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k8s多节点二进制部署以及Dashboard UI

一、多 Maser 集群架构的了解
二、master2 节点部署
三、负载均衡部署
四、部署 Dashboard UI

一、多 Maser 集群架构的了解

Kubernetes作为容器集群系统，通过健康检查+重启策略实现了Pod故障自我修复能力，通过调度算法实现将Pod分布式部署，并保持预期副本数，根据Node失效状态自动在其他Node拉起Pod，实现了应用层的高可用性。

针对Kubernetes集群，高可用性还应包含以下两个层面的考虑：Etcd数据库的高可用性和Kubernetes Master组件的高可用性。而Etcd我们已经采用3个节点组建集群实现高可用，本篇博客将对Master节点高可用进行说明和实施。

Master节点扮演着总控中心的角色，通过不断与工作节点上的Kubelet进行通信来维护整个集群的健康工作状态。如果Master节点故障，将无法使用kubectl工具或者API做任何集群管理。

Master节点主要有三个服务kube-apiserver、kube-controller-mansger和kube-scheduler，其中kube-controller-mansger和kube-scheduler组件自身通过选择机制已经实现了高可用，所以Master高可用主要针对kube-apiserver组件，而该组件是以HTTP API提供服务，因此对他高可用与Web服务器类似，增加负载均衡器对其负载均衡即可，并且可水平扩容。

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二、master2 节点部署

接上篇博客进行实验

环境准备：

节点	IP地址	安装
master01	192.168.10.10	kube-apiserver，kube-controller-manager，kube-scheduler，etcd
node1	192.168.10.20	kubelet，kube-proxy，docker, etcd
node2	192.168.10.30	kubelet，kube-proxy，docker, etcd
master02	192.168.10.40	kube-apiserver，kube-controller-manager，kube-scheduler，etcd
lb01	192.168.10.50	Nginx L4 ,keepalived
lb02	192.168.10.60	Nginx L4 ,keepalived

关闭防火墙

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

关闭swap

swapoff -a
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

根据规划设置主机名

hostnamectl set -hostname master02

在master节点以及各个Node节点均添加hosts

cat >>  /etc/hosts <<EOF
192.168.10.10 master01
192.168.10.20 node01
192.168.10.30 node02
192.168.10.40 master02
EOF

将桥接的IPv4流量传递到iptables的链

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

sysctl --system

时间同步

yum -y install ntpdate
ntpdate time.windows.com

1、从 master01 节点上拷贝证书文件、各master组件的配置文件和服务管理文件到 master02 节点

scp -r /opt/etcd/ root@192.168.10.40:/opt/
scp -r /opt/kubernetes/ root@192.168.10.40:/opt
scp -r /root/.kube root@192.168.10.40:/root
scp /usr/lib/systemd/system/{kube-apiserver,kube-controller-manager,kube-scheduler}.service root@192.168.10.40:/usr/lib/systemd/system/

2、修改配置文件kube-apiserver中的IP

vim /opt/kubernetes/cfg/kube-apiserver
KUBE_APISERVER_OPTS="--logtostderr=true \
--v=4 \
--etcd-servers=https://192.168.10.10:2379,https://192.168.10.20:2379,https://192.168.10.30:2379 \
--bind-address=192.168.10.40 \                #修改
--secure-port=6443 \
--advertise-address=192.168.10.40 \            #修改
......

3、在 master02 节点上启动各服务并设置开机自启

systemctl start kube-apiserver.service
systemctl enable kube-apiserver.service
systemctl start kube-controller-manager.service
systemctl enable kube-controller-manager.service
systemctl start kube-scheduler.service
systemctl enable kube-scheduler.service

4、查看node节点状态

ln -s /opt/kubernetes/bin/* /usr/local/bin/
kubectl get nodes
scp -r .kube/ 192.168.10.40:/root  #添加kubectl认证
kubectl get nodes
kubectl get nodes -o wide   #-o=wide：输出额外信息；对于Pod，将输出Pod所在的Node名

此时在master02节点查到的node节点状态仅是从etcd查询到的信息，而此时node节点实际上并未与master02节点建立通信连接，因此需要使用一个VIP把node节点与master节点都关联起来

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三、负载均衡部署

//配置load balancer集群双机热备负载均衡（nginx实现负载均衡，keepalived实现双机热备）
##### 在lb01、lb02节点上操作 #####
1、配置nginx的官方在线yum源，配置本地nginx的yum源

cat > /etc/yum.repos.d/nginx.repo << 'EOF'
[nginx]
name=nginx repo
baseurl=http://nginx.org/packages/centos/7/$basearch/
gpgcheck=0
EOF

yum install nginx -y

2、修改nginx配置文件，配置四层反向代理负载均衡，指定k8s群集2台master的节点ip和6443端口

vim /etc/nginx/nginx.conf
events {
worker_connections 1024;
}
 
#添加
stream {

upstream k8s-apiserver {
server 192.168.10.10:6443;
server 192.168.10.40:6443;
}
server {
listen 6443;
proxy_pass k8s-apiserver;
}
}
 
http {
......

3、检查配置文件语法

nginx -t

4、启动nginx服务，查看已监听6443端口

systemctl start nginx
systemctl enable nginx
netstat -natp | grep nginx

5、部署keepalived服务

yum install keepalived -y

6、修改keepalived配置文件

vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
 
global_defs {
# 接收邮件地址
notification_email {
acassen@firewall.loc
failover@firewall.loc
sysadmin@firewall.loc
}
# 邮件发送地址
notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
smtp_server 127.0.0.1
smtp_connect_timeout 30
router_id NGINX_MASTER  #lb01节点的为 NGINX_MASTER，lb02节点的为 NGINX_BACKUP
}
 
#添加一个周期性执行的脚本
vrrp_script check_nginx {
script "/etc/keepalived/check_nginx.sh" #指定检查nginx存活的脚本路径
}
 
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER    #lb01节点的为 MASTER，lb02节点的为 BACKUP
interface ens33 #指定网卡名称 ens33
virtual_router_id 51    #指定vrid，两个节点要一致
priority 100    #lb01节点的为 100，lb02节点的为 90
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.10.100/24    #指定 VIP
}
track_script {
check_nginx #指定vrrp_script配置的脚本
}
}
其他多余的配置删除

7、创建nginx状态检查脚本

vim /etc/keepalived/check_nginx.sh
#!/bin/bash
#egrep -cv "grep|$$" 用于过滤掉包含grep 或者 $$ 表示的当前Shell进程ID
count=$(ps -ef | grep nginx | egrep -cv "grep|$$")
 
if [ "$count" -eq 0 ];then
systemctl stop keepalived
fi
 
 
chmod +x /etc/keepalived/check_nginx.sh

8、启动keepalived服务（一定要先启动了nginx服务，再启动keepalived服务）

systemctl start keepalived
systemctl enable keepalived
ip a    #查看VIP是否生成

9、修改node节点上的bootstrap.kubeconfig,kubelet.kubeconfig配置文件为VIP

cd /opt/kubernetes/cfg/
vim bootstrap.kubeconfig
server: https://192.168.10.100:6443
 
vim kubelet.kubeconfig
server: https://192.168.10.100:6443
 
vim kube-proxy.kubeconfig
server: https://192.168.10.100:6443

三个配置文件修改相同，都修改为虚拟VIP即可，这里只展示一个文件的修改；两个Node节点都需要修改　　

10、重启kubelet和kube-proxy服务

systemctl restart kubelet.service
systemctl restart kube-proxy.service

======在 master02节点上操作 ======
11、测试创建pod

kubectl create deployment redis-master02 --image=redis

12、查看Pod的状态信息

kubectl get pods
nginx-dbddb74b8-nf9sk 0/1 ContainerCreating 0 33s #正在创建中

kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-dbddb74b8-nf9sk 1/1 Running 0 80s #创建完成，运行中
 
kubectl get pods -o wide
//READY为1/1，表示这个Pod中有1个容器

13、在对应网段的node节点上操作，可以直接使用浏览器或者curl命令访问

curl 10.244.1.2

14、这时在master01节点上查看nginx日志

kubectl logs nginx-master02-55547b9989-mlkhx

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四、部署 Dashboard UI

Dashboard 介绍
仪表板是基于Web的Kubernetes用户界面。您可以使用仪表板将容器化应用程序部署到Kubernetes集群，对容器化应用程序进行故障排除，并管理集群本身及其伴随资源。您可以使用仪表板来概述群集上运行的应用程序，以及创建或修改单个Kubernetes资源（例如deployment，job，daemonset等）。例如，您可以使用部署向导扩展部署，启动滚动更新，重新启动Pod或部署新应用程序。仪表板还提供有关群集中Kubernetes资源状态以及可能发生的任何错误的信息。

====== 在 node 节点上操作 ======

上传镜像文件

====== 在 master1 节点上操作 ======

上传recommended.yaml文件到/opt/k8s日录中
vim recommended.yaml
kubectl apply-f recommended.yaml

#使用输出的token登录Dashboard

https://NodeIP:30001
https://192.168.10.20:30001

#创建service account并绑定默认cluster-admin管理员集群角色
kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kube-system 
kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:dashboard-admin
kubectl get secret -n kube-system
kubectl describe secret dashboard-admin-token-5mwwc -n kube-system