环境介绍与基础配置

简介

本系列文档将介绍如何使用二进制部署 Kubernetes v1.15.6 集群的所有部署，而不是使用自动化部署(kubeadm)集群。在部署过程中，将详细列出各个组件启动参数，以及相关配置说明。

组件版本

Kubernetes 1.15.6 GitHub 下载地址
Docker 18.09 (使用yum安装)
Etcd 3.3.13 GitHub 下载地址
Flanneld 0.11.0 GitHub 下载地址

组件说明

kube-apiserver

使用节点本地Nginx 4层透明代理实现高可用 (也可以使用haproxy，只是起到代理apiserver的作用)
关闭非安全端口8080和匿名访问
使用安全端口6443接受https请求
严格的认知和授权策略 (x509、token、rbac)
开启bootstrap token认证，支持kubelet TLS bootstrapping；
使用https访问kubelet、etcd

kube-controller-manager

3节点高可用 (在k8s中，有些组件需要选举，所以使用奇数为集群高可用方案)
关闭非安全端口，使用10252接受https请求
使用kubeconfig访问apiserver的安全扣
使用approve kubelet证书签名请求(CSR)，证书过期后自动轮转
各controller使用自己的ServiceAccount访问apiserver

kube-scheduler

3节点高可用；
使用kubeconfig访问apiserver安全端口

kubelet

使用kubeadm动态创建bootstrap token
使用TLS bootstrap机制自动生成client和server证书，过期后自动轮转
在kubeletConfiguration类型的JSON文件配置主要参数
关闭只读端口，在安全端口10250接受https请求，对请求进行认真和授权，拒绝匿名访问和非授权访问
使用kubeconfig访问apiserver的安全端口

kube-proxy

使用kubeconfig访问apiserver的安全端口
在KubeProxyConfiguration类型JSON文件配置为主要参数
使用ipvs代理模式

集群插件

DNS 使用功能、性能更好的coredns
网络使用Flanneld 作为集群网络插件

初始化环境

所有机器均使用的是 CentOS-7.7 mini 的最小化安装。

集群机器

主机名	角色	IP	系统版本	内核版本
node01.k8s.com	master	10.0.20.11	CentOS 7.7	5.4.1-1.el7.elrepo.x86_64
node02.k8s.com	master	10.0.20.12	CentOS 7.7	5.4.1-1.el7.elrepo.x86_64
node03.k8s.com	master	10.0.20.13	CentOS 7.7	5.4.1-1.el7.elrepo.x86_64
node04.k8s.com	node	10.0.20.1 4	CentOS 7.7	5.4.1-1.el7.elrepo.x86_64

配置主机名

所有机器设置永久主机名

hostnamectl set-hostname node01.k8s.com

DNS 配置

本文设计使用到内网 DNS ，或者手动写 hosts 都可以。

解析操作使用以下方法二选一

方法一、配置 `hosts` 文件

把一下内容写入到所有机器中

10.0.20.11 node01 node01.k8s.com
10.0.20.12 node02 node02.k8s.com
10.0.20.13 node03 node03.k8s.com
10.0.20.14 node04 node04.k8s.com

方法二、配置 DNS 服务

参考 CentOS 7 安装 bind 服务实现内网DNS

按照上面的操作配置好DNS后，修改私有机器的DNS地址，并配置查找域

[root@node01 ~]# cat /etc/resolv.conf
nameserver 10.0.20.8    # 这是我的bind服务器
search k8s.com   # 这里配置域名，方便使用主机名直接解析

按照上面配置后效果如下:

[root@node01 ~]# ping -c 1 node01
PING node01.k8s.com (10.0.20.11) 56(84) bytes of data.
64 bytes from node01.k8s.com (10.0.20.11): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.042 ms

[root@node01 ~]# ping -c 1 node02
PING node02.k8s.com (10.0.20.12) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10.0.20.12 (10.0.20.12): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.204 ms

当直接 ping node01 类似于这种时，则会自动填充node01.k8s.com。

更换yum源

更换为阿里云的 Base 源和 epel 源

wget -O /etc/yum.repos.d/epel.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo
curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo

增加 docker-ce 阿里云源

[root@node01 yum.repos.d]# cat docker-ce.repo
[docker-ce-stable]
name=Docker CE Stable - $basearch
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/7/$basearch/stable
enabled=1
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg

[docker-ce-stable-debuginfo]
name=Docker CE Stable - Debuginfo $basearch
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/7/debug-$basearch/stable
enabled=0
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg

[docker-ce-stable-source]
name=Docker CE Stable - Sources
beurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/7/source/stable
enabled=0
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg

[docker-ce-edge]
name=Docker CE Edge - $basearch
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/7/$basearch/edge
enabled=0
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg

[docker-ce-edge-debuginfo]
name=Docker CE Edge - Debuginfo $basearch
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/7/debug-$basearch/edge
enabled=0
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg

[docker-ce-edge-source]
name=Docker CE Edge - Sources
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/7/source/edge
enabled=0
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg

[docker-ce-test]
name=Docker CE Test - $basearch
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/7/$basearch/test
enabled=0
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg

[docker-ce-test-debuginfo]
name=Docker CE Test - Debuginfo $basearch
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/7/debug-$basearch/test
enabled=0
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg

[docker-ce-test-source]
name=Docker CE Test - Sources
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/7/source/test
enabled=0
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg

[docker-ce-nightly]
name=Docker CE Nightly - $basearch
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/7/$basearch/nightly
enabled=0
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg

[docker-ce-nightly-debuginfo]
name=Docker CE Nightly - Debuginfo $basearch
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/7/debug-$basearch/nightly
enabled=0
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg

[docker-ce-nightly-source]
name=Docker CE Nightly - Sources
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/7/source/nightly
enabled=0
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg

安装依赖包

因为是最小化系统安装，需要安装常规的软件包

上面配置好了yum源，下面直接安装即可

yum install -y conntrack ipvsadm ipset jq iptables curl sysstat libseccomp wget vim lrzsz tree telnet wget lsof dos2unix traceroute unzip zip bind-utils

设置免秘钥

为了方便之后的操作，在node01上配置连接其他机器的免秘钥登陆操作

安装expect

yum install -y expect

创建秘钥

ssh-keygen -t rsa -P "" -f /root/.ssh/id_rsa

分发公钥

这里我使用的root密码是 123456，如有不同，请自行更换

for i in node01 node02 node03 node04;do
expect -c "
spawn ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_rsa.pub root@$i
        expect {
                \"*yes/no*\" {send \"yes\r\"; exp_continue}
                \"*password*\" {send \"123456\r\"; exp_continue}
                \"*Password*\" {send \"123456\r\";}
        } "
done

更新PATH变量

本次的k8s软件包的目录全部存放在/opt下

[root@node01 ~]# echo 'PATH=/opt/k8s/bin:$PATH' >>/etc/profile
[root@node01 ~]# source  /etc/profile
[root@node01 ~]# env|grep PATH
PATH=/opt/k8s/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin

配置 `chrony` 时间同步

首先先设置时区

将硬件时钟调整为与本地时钟一致, 0 为设置为 UTC 时间

cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
# 或者
timedatectl set-timezone Asia/Shanghai

安装

yum install chrony -y

修改配置如下

[root@node01 ~]# egrep -v '^#|^$' /etc/chrony.conf 
server time4.aliyun.com iburst
driftfile /var/lib/chrony/drift
makestep 1.0 3
rtcsync
logdir /var/log/chrony

启动并设置开机自启

[root@node01 ~]# systemctl start chronyd
[root@node01 ~]# systemctl enable chronyd

查看时间同步状态

[root@node01 ~]# chronyc sources
210 Number of sources = 1
MS Name/IP address         Stratum Poll Reach LastRx Last sample               
===============================================================================
^* 203.107.6.88                  2   8   377   115   -268us[ -318us] +/-   15ms

当看到IP地址前面有个*号的时候，表示同步成功

关闭防火墙 selinx 以及swap分区

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
iptables -F && iptables -X && iptables -F -t nat && iptables -X -t nat
iptables -P FORWARD ACCEPT
swapoff -a
sed -i '/ swap / s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab
setenforce 0
sed -i 's/^SELINUX=.*/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config

#如果开启了swap分区，kubelet会启动失败(可以通过设置参数——-fail-swap-on设置为false)

关闭无用的服务

systemctl disable NetworkManager
systemctl disable postfix

升级内核

请参考文章 Centos 7.x 内核升级

加载内支持`ipvs`

使用systemd-modules-load加载内核模块

cat > /etc/rc.local  << EOF
modprobe ip_vs_rr
modprobe br_netfilter
EOF

cat > /etc/modules-load.d/ipvs.conf << EOF
 ip_vs_rr
 br_netfilter
EOF
systemctl enable --now systemd-modules-load.service

优化内核参数

cat > kubernetes.conf <<EOF
net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1
net.ipv4.ip_forward=1
vm.swappiness=0 # 禁止使用 swap 空间，只有当系统 OOM 时才允许使用它
vm.overcommit_memory=1 # 不检查物理内存是否够用
vm.panic_on_oom=0 # 开启 OOM
fs.inotify.max_user_instances=8192
fs.inotify.max_user_watches=1048576
fs.file-max=52706963
fs.nr_open=52706963
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1
net.netfilter.nf_conntrack_max=2310720
EOF
cp kubernetes.conf  /etc/sysctl.d/kubernetes.conf
sysctl -p /etc/sysctl.d/kubernetes.conf

关闭IPV6，防止触发Docker BUG

创建相关目录

mkdir -p  /opt/k8s/{bin,work} /etc/{kubernetes,etcd}/cert

#在所有节点上执行，因为flanneld是在所有节点运行的

设置分发脚本参数

后续所有的使用环境变量都定义在environment.sh中，需要根据个人机器及网络环境修改。并且需要拷贝到所有节点的/opt/k8s/bin目录下

#!/usr/bin/bash
# 生成 EncryptionConfig 所需的加密 key
export ENCRYPTION_KEY=$(head -c 32 /dev/urandom | base64)

# 集群各机器 IP 数组
export NODE_IPS=( 10.0.20.11 10.0.20.12 10.0.20.13 10.0.20.14 )

# 集群各 IP 对应的主机名数组
export NODE_NAMES=( node01 node02 node03 node04 )

# 集群MASTER机器 IP 数组
export MASTER_IPS=( 10.0.20.11 10.0.20.12 10.0.20.13 )

# 集群所有的master Ip对应的主机
export MASTER_NAMES=( node01 node02 node03 )

# etcd 集群服务地址列表
export ETCD_ENDPOINTS="https://etcd01.k8s.com:2379,https://etcd02.k8s.com:2379,https://etcd03.k8s.com:2379"

# etcd 集群间通信的 IP 和端口
export ETCD_NODES="etcd01=https://etcd01.k8s.com:2380,etcd02=https://etcd02.k8s.com:2380,etcd03=https://etcd03.k8s.com:2380"

# etcd 集群各 主机名 数组
export NODE_NAMES=( etcd01 etcd02 etcd03 )

# etcd 集群所有node ip
export ETCD_IPS=( 10.0.20.11 10.0.20.12 10.0.20.13 )

# kube-apiserver 的反向代理(kube-nginx)地址端口
export KUBE_APISERVER="https://vip.k8s.com:8443"

# 节点间互联网络接口名称
export IFACE="eth0"

# etcd 数据目录
export ETCD_DATA_DIR="/data/k8s/etcd/data"

# etcd WAL 目录，建议是 SSD 磁盘分区，或者和 ETCD_DATA_DIR 不同的磁盘分区
export ETCD_WAL_DIR="/data/k8s/etcd/wal"

# k8s 各组件数据目录
export K8S_DIR="/data/k8s/k8s"

# 服务网段，部署前路由不可达，部署后集群内路由可达(kube-proxy 保证)
SERVICE_CIDR="10.254.0.0/16"

# Pod 网段，建议 /16 段地址，部署前路由不可达，部署后集群内路由可达(flanneld 保证)
CLUSTER_CIDR="172.30.0.0/16"

# 服务端口范围 (NodePort Range)
export NODE_PORT_RANGE="1024-32767"

# flanneld 网络配置前缀
export FLANNEL_ETCD_PREFIX="/kubernetes/network"

# kubernetes 服务 IP (一般是 SERVICE_CIDR 中第一个IP)
export CLUSTER_KUBERNETES_SVC_IP="10.254.0.1"

# 集群 DNS 服务 IP (从 SERVICE_CIDR 中预分配)
export CLUSTER_DNS_SVC_IP="10.254.0.2"

# 集群 DNS 域名（末尾不带点号）
export CLUSTER_DNS_DOMAIN="cluster.local"

# 将二进制目录 /opt/k8s/bin 加到 PATH 中
export PATH=/opt/k8s/bin:$PATH

建议

如果使用的是 虚拟机，那么此时应该关机后，创建一个快照。

参考链接

posted @ 2019-12-05 11:20 司家勇阅读(1571) 评论(0) 编辑收藏举报

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设置免秘钥

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配置 `chrony` 时间同步

关闭防火墙 selinx 以及swap分区

关闭无用的服务

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