kubernetes v1.14.3 HA集群安装

kubernetes v1.14.3 HA集群安装

目录结构

1. 集群规划

   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

2. 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

3. 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.

4. 准备工作

   1、安装docker

   ​ 参考

   2、修改内核参数

   cat <<EOF >  /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

   4、开启ipvs

   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

5. 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 <EOF > /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 <EOF > /etc/keepalived/keepalived.conf
   global_defs {
     notification_email {
       [email protected]
       [email protected]
       [email protected]
     }
     notification_email_from [email protected] #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
     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 <<EOF > /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

   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"

   cat <EOF >  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  --pod-network-cidr=10.244.0.0/16  --config=kubeadm-config.yaml --experimental-upload-certs

   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

   4）kubectl命令补选

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

   source ~/.bashrc

   2、初始化其他master

   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、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

   kubectl get nodes
   master1   Ready      master   4h41m   v1.14.3
   master2   Ready      <none>   4h36m   v1.14.3
   master3   Ready      master   4h50m   v1.14.3
   worker1   Ready      master   4h39m   v1.14.3

后续继续补充，mark！