微服务架构 - 离线部署k8s平台并部署测试实例

一般在公司部署或者真实环境部署k8s平台，很有可能是内网环境，也即意味着是无法连接互联网的环境，这时就需要离线部署k8s平台。在此整理离线部署k8s的步骤，分享给大家，有什么不足之处，欢迎指正。

1、准备环境

这次离线部署k8s的版本为v1.10.1，同时docker的版本为17.12.0-ce，不过本文章不介绍如何离线部署docker,如果大家要看的话，可以看本人之前写的文章《CentOS7离线部署docker》

本人准备的环境是3台虚拟机，也即1台master节点，2个node节点，ip及配置如下：

主机名	IP	内存
k8s-master	192.168.197.131	2G
k8s-node-1	192.168.197.132	1G
k8s-node-2	192.168.197.133	1G

2、设置环境

（1）、所有节点关闭防火墙，操作命令如下：

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

（2）、所有节点关闭selinux，操作命令如下：

setenforce 0

同时编辑/etc/selinux/config，使其中SELINUX=disabled

（3）、所有节点关闭swap，操作命令如下：

swapoff -a

同时编辑/etc/fstab，注释掉含有swap的这一行

（4）、所有节点设置系统参数，操作如下命令：

cat <<EOF >  /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
sysctl --system

3、安装kubeadm、kubelet、kubectl

相关的rpm安装包，已经提前下载好了，需要如下文件：

在每个节点都安装这些rpm安装包，安装命令如下：

rpm -ivh *.rpm

设置Cgroup Driver，由于kubelet的Cgroup Driver为systemd，而docker的Cgroup Driver信息可以通过:

docker info

返回的信息为：

可以发现docker的Cgroup Driver为cgroupfs，为此将kubelet的Cgroup Driver修改为cgroupfs，即修改/etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf，将其中的cgroup-driver=systemd改为cgroupfs

注意：所有节点kubelet的Cgroup Driver都要修改为cgroupfs

所有节点重设kubelet服务，并重启kubelet服务，同时设置为开机自启动，即：

systemctl daemon-reload && systemctl restart kubelet
systemctl enable kubelet

4、准备镜像

相关要用到的镜像，已经提前下载好了（文章最后会提供下载所有安装文件的地址）,只需要用docker load命令将镜像导入即可，注意所有的节点都需要导入这些镜像， 镜像列表如下：

5、部署master节点

通过kubeadm初始化master节点，在master节点上执行：

kubeadm init --kubernetes-version=v1.10.1 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --apiserver-advertise-address=192.168.197.131

由于在此网络配置采用flannel，所以--pod-network-cidr设置为10.244.0.0/16

该命令执行完后，如果看到如下结果，则表示初始化成功，即：

Your Kubernetes master has initialized successfully!

To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:

  mkdir -p $HOME/.kube
  sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
  sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

You should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:
  https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/

You can now join any number of machines by running the following on each node
as root:

  kubeadm join 192.168.197.131:6443 --token io9qub.vnikk4mxx2vr3g05 --discovery-token-ca-cert-hash sha256:9353632362d10d676b6ad69cd7675bf2facd71e265ffcf1b69a9bcd4d0e2dd3e

则需要按照提示，执行如下命令：

mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

同时将其它node节点加入k8s集群命令记好，等下后面需要用到的。

紧接着在master节点部署网络插件flannel，这时可以通过kubectl命令来安装，即：

kubectl apply -f kube-flannel.yml

注意：kube-flannel.yml文件，可以在https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml获取到，当然文章最后提供的安装包里面也有该文件的。

此时可以查看master的状态，即输入如下命令：

kubectl get nodes

结果为：

可见看到master的状态为Ready，即表明master节点部署成功！

6、加入node节点

加入node节点的操作就很简单了，只需要将上面初始化master节点成功后返回的join命令，在所有node节点上执行即可，即：

kubeadm join 192.168.197.131:6443 --token io9qub.vnikk4mxx2vr3g05 --discovery-token-ca-cert-hash sha256:9353632362d10d676b6ad69cd7675bf2facd71e265ffcf1b69a9bcd4d0e2dd3e

如果这个join命令忘记保存，可以在master节点执行如下命令获取join命令的：

kubeadm token create --print-join-command

所有的node节点都加入后，可以在master节点执行命令查看各个节点的状态，即：

kubectl get nodes

结果为：

由上可知所有节点的状态都Ready，说明部署成功了！

也可查看一下所有pod的状态，即执行：

kubectl get pods --all-namespaces

结果为：

7、自定义证书并部署dashboard

在master节点的/root/k8s/ssl目录下制作证书：

（1）、生成私钥：

openssl genrsa -out ca.key 2048

（2）、生成自签名证书：

openssl req -new -x509 -key ca.key -out ca.crt -days 3650 -subj "/C=CN/ST=HB/L=WH/O=DM/OU=YPT/CN=CA"

（3）、生成dashboard私钥：

openssl genrsa -out dashboard.key 2048

（4）、申请签名请求：

openssl req -new -sha256 -key dashboard.key -out dashboard.csr -subj "/C=CN/ST=HB/L=WH/O=DM/OU=YPT/CN=192.168.197.131"

（5）、创建配置文件dashboard.cnf ，内容如下：

extensions = san
[san]
keyUsage = digitalSignature
extendedKeyUsage = clientAuth,serverAuth
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid,issuer
subjectAltName = IP:192.168.197.131,IP:127.0.0.1,DNS:192.168.197.131,DNS:localhost,DNS:k8s-master

（6）、签发证书：

openssl x509 -req -sha256 -days 3650 -in dashboard.csr -out dashboard.crt -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial -extfile dashboard.cnf

（7）、将证书信息放到secret中：

kubectl create secret generic kubernetes-dashboard-certs --from-file="dashboard.crt,dashboard.key" -n kube-system 

（8）、安装kubernetes-dashboard.yml，即执行：

kubectl apply -f kubernetes-dashboard.yml

其中kubernetes-dashboard.yml文件文章最后的安装包里面会提供。

（9）、设置dashboard的admin权利：

由于kubernetes-dashboard绑定的角色为kubernetes-dashboard-minimal，为了提供admin权限则需要执行：

kubectl apply -f kubernetes-dashboard-rbac-admin.yml

其中 kubernetes-dashboard-rbac-admin.yml文件文章最后的安装包里面会提供。

(10）、查看pod、svc状态

输入kubectl get pods --all-namespaces，可以看到有这么一条信息：

kube-system   kubernetes-dashboard-7d5dcdb6d9-nszwk   1/1       Running   1

输入kubectl get svc -n kube-system，可以看到有这么一条信息：

kubernetes-dashboard   NodePort    10.107.115.153   <none>        443:31195/TCP

此根据NodePort模式下，对外访问dashboard的端口为31195，即：在浏览器中输入：

https://192.168.197.131:31195

注意是https协议。

可看到如下页面：

可以通过令牌的访问方式进入，即首先得获取令牌信息：

（1）、首先得到kubernetes-dashboard-admin的secret记录，即：

kubectl get secret --all-namespaces | grep kubernetes-dashboard-admin

得到的结果为：

kube-system   kubernetes-dashboard-admin-token-75pdg           kubernetes.io/service-account-token   3

（2）、获取token值，即通过上面secret结果，然后执行如：

kubectl describe secret kubernetes-dashboard-admin-token-75pdg -n kube-system

得到的结果为：

这个token值输入到浏览器中令牌所需要的内容即可以登录，即：

8、部署自定义测试实例

本人通过SpringBoot写了一个简单的工程，只有一个测试方法，即：

package com.swnote.k8s.controller;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**
 * 测试类
 * 
 * @author lzj
 * @date [2019-03-16]
 */
@RestController
public class TestController {

    @RequestMapping(value = "/", method = RequestMethod.GET)
    public String index() {
        return "架构与我，欢迎关注！";
    }
}

然后将本工程打成jar包，然后通过Dockerfile文件打成镜像，Dockerfile文件如下：

FROM java:8
VOLUME /tmp
ADD k8s-jgyw-1.0.jar app.jar
#RUN bash -c 'touch /app.jar'
EXPOSE 80
ENTRYPOINT ["java","-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom","-jar","/app.jar"]

执行打镜像的命令：

docker build -t k8s-jgyw:1.0 .

注意所有的节点都需要k8s-jgyw:1.0镜像，然后部署该实例k8s-jgyw.yml如下：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: jgyw
  labels:
    app: k8s-jgyw
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: k8s-jgyw
  template:
    metadata:
      labels:
        app: k8s-jgyw
    spec:
      containers:
        - name: jgyw
          image: k8s-jgyw:1.0
          ports:
            - containerPort: 80
              protocol: TCP

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: jgyw
  labels:
    app: k8s-jgyw
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: k8s-jgyw
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80

执行部署命令：

kubectl apply -f k8s-jgyw.yml

然后svc信息，获取对外访问的端口，即：

kubectl get svc

返回结果为：

jgyw         NodePort    10.97.250.52   <none>        80:32461/TCP

则通过浏览器访问如下地址：

http://192.168.197.131:32461

结果如下：

说明测试实例部署成功了！

9、安装包下载地址

安装包的下载为https://pan.baidu.com/s/1r0OkljXdmXx37h9aHDLDDg，提取码为：m11n

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