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1 操作系统初始化配置
2 部署 etcd 集群
2.1 准备签发证书环境
2.2 生成Etcd证书
3 部署 docker引擎
4 部署 Master 组件
5 部署 Worker Node 组件 k8s集群master01#xff1a;192.168.30.105 kube-apiserver kube-controller-manager kube-scheduler etcd
k8s集…目录
1 操作系统初始化配置
2 部署 etcd 集群
2.1 准备签发证书环境
2.2 生成Etcd证书
3 部署 docker引擎
4 部署 Master 组件
5 部署 Worker Node 组件 k8s集群master01192.168.30.105 kube-apiserver kube-controller-manager kube-scheduler etcd
k8s集群node01192.168.30.101 kubelet kube-proxy docker
k8s集群node02192.168.30.102
etcd集群节点1192.168.30.105 etcd
etcd集群节点2192.168.30.101
etcd集群节点3192.168.30.102 1 操作系统初始化配置
#关闭防火墙
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
iptables -F iptables -t nat -F iptables -t mangle -F iptables -X #关闭selinux
setenforce 0
sed -i s/enforcing/disabled/ /etc/selinux/config
#关闭swap
swapoff -a
sed -ri s/.*swap.*/#/ /etc/fstab
#根据规划设置主机名
hostnamectl set-hostname master01
hostnamectl set-hostname node01
hostnamectl set-hostname node02
#在master添加hosts
cat /etc/hosts EOF
192.168.30.105 master01
192.168.30.101 node01
192.168.30.102 node02
EOF #调整内核参数
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_ipv61
net.ipv4.ip_forward1
EOFsysctl --system #时间同步
yum install ntpdate -y
ntpdate time.windows.com 2 部署 etcd 集群
etcd是CoreOS团队于2013年6月发起的开源项目它的目标是构建一个高可用的分布式键值key-value数据库。etcd内部采用raft协议作为一致性算法etcd是go语言编写的。
etcd 作为服务发现系统有以下的特点 简单安装配置简单而且提供了HTTP API进行交互使用也很简单 安全支持SSL证书验证 快速单实例支持每秒2k读操作 可靠采用raft算法实现分布式系统数据的可用性和一致性
etcd 目前默认使用2379端口提供HTTP API服务 2380端口和peer通信(这两个端口已经被IANA(互联网数字分配机构)官方预留给etcd)。 即etcd默认使用2379端口对外为客户端提供通讯使用端口2380来进行服务器间内部通讯。 etcd 在生产环境中一般推荐集群方式部署。由于etcd 的leader选举机制要求至少为3台或以上的奇数台。 2.1 准备签发证书环境
CFSSL 是 CloudFlare 公司开源的一款 PKI/TLS 工具。 CFSSL 包含一个命令行工具和一个用于签名、验证和捆绑 TLS 证书的 HTTP API 服务。使用Go语言编写。
CFSSL 使用配置文件生成证书因此自签之前需要生成它识别的 json 格式的配置文件
CFSSL 提供了方便的命令行生成配置文件。 CFSSL 用来为 etcd 提供 TLS 证书它支持签三种类型的证书
1、client 证书服务端连接客户端时携带的证书用于客户端验证服务端身份如 kube-apiserver 访问 etcd
2、server 证书客户端连接服务端时携带的证书用于服务端验证客户端身份如 etcd 对外提供服务
3、peer 证书相互之间连接时使用的证书如 etcd 节点之间进行验证和通信。 这里全部都使用同一套证书认证。
//在 master01 节点上操作
#准备cfssl证书生成工具
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64 -O /usr/local/bin/cfssl
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64 -O /usr/local/bin/cfssljson
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64 -O /usr/local/bin/cfssl-certinfochmod x /usr/local/bin/cfssl* cfssl证书签发的工具命令 cfssljson将 cfssl 生成的证书json格式变为文件承载式证书 cfssl-certinfo验证证书的信息 cfssl-certinfo -cert 证书名称 #查看证书的信息 2.2 生成Etcd证书
mkdir /opt/k8s
cd /opt/k8s/
#上传 etcd-cert.sh 和 etcd.sh 到 /opt/k8s/ 目录中
chmod x etcd-cert.sh etcd.sh
vim etcd-cert.sh
vim etcd.sh #创建用于生成CA证书、etcd 服务器证书以及私钥的目录
mkdir /opt/k8s/etcd-cert
mv etcd-cert.sh etcd-cert/
cd /opt/k8s/etcd-cert/
./etcd-cert.sh #生成CA证书、etcd 服务器证书以及私钥ls
ca-config.json ca-csr.json ca.pem server.csr server-key.pem
ca.csr ca-key.pem etcd-cert.sh server-csr.json server.pem #上传 etcd-v3.4.9-linux-amd64.tar.gz 到 /opt/k8s 目录中启动etcd服务
cd /opt/k8s/
tar zxvf etcd-v3.4.26-linux-amd64.tar.gz
ls etcd-v3.4.26-linux-amd64Documentation etcd etcdctl README-etcdctl.md README.md READMEv2-etcdctl.md etcd就是etcd 服务的启动命令后面可跟各种启动参数
etcdctl主要为etcd 服务提供了命令行操作
#创建用于存放 etcd 配置文件命令文件证书的目录
mkdir -p /opt/etcd/{cfg,bin,ssl}cd /opt/k8s/etcd-v3.4.26-linux-amd64/
mv etcd etcdctl /opt/etcd/bin/
cp /opt/k8s/etcd-cert/*.pem /opt/etcd/ssl/cd /opt/k8s/
./etcd.sh etcd01 192.168.30.105 etcd02https://192.168.30.101:2380,etcd03https://192.168.30.102:2380 #进入卡住状态等待其他节点加入这里需要三台etcd服务同时启动如果只启动其中一台后服务会卡在那里直到集群中所有etcd节点都已启动可忽略这个情况
#可另外打开一个窗口查看etcd进程是否正常
ps -ef | grep etcd#把etcd相关证书文件、命令文件和服务管理文件全部拷贝到另外两个etcd集群节点
scp -r /opt/etcd/ root192.168.30.101:/opt/
scp -r /opt/etcd/ root192.168.30.102:/opt/
scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service root192.168.30.101:/usr/lib/systemd/system/
scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service root192.168.30.102:/usr/lib/systemd/system/ —————————————//在 node01 节点上操作———————————————
vim /opt/etcd/cfg/etcd
#[Member]
ETCD_NAMEetcd02 #修改
ETCD_DATA_DIR/var/lib/etcd/default.etcd
ETCD_LISTEN_PEER_URLShttps://192.168.30.101:2380 #修改
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLShttps://192.168.30.101:2379 #修改#[Clustering]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLShttps://192.168.30.101:2380 #修改
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLShttps://192.168.30.101:2379 #修改
ETCD_INITIAL_CLUSTERetcd01https://192.168.30.105:2380,etcd02https://192.168.30.101:2380,etcd03https://192.168.30.102:2380
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKENetcd-cluster
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATEnew #启动etcd服务
systemctl start etcd
systemctl enable etcd
systemctl status etcd —————————————//在 node02 节点上操作———————————————
vim /opt/etcd/cfg/etcd
#[Member]
ETCD_NAMEetcd02 #修改
ETCD_DATA_DIR/var/lib/etcd/default.etcd
ETCD_LISTEN_PEER_URLShttps://192.168.30.102:2380 #修改
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLShttps://192.168.30.102:2379 #修改#[Clustering]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLShttps://192.168.30.102:2380 #修改
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLShttps://192.168.30.102:2379 #修改
ETCD_INITIAL_CLUSTERetcd01https://192.168.30.105:2380,etcd02https://192.168.30.101:2380,etcd03https://192.168.30.102:2380
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKENetcd-cluster
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATEnew #启动etcd服务
systemctl start etcd
systemctl enable etcd
systemctl status etcd #检查etcd群集状态
ETCDCTL_API3 /opt/etcd/bin/etcdctl --cacert/opt/etcd/ssl/ca.pem --cert/opt/etcd/ssl/server.pem --key/opt/etcd/ssl/server-key.pem --endpointshttps://192.168.30.105:2379,https://192.168.30.101:2379,https://192.168.30.102:2379 endpoint health --write-outtable --cert-file识别HTTPS端使用SSL证书文件 --key-file使用此SSL密钥文件标识HTTPS客户端 --ca-file使用此CA证书验证启用https的服务器的证书 --endpoints集群中以逗号分隔的机器地址列表 cluster-health检查etcd集群的运行状 #查看etcd集群成员列表
ETCDCTL_API3 /opt/etcd/bin/etcdctl --cacert/opt/etcd/ssl/ca.pem --cert/opt/etcd/ssl/server.pem --key/opt/etcd/ssl/server-key.pem --endpointshttps://192.168.30.105:2379,https://192.168.30.101:2379,https://192.168.30.102:2379 --write-outtable member list 3 部署 docker引擎
//所有 node 节点部署docker引擎
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.iosystemctl start docker.service
systemctl enable docker.service #使用Systemd管理的Cgroup来进行资源控制与管理因为相对Cgroupfs而言Systemd限制CPU、内存等资源更加简单和成熟稳定。 #日志使用json-file格式类型存储大小为100M保存在/var/log/containers目录下方便ELK等日志系统收集和管理日志。
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker.service
systemctl enable docker.service docker info | grep Cgroup Driver
Cgroup Driver: systemd 4 部署 Master 组件
//在 master01 节点上操作
#上传 master.zip 和 k8s-cert.sh 到 /opt/k8s 目录中解压 master.zip 压缩包
cd /opt/k8s/
unzip master.zip
chmod x *.sh #修改admin.sh
vim admin.sh #修改admin.sh
vim apiserver.sh #修改controller-manager.sh
vim controller-manager.sh #修改controller-manager.sh
vim scheduler.sh #创建kubernetes工作目录
mkdir -p /opt/kubernetes/{bin,cfg,ssl,logs} #创建用于生成CA证书、相关组件的证书和私钥的目录
mkdir /opt/k8s/k8s-cert
mv /opt/k8s/k8s-cert.sh /opt/k8s/k8s-cert
cd /opt/k8s/k8s-cert/
vim k8s-cert.sh
./k8s-cert.sh #生成CA证书、相关组件的证书和私钥ls *pem
admin-key.pem apiserver-key.pem ca-key.pem kube-proxy-key.pem
admin.pem apiserver.pem ca.pem kube-proxy.pem #复制CA证书、apiserver相关证书和私钥到 kubernetes工作目录的 ssl 子目录中
cp ca*pem apiserver*pem /opt/kubernetes/ssl/ #上传 kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz 到 /opt/k8s/ 目录中解压 kubernetes 压缩包
cd /opt/k8s/
tar zxvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz #复制master组件的关键命令文件到 kubernetes工作目录的 bin 子目录中
cd /opt/k8s/kubernetes/server/bin
cp kube-apiserver kubectl kube-controller-manager kube-scheduler /opt/kubernetes/bin/
ln -s /opt/kubernetes/bin/* /usr/local/bin/ #创建 bootstrap token 认证文件apiserver 启动时会调用然后就相当于在集群内创建了一个这个用户接下来就可以用 RBAC 给他授权
cd /opt/k8s/
vim token.sh
#!/bin/bash
#获取随机数前16个字节内容以十六进制格式输出并删除其中空格
BOOTSTRAP_TOKEN$(head -c 16 /dev/urandom | od -An -t x | tr -d )
#生成 token.csv 文件按照 Token序列号,用户名,UID,用户组 的格式生成
cat /opt/kubernetes/cfg/token.csv EOF
${BOOTSTRAP_TOKEN},kubelet-bootstrap,10001,system:kubelet-bootstrap
EOFchmod x token.sh
./token.shcat /opt/kubernetes/cfg/token.csv #二进制文件、token、证书都准备好后开启 apiserver 服务
cd /opt/k8s/
./apiserver.sh 192.168.30.105 https://192.168.30.105:2379,https://192.168.30.101:2379,https://192.168.30.102:2379 #检查进程是否启动成功
ps aux | grep kube-apiservernetstat -natp | grep 6443 #安全端口6443用于接收HTTPS请求用于基于Token文件或客户端证书等认证 #启动 scheduler 服务
cd /opt/k8s/
./scheduler.sh
ps aux | grep kube-scheduler #启动 controller-manager 服务
./controller-manager.sh
ps aux | grep kube-controller-manager #生成kubectl连接集群的kubeconfig文件
./admin.sh #绑定默认cluster-admin管理员集群角色授权kubectl访问集群
kubectl create clusterrolebinding cluster-system-anonymous --clusterrolecluster-admin --usersystem:anonymous #通过kubectl工具查看当前集群组件状态
kubectl get cs
NAME STATUS MESSAGE ERROR
controller-manager Healthy ok
scheduler Healthy ok
etcd-2 Healthy {health:true}
etcd-1 Healthy {health:true}
etcd-0 Healthy {health:true} #查看版本信息
kubectl version 5 部署 Worker Node 组件
//在所有 node 节点上操作
#创建kubernetes工作目录
mkdir -p /opt/kubernetes/{bin,cfg,ssl,logs} #上传 node.zip 到 /opt 目录中解压 node.zip 压缩包获得kubelet.sh、proxy.sh
cd /opt/
unzip node.zip
chmod x kubelet.sh proxy.sh //在 master01 节点上操作
#把 kubelet、kube-proxy 拷贝到 node 节点
cd /opt/k8s/kubernetes/server/bin
scp kubelet kube-proxy root192.168.30.101:/opt/kubernetes/bin/
scp kubelet kube-proxy root192.168.30.102:/opt/kubernetes/bin/ #上传kubeconfig.sh文件到/opt/k8s/kubeconfig目录中生成kubelet初次加入集群引导kubeconfig文件和kube-proxy.kubeconfig文件 #kubeconfig 文件包含集群参数CA 证书、API Server 地址客户端参数上面生成的证书和私钥集群 context 上下文参数集群名称、用户名。Kubenetes 组件如 kubelet、kube-proxy通过启动时指定不同的 kubeconfig 文件可以切换到不同的集群连接到 apiserver。
mkdir /opt/k8s/kubeconfig
cd /opt/k8s/kubeconfig
chmod x kubeconfig.sh
./kubeconfig.sh 192.168.30.105 /opt/k8s/k8s-cert/ #把配置文件 bootstrap.kubeconfig、kube-proxy.kubeconfig 拷贝到 node 节点
scp bootstrap.kubeconfig kube-proxy.kubeconfig root192.168.30.101:/opt/kubernetes/cfg/
scp bootstrap.kubeconfig kube-proxy.kubeconfig root192.168.30.102:/opt/kubernetes/cfg/ #RBAC授权使用户 kubelet-bootstrap 能够有权限发起 CSR 请求证书
kubectl create clusterrolebinding kubelet-bootstrap --clusterrolesystem:node-bootstrapper --userkubelet-bootstrap kubelet 采用 TLS Bootstrapping 机制自动完成到 kube-apiserver 的注册在 node 节点量较大或者后期自动扩容时非常有用。 Master apiserver 启用 TLS 认证后node 节点 kubelet 组件想要加入集群必须使用CA签发的有效证书才能与 apiserver 通信当 node 节点很多时签署证书是一件很繁琐的事情。因此 Kubernetes 引入了 TLS bootstraping 机制来自动颁发客户端证书kubelet 会以一个低权限用户自动向 apiserver 申请证书kubelet 的证书由 apiserver 动态签署。
kubelet 首次启动通过加载 bootstrap.kubeconfig 中的用户 Token 和 apiserver CA 证书发起首次 CSR 请求这个 Token 被预先内置在 apiserver 节点的 token.csv 中其身份为 kubelet-bootstrap 用户和 system:kubelet-bootstrap 用户组想要首次 CSR 请求能成功即不会被 apiserver 401 拒绝则需要先创建一个 ClusterRoleBinding将 kubelet-bootstrap 用户和 system:node-bootstrapper 内置 ClusterRole 绑定通过 kubectl get clusterroles 可查询使其能够发起 CSR 认证请求。
TLS bootstrapping 时的证书实际是由 kube-controller-manager 组件来签署的也就是说证书有效期是 kube-controller-manager 组件控制的kube-controller-manager 组件提供了一个 --experimental-cluster-signing-duration 参数来设置签署的证书有效时间默认为 8760h0m0s将其改为 87600h0m0s即 10 年后再进行 TLS bootstrapping 签署证书即可。
也就是说 kubelet 首次访问 API Server 时是使用 token 做认证通过后Controller Manager 会为 kubelet 生成一个证书以后的访问都是用证书做认证了。 //在 node01 节点上操作
#启动 kubelet 服务
cd /opt/
./kubelet.sh 192.168.30.101
ps aux | grep kubelet //在 master01 节点上操作通过 CSR 请求 #检查到 node01 节点的 kubelet 发起的 CSR 请求Pending 表示等待集群给该节点签发证书
kubectl get csr
NAME AGE SIGNERNAME REQUESTOR CONDITION
node-csr-A2hAFNl6rtHyqvrX-sOn0foLzoLkzew9_4gl-vi3uJE 21s kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet kubelet-bootstrap Pending #通过 CSR 请求
kubectl certificate approve node-csr-duiobEzQ0R93HsULoS9NT9JaQylMmid_nBF3Ei3NtFE #Approved,Issued 表示已授权 CSR 请求并签发证书
kubectl get csr
NAME AGE SIGNERNAME REQUESTOR CONDITION
node-csr-A2hAFNl6rtHyqvrX-sOn0foLzoLkzew9_4gl-vi3uJE 97s kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet kubelet-bootstrap Approved,Issued #查看节点由于网络插件还没有部署节点会没有准备就绪 NotReady
kubectl get node
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
192.168.30.101 NotReady none 82m v1.20.15 //在 node01 节点上操作
#加载 ip_vs 模块
for i in $(ls /usr/lib/modules/$(uname -r)/kernel/net/netfilter/ipvs|grep -o ^[^.]*);do echo $i; /sbin/modinfo -F filename $i /dev/null 21 /sbin/modprobe $i;done #启动proxy服务
cd /opt/
./proxy.sh 192.168.30.101
ps aux | grep kube-proxy
