Visão geral do Kubernetes
Use o kubeadm para implantar rapidamente um cluster k8s
Implantação binária do cluster de alta disponibilidade do Kubernetes (1) Preparação do host e instalação do balanceador de carga Implantação
binária do cluster de alta disponibilidade Kubernetes (2) Implantação do cluster ETCD
Implantação binária do cluster de alta disponibilidade do Kubernetes (3) Implantar API -servidor
Implementação binária de cluster de alta disponibilidade do Kubernetes (4) Implantar kubectl e kube-controller-manager, kube-scheduler
Implementação binária do cluster de alta disponibilidade do Kubernetes (5) kubelet, kube-proxy, Calico, CoreDNS
Implementação binária do cluster de alta disponibilidade do Kubernetes (6) Adição de nó de cluster do Kubernetes
Kubernetes (referido como: k8s) é um sistema de gerenciamento de cluster de contêineres de código aberto do Google em junho de 2014. Ele é desenvolvido em linguagem Go e usado para gerenciar aplicativos em contêineres em vários hosts na plataforma de nuvem. O objetivo do Kubernetes é permitir que o implantação de contêineres O aplicativo é simples e eficiente. O Kubernetes fornece um conjunto completo de funções, como agendamento de recursos, gerenciamento de implantação, descoberta de serviços, expansão e contração, monitoramento, manutenção etc., e se esforça para se tornar uma plataforma para implantação automática, expansão e operação de contêineres de aplicativos em clusters de host. Ele oferece suporte a uma variedade de ferramentas de contêiner, incluindo Docker, Containerd e muito mais.
1. Preparação do ambiente de cluster
1.1 Planejamento do anfitrião
| endereço IP do host | nome da CPU | configuração do host | função de anfitrião | lista de software |
|---|---|---|---|---|
| 192.168.10.103 | k8s-master1 | 2C4G | mestre + trabalhador | kube-apiserver、kube-controller-manager、kube-scheduler、etcd、kubelet、kube-proxy、docker-ce |
| 192.168.10.104 | k8s-master2 | 2C4G | mestre + trabalhador | kube-apiserver、kube-controller-manager、kube-scheduler、etcd、kubelet、kube-proxy、docker-ce |
| 192.168.10.105 | k8s-master3 | 2C4G | mestre + trabalhador | kube-apiserver、kube-controller-manager、kube-scheduler、etcd、kubelet、kube-proxy、docker-ce |
| 192.168.10.106 | k8s-worker1 | 2C4G | trabalhador1 | kubelet, kube-proxy, docker-ce |
| 192.168.10.107 | k8s-worker2 | 2C4G | worker2 (nó de trabalho em espera, ingresse como um novo nó após a construção do cluster) | kubelet, kube-proxy, docker-ce |
| 192.168.10.101 | ha1 | 1C2G | LIBRA | haproxy、keepalived |
| 192.168.10.102 | ha2 | 1C2G | LIBRA | haproxy、keepalived |
| 192.168.10.100 | / | / | VIP (IP Virtual) |
1.2 Versão do software
| nome do software | Versão | Observação |
|---|---|---|
| CentOS7 | Versão do kernel: 5.16 | |
| kubernetes | v1.21.10 | |
| etcd | v3.5.2 | A última versão |
| chita | v3.19.4 | plug-in de rede |
| coredns | v1.8.4 | |
| docker-ce | 20.10.13 | Padrão de origem YUM |
| haproxy | 5.18 | Padrão de origem YUM |
| manter-vivo | 3.5 | Padrão de origem YUM |
1.3 Distribuição de rede
| nome da rede | segmento de rede | Observação |
|---|---|---|
| Rede de nós | 192.168.10.101/107 | rede de nó de cluster |
| rede de serviço | 10.96.0.0/16 | A rede usada para implementar a descoberta de serviço |
| rede pod | 10.244.0.0/16 |
2. Implantação de cluster
2.1 Preparação do anfitrião
2.1.1 Configuração do nome do host
hostnamectl set-hostname xxx
关于主机名参见1.1小节主机规划表
2.1.2 Resolução de host e endereço IP
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.10.101 ha1
192.168.10.102 ha2
192.168.10.103 k8s-master1
192.168.10.104 k8s-master2
192.168.10.105 k8s-master3
192.168.10.106 k8s-worker1
EOF
2.1.3 Configurações de segurança do host
2.1.3.1 Desligue o firewall
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
firewall-cmd --state
2.1.3.2 fechar selinux
setenforce 0
sed -ri 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config
sestatus
2.1.4 Trocar configurações de partição
swapoff -a
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab
echo "vm.swappiness=0" >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p
2.1.5 Sincronização de horário do sistema host
安装软件
yum -y install ntpdate
制定时间同步计划任务
crontab -e
0 */1 * * * ntpdate time1.aliyun.com
2.1.6 Otimização do sistema host
otimização de limite
ulimit -SHn 65535
cat <<EOF >> /etc/security/limits.conf
* soft nofile 655360
* hard nofile 131072
* soft nproc 655350
* hard nproc 655350
* soft memlock unlimited
* hard memlock unlimited
EOF
2.1.7 instalação da ferramenta de gerenciamento ipvs e carregamento do módulo
Instale para nós de cluster, os nós de balanceamento de carga não precisam ser instalados
yum -y install ipvsadm ipset sysstat conntrack libseccomp
所有节点配置ipvs模块，在内核4.19+版本nf_conntrack_ipv4已经改为nf_conntrack， 4.18以下使用nf_conntrack_ipv4即可：
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack
创建 /etc/modules-load.d/ipvs.conf 并加入以下内容：
cat >/etc/modules-load.d/ipvs.conf <<EOF
ip_vs
ip_vs_lc
ip_vs_wlc
ip_vs_rr
ip_vs_wrr
ip_vs_lblc
ip_vs_lblcr
ip_vs_dh
ip_vs_sh
ip_vs_fo
ip_vs_nq
ip_vs_sed
ip_vs_ftp
ip_vs_sh
nf_conntrack
ip_tables
ip_set
xt_set
ipt_set
ipt_rpfilter
ipt_REJECT
ipip
EOF
设置为开机启动
systemctl enable --now systemd-modules-load.service
Se a execução da inicialização falhar, as seguintes informações serão exibidas:
Job for systemd-modules-load.service failed because the control process exited with error code. See "systemctl status systemd-modules-load.service" and "journalctl -xe" for details.
Failed to find module 'ip_vs_fo'
O motivo específico é o problema da versão do kernel, mas você também pode remover o ip_vs_fo no arquivo e continuar a executar
2.1.8 Atualização do kernel do Linux
Para instalar em todos os nós, o sistema operacional precisa ser reiniciado para substituir o kernel.
[root@localhost ~]# yum -y install perl
[root@localhost ~]# rpm --import https://www.elrepo.org/RPM-GPG-KEY-elrepo.org
[root@localhost ~]# yum -y install https://www.elrepo.org/elrepo-release-7.0-4.el7.elrepo.noarch.rpm
[root@localhost ~]# yum --enablerepo="elrepo-kernel" -y install kernel-ml.x86_64
[root@localhost ~]# grub2-set-default 0
[root@localhost ~]# grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
2.1.9 Otimização do kernel do Linux
cat <<EOF > /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.ipv4.ip_forward = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
fs.may_detach_mounts = 1
vm.overcommit_memory=1
vm.panic_on_oom=0
fs.inotify.max_user_watches=89100
fs.file-max=52706963
fs.nr_open=52706963
net.netfilter.nf_conntrack_max=2310720
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 600
net.ipv4.tcp_keepalive_probes = 3
net.ipv4.tcp_keepalive_intvl =15
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 36000
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_max_orphans = 327680
net.ipv4.tcp_orphan_retries = 3
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 16384
net.ipv4.ip_conntrack_max = 131072
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 16384
net.ipv4.tcp_timestamps = 0
net.core.somaxconn = 16384
EOF
sysctl --system
所有节点配置完内核后，重启服务器，保证重启后内核依旧加载
reboot -h now
重启后查看结果：
lsmod | grep --color=auto -e ip_vs -e nf_conntrack
2.1.10 Instalação de outras ferramentas (opcional)
yum install wget jq psmisc vim net-tools telnet yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 git lrzsz -y
2.2 Preparação do balanceador de carga
2.2.1 Instalar haproxy e keepalived
Instale em dois servidores de balanceamento de carga
yum -y install haproxy keepalived
2.2.2 Configuração HAProxy
cat >/etc/haproxy/haproxy.cfg<<"EOF"
global
maxconn 2000
ulimit-n 16384
log 127.0.0.1 local0 err
stats timeout 30s
defaults
log global
mode http
option httplog
timeout connect 5000
timeout client 50000
timeout server 50000
timeout http-request 15s
timeout http-keep-alive 15s
frontend monitor-in
bind *:33305
mode http
option httplog
monitor-uri /monitor
frontend k8s-master
bind 0.0.0.0:6443
bind 127.0.0.1:6443
mode tcp
option tcplog
tcp-request inspect-delay 5s
default_backend k8s-master
backend k8s-master
mode tcp
option tcplog
option tcp-check
balance roundrobin #负载均衡策略
default-server inter 10s downinter 5s rise 2 fall 2 slowstart 60s maxconn 250 maxqueue 256 weight 100
server k8s-master1 192.168.10.103:6443 check
server k8s-master2 192.168.10.104:6443 check
server k8s-master3 192.168.10.105:6443 check
EOF
2.2.3 KeepAlived
Observe que a configuração mestre-escravo é inconsistente.
KeepAlived monitora principalmente haproxy
ha1:
cat >/etc/keepalived/keepalived.conf<<"EOF"
! Configuration File for keepalived
global_defs {
router_id LVS_DEVEL
script_user root
enable_script_security
}
vrrp_script chk_apiserver {
script "/etc/keepalived/check_apiserver.sh"
interval 5
weight -5
fall 2
rise 1
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER #指定主节点
interface eth0 #网卡
mcast_src_ip 192.168.10.101 #本机ip
virtual_router_id 51
priority 100 #优先级
advert_int 2
authentication {
auth_type PASS
auth_pass K8SHA_KA_AUTH
}
virtual_ipaddress {
192.168.10.100 #虚拟ip 主节点和备份节点一样的
}
track_script {
chk_apiserver #通过脚本实现监控
}
}
EOF
ha2:
cat >/etc/keepalived/keepalived.conf<<"EOF"
! Configuration File for keepalived
global_defs {
router_id LVS_DEVEL
script_user root
enable_script_security
}
vrrp_script chk_apiserver {
script "/etc/keepalived/check_apiserver.sh"
interval 5
weight -5
fall 2
rise 1
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface eth0
mcast_src_ip 192.168.10.102
virtual_router_id 51
priority 99
advert_int 2
authentication {
auth_type PASS
auth_pass K8SHA_KA_AUTH
}
virtual_ipaddress {
192.168.10.100
}
track_script {
chk_apiserver
}
}
EOF
2.2.4 Script de verificação de integridade
Ambos ha1 e ha2 devem ser configurados (mesmo)
cat > /etc/keepalived/check_apiserver.sh <<"EOF"
#!/bin/bash
err=0 #定义变量
for k in $(seq 1 3)
do
check_code=$(pgrep haproxy) #检查haproxy进程
if [[ $check_code == "" ]]; then
err=$(expr $err + 1)
sleep 1
continue
else
err=0
break
fi
done
if [[ $err != "0" ]]; then
echo "systemctl stop keepalived"
/usr/bin/systemctl stop keepalived
exit 1
else
exit 0
fi
EOF
chmod +x /etc/keepalived/check_apiserver.sh
2.2.5 Inicie o serviço e verifique
systemctl daemon-reload
systemctl enable --now haproxy
systemctl enable --now keepalived
ip address show
ss -anput | grep ":6443"