/opt/
scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service 192.168.223.102:`pwd`
scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service 192.168.223.103:`pwd`
13.在node01节点上操作
systemctl start etcd
systemctl enable etcd
systemctl status etcd
ss -lntp | grep etcd
14.在node02上面同样修改配置文件
#启动etcd服务
systemctl start etcd
systemctl enable etcd
systemctl status etcd
ss -lntp | grep etcd
15.检查etcd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://192.168.223.100:2379,https://192.168.223.102:2379,https://192.168.223.103:2379" endpoint health --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://192.168.223.100:2379,https://192.168.223.102:2379,https://192.168.223.103:2379" --write-out=table member list
#查看etcd集群leader的
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://192.168.223.100:2379,https://192.168.223.102:2379,https://192.168.223.103:2379" endpoint status -wtable
1.3 部署docker
1.yum安装docker，在我们的node节点上面
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
2.创建配置文件
mkdir /etc/docker
vim /etc/docker/daemon.json
{
"registry-mirrors": ["https://r5uulkvq.mirror.aliyuncs.com"],
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
"log-driver": "json-file",
"log-opts": {
"max-size": "500m", "max-file": "3"
}
}
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。
3.重启docker
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker.service
systemctl enable docker.service
docker info | grep "Cgroup Driver"
1.4部署 Master 组件
1.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
2.创建kubernetes工作目录
mkdir -p /opt/kubernetes/{bin,cfg,ssl,logs}
3.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/
4.修改我们的脚本文件
5.运行脚本文件创建密钥文件与ca证书
./k8s-cert.sh
6.将我们需要的证书与密钥移动到我们k8s的工作目录
7.上传 kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz 到 /opt/k8s/ 目录中，解压 kubernetes 压缩包
cd /opt/k8s/
tar zxvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
8.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/
9.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/kubernetes/cfg/
head -c 16 /dev/urandom | od -An -t x | tr -d ' '
vim token.csv
959377e705d62376afd0f82923a1eb4f,kubelet-bootstrap,10001,"system:kubelet-bootstrap"
10.二进制文件、token、证书都准备好后，开启 apiserver 服务
cd /opt/k8s/
./apiserver.sh 192.168.223.100 https://192.168.223.100:2379,https://192.168.223.102:2379,https://192.168.223.103:2379
ss -lntp | grep apis
ps -elf | grep apiserver
11.启动 controller-manager 服务
cd /opt/k8s/
vim controller-manager.sh
./controller-manager.sh
ps aux | grep kube-controller-manager
12.启动 scheduler 服务
vim scheduler.sh
./scheduler.sh
ps aux | grep kube-scheduler
13.生成kubectl连接集群的kubeconfig文件
vim admin.sh
./admin.sh
14.查看我们master组件部署是否完成
kubectl version
kubectl get cs
1.5 部署Worker Node 组件
1.在所有 node 节点上操作，创建kubernetes工作目录
mkdir -p /opt/kubernetes/{bin,cfg,ssl,logs}
2.上传 node.zip 到 /opt/k8s 目录中，解压 node.zip 压缩包，获得kubelet.sh、proxy.sh
mkdir /opt/k8s
cd /opt/k8s
unzip node.zip
chmod +x kubelet.sh proxy.sh
3.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 root@192.168.80.11:/opt/kubernetes/bin/
scp kubelet kube-proxy root@192.168.80.12:/opt/kubernetes/bin/
4.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
mkdir /opt/k8s/kubeconfig
cd /opt/k8s/kubeconfig
chmod +x kubeconfig.sh
./kubeconfig.sh 192.168.223.100 /opt/k8s/k8s-cert/
5.把配置文件 bootstrap.kubeconfig、kube-proxy.kubeconfig 拷贝到 node 节点
scp bootstrap.kubeconfig kube-proxy.kubeconfig root@192.168.223.102:/opt/kubernetes/cfg/
6.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
7.回到我们node01节点上操作修改kubelet脚本
cd /opt/k8s/
vim kubelet.sh
启动脚本
./kubelet.sh 192.168.223.102 node01
ps -elf | grep kubelet
我们到master01上面去查看能看到node01发送来的请求
kubectl get csr
8.在master01上面操作通过 CSR 请求
kubectl certificate approve node-csr-WFPB6Ic3fx_LrGIIstbFOoZKG6fYReuRjZBgPB0jD-o
kubectl get csr
#在master01上查看node节点的状况
kubectl get nodes
9.去我们node01节点上查看我们的csr认证文件
cd /opt/kubernetes/ssl/
ls
10我们去node01节点上启动proxy组件
cd /opt/k8s/
./proxy.sh node01
ps -elf | grep proxy
11.我们现在布置node02节点
在node01节点上将我们的kubernetes文件夹直接复制过去
scp -r kubernetes/ 192.168.223.103:/opt/
12.我们现在在node02节点上操作
cd /opt/kubernetes/cfg
rm -rf kubelet kubelet.config kubelet.kubeconfig kube-proxy
rm -rf logs/*
rm -rf ssl/*
13.将两个脚本复制到node02节点上
scp -r k8s/ 192.168.223.103:/opt/
14.启动上面的脚本文件
./kubelet.sh 192.168.223.103 node02
ps -elf | grep kubelet
15.在master01节点上通过csr认证
kubectl get csr
kubectl certificate approve node-csr-CKM8bgVFBhPLGSoCoUu1YLhbc1py67D5ns2KTDqVH3s
16.在node02节点上加载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
17.启动proxy服务
cd /opt/k8s/
./proxy.sh node02
18.这个时候我们去master01上去查看我们的node节点以及etcd集群状态查看是否配置完成
kubectl get nodes
kubectl get cs
