摘要：啟動并設(shè)置為開機(jī)自啟動安裝服務(wù)這部分配置與上一篇筆記完全相同。我們創(chuàng)建這個文件并填入如下內(nèi)容安裝完和之后將其啟動并設(shè)置為開機(jī)自啟動以上，角色的功能已經(jīng)安裝完成。

上一篇筆記中，我嘗試了使用 k8s 1.6 版本安裝一個最簡單的集群。這一次，我希望能夠增加 node 的數(shù)量并且安裝網(wǎng)絡(luò)插件，然后配置內(nèi)部的域名解析功能。

在起初的設(shè)想中，我仍然希望不配置各個組件間的認(rèn)證，只關(guān)心功能的正常運行。但在配置的過程中發(fā)現(xiàn) pod 中運行的組件如果要和 kube-apiserver 通信的話，必須要有相關(guān)的認(rèn)證信息，要么使用 ServiceAccount ,要么配置 kubeconfig 。那么在仍然希望安裝所進(jìn)行的配置最少的情況下，我選擇在 kube-apiserver 和 kube-controller-manager 之間配置 CA 和一組服務(wù)端證書，來支持 ServiceAccount 的正常使用。

《Kubernetes權(quán)威指南》

Kubernetes Flannel網(wǎng)絡(luò)部署

為CentOS 7.2中的Kuberbetes集群搭建Dashboard

kubernetes:kubedns安裝

Ubuntu 16.04.4 LTS

kubernetes v1.6.0

etcd v3.0.14

docker-ce 18.06.1-ce

flannel v0.10.0

k8s-dns 1.14.1

easyrsa3

另外預(yù)先規(guī)定 clusterIP 使用的網(wǎng)段 10.244.0.0/16，kube-dns 的 service 使用的 IP 為 10.244.0.10

首先仍然是下載 kubernetes 1.6.0 和 對應(yīng)版本的 etcd,并上傳到服務(wù)器。

關(guān)閉 swap并在 /etc/fstab 文件中取消掉自動掛載

sudo swapoff -a
# vim /etc/fstab 或者其他方式

如果系統(tǒng)上安裝了SELinux，需要將其關(guān)閉。另外還需要在防火墻上放開下面步驟中所有需要使用的端口，或者關(guān)閉防火墻管理軟件，我這里選擇將ubuntu16.04默認(rèn)的ufw關(guān)閉

sudo ufw disable

安裝 docker-ce ，這里我選擇添加阿里云的源并使用 apt-get 安裝：

# step 1: 安裝必要的一些系統(tǒng)工具
sudo apt-get update
sudo apt-get -y install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
# step 2: 安裝GPG證書
curl -fsSL http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
# Step 3: 寫入軟件源信息
sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
# Step 4: 更新并安裝 Docker-CE
sudo apt-get -y update
sudo apt-get -y install docker-ce

為了能夠使集群節(jié)點之間、集群內(nèi)外能夠通信，需要在 docker 的服務(wù)文件 /lib/systemd/system/docker.service 的 [Service] 段中添加下面內(nèi)容，含義為在啟動 docker 之后，修改 FORWARD 鏈的默認(rèn)規(guī)則為 ACCEPT。

ExecStartPost=/sbin/iptables -P FORWARD ACCEPT

在 /etc/hosts 中配置各個節(jié)點的解析，如果這里不配置節(jié)點之間可能無法通過 node 的 name 互相找到。

# 添加如下幾行
192.168.112.148    u16-1
192.168.112.149 u16-2
192.168.112.150 u16-3

tar xf etcd-v3.0.14-linux-amd64.tar.gz
# 把解壓后的 etcd 和 etcdctl 復(fù)制到 /usr/bin 目錄下
sudo cp etcd-v3.0.14-linux-amd64/etcd{,ctl} /usr/bin/
# 創(chuàng)建 etcd 工作路徑和配置存放路徑
sudo mkdir /var/lib/etcd/
sudo mkdir /etc/etcd/
# 然后創(chuàng)建管理腳本 /lib/systemd/system/etcd.service 和配置文件 /etc/etcd/etcd.conf。內(nèi)容如下
cat /lib/systemd/system/etcd.service 
[Unit]
Description=Etcd Server
After=network.target
[Service]
Type=notify
WorkingDirectory=/var/lib/etcd/
EnvironmentFile=-/etc/etcd/etcd.conf
ExecStart=/usr/bin/etcd $ETCD_ARGS
[Install]
WantedBy=multi-user.target

cat /etc/etcd/etcd.conf 
ETCD_ARGS="--listen-client-urls "http://192.168.112.148:2379" --advertise-client-urls "http://192.168.112.148:2379""

# 啟動并設(shè)置為開機(jī)自啟動
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl start etcd
sudo systemctl enable etcd
# 完成后可以檢查一下服務(wù)是否正常運行
systemctl status etcd
# 也可以使用 etcdctl 來檢查 etcd 健康狀況
etcdctl --endpoints http://192.168.112.148:2379 cluster-health
member 8e9e05c52164694d is healthy: got healthy result from http://192.168.112.148:2379
cluster is healthy

這里并沒有像上一篇筆記中那樣使用默認(rèn)配置讓 etcd 只監(jiān)聽本地回環(huán)的 2379 端口，因為現(xiàn)在除了 kube-apiserver 之外各個 node 上運行 flanneld 也需要使用 etcd ，所以選擇監(jiān)聽了本機(jī)IP的 2379 端口。

參數(shù)說明：  
--listen-client-urls 指定要監(jiān)聽客戶端流量的URL列表，也就是對客戶端開放的地址和端口。  
--advertise-client-urls 指定向客戶端告知的URL列表。

tar xf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
# 將 kube-apiserver、kube-controller-manager 和 kube-scheduler 的二進(jìn)制文件復(fù)制到 /usr/bin 目錄下
sudo cp kubernetes/server/bin/kube-{apiserver,controller-manager,scheduler} /usr/bin/
# 順帶把 kubectl 也放在系統(tǒng) PATH 中
sudo cp kubernetes/server/bin/kubectl /usr/bin
# 創(chuàng)建日志存放目錄和配置存放目錄
sudo mkdir /var/log/kubernetes
sudo mkdir /etc/kubernetes

下面需要創(chuàng)建 apiserver 與 controller-manager 之間認(rèn)證所需要的證書。

# 這里我準(zhǔn)備使用 easy-rsa 工具生成證書。先下載 easy-rsa
curl -L -O https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/easy-rsa/easy-rsa.tar.gz
tar xf easy-rsa.tar.gz
cd easy-rsa-master/easyrsa3/
# 初始化工具
./easyrsa init-pki
# 創(chuàng)建根證書(CA)
./easyrsa --batch "--req-cn=192.168.112.148@`date +%s`" build-ca nopass
# 創(chuàng)建服務(wù)端證書和秘鑰，這里的 IP 一個是 master 所在 host 的 IP，另一個是 apiserver 的 clusterIP
./easyrsa --subject-alt-name="IP:192.168.112.148,IP:10.244.0.1" build-server-full server nopass
# 創(chuàng)建證書存放目錄并把需要的證書及秘鑰復(fù)制
sudo mkdir /etc/kubernetes/pki
sudo cp pki/ca.crt pki/issued/server.crt pki/private/server.key /etc/kubernetes/pki

然后創(chuàng)建管理腳本 /lib/systemd/system/kube-apiserver.service 和配置文件 /etc/kubernetes/apiserver

cat /lib/systemd/system/kube-apiserver.service 
[Unit]
Description=Kubernetes API Server
After=etcd.service
Wants=etcd.service
[Service]
EnvironmentFile=/etc/kubernetes/apiserver
ExecStart=/usr/bin/kube-apiserver $KUBE_API_ARGS
Restart=on-failure
Type=notify
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target

cat /etc/kubernetes/apiserver 
KUBE_API_ARGS="--storage-backend=etcd3 
--etcd-servers=http://192.168.112.148:2379 
--insecure-bind-address=0.0.0.0 
--insecure-port=8080 
--service-cluster-ip-range=10.244.0.0/16 
--service-node-port-range=1-65535 
--admission_control=NamespaceLifecycle,LimitRanger,ServiceAccount,DefaultStorageClass,ResourceQuota 
--client-ca-file=/etc/kubernetes/pki/ca.crt 
--tls-cert-file=/etc/kubernetes/pki/server.crt 
--tls-private-key-file=/etc/kubernetes/pki/server.key 
--logtostderr=false 
--log-dir=/var/log/kubernetes 
--v=2"

# 啟動并設(shè)置為開機(jī)自啟動
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl start kube-apiserver
sudo systemctl enable kube-apiserver

kube-apiserver 的參數(shù)說明：  
--service-cluster-ip-range ：指定集群 Cluster IP 網(wǎng)段。因為希望使用 10.244.0.0/16 作為使用的網(wǎng)段，所以在這里指定。  
--admission_control ：Kubernetes 集群的準(zhǔn)入控制設(shè)置，各控制模塊以插件形式依次生效。因為 pod 中運行的插件需要使用 serviceaccount ，所以這次不刪除 ServiceAccount 模塊。  
--client-ca-file ：指定CA根證書文件  
--tls-cert-file ：指定服務(wù)端證書文件  
--tls-private-key-file ：指定服務(wù)端私鑰文件

上一步已經(jīng)將需要的二進(jìn)制可執(zhí)行文件和證書秘鑰放在相應(yīng)的位置了，下面需要創(chuàng)建管理腳本 /lib/systemd/system/kube-controller-manager.service 和 配置文件 /etc/kubernetes/controller-manager

cat /lib/systemd/system/kube-controller-manager.service 
[Unit]
Description=Kubernetes Controller Manager
After=kube-apiserver.service
Requires=kube-apiserver.service
[Service]
EnvironmentFile=/etc/kubernetes/controller-manager
ExecStart=/usr/bin/kube-controller-manager $KUBE_CONTROLLER_MANAGER_ARGS
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target

cat /etc/kubernetes/controller-manager 
KUBE_CONTROLLER_MANAGER_ARGS="--master=http://192.168.112.148:8080 
--service-account-private-key-file=/etc/kubernetes/pki/server.key 
--root-ca-file=/etc/kubernetes/pki/ca.crt 
--logtostderr=false 
--log-dir=/var/log/kubernetes 
--v=2"

kube-controller-manager 參數(shù)說明：  
--service-account-private-key-file ：指定服務(wù)端私鑰。用于簽署 serviceaccount 的 token。  
--root-ca-file ：指定 ca 跟證書文件。配置了此項后，ca證書將被包含在 serviceaccount 中，然后就可以使用 serviceaccount 認(rèn)證 組件與apiserver 間的通訊。

啟動并設(shè)置為開機(jī)自啟動

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl start kube-controller-manager
sudo systemctl enable kube-controller-manager

這部分配置與上一篇筆記完全相同。編輯 systemd 服務(wù)文件 /lib/systemd/system/kube-scheduler.service

[Unit]
Description=Kubernetes Scheduler Server
After=kube-apiserver.service
Requires=kube-apiserver.service

[Service]
EnvironmentFile=/etc/kubernetes/scheduler
ExecStart=/usr/bin/kube-scheduler $KUBE_SCHEDULER_ARGS
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536

[Install]
WantedBy=multi-user.target

環(huán)境變量文件 /etc/kubernetes/scheduler 中定義了 kube-scheduler 啟動參數(shù) KUBE_SCHEDULER_ARGS。我們創(chuàng)建這個文件并填入如下內(nèi)容

KUBE_SCHEDULER_ARGS="--master=http://192.168.112.148:8080 
--logtostderr=false 
--log-dir=/var/log/kubernetes 
--v=2"

安裝完 kube-controller-manager 和 kube-scheduler 之后將其啟動并設(shè)置為開機(jī)自啟動

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl start kube-scheduler
sudo systemctl enable kube-scheduler

以上，master 角色的功能已經(jīng)安裝完成。下面需要在所有的節(jié)點安裝 node 角色的功能。

安裝 kubelet 和 kube-proxy 的過程與上篇筆記基本相同。

tar xf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
# 將 kubelet 和 kube-proxy 的二進(jìn)制文件復(fù)制到 /usr/bin 目錄下
sudo cp kubernetes/server/bin/kube{let,-proxy} /usr/bin/
# 創(chuàng)建 kubelet 的工作路徑 /var/lib/kubelet 、配置文件的存放路徑 /etc/kubernetes 和 日志路徑 /var/log/kubernetes。master 節(jié)點上已經(jīng)創(chuàng)建過的文件夾則不需要再次創(chuàng)建
sudo mkdir /var/lib/kubelet
sudo mkdir /var/log/kubernetes
sudo mkdir /etc/kubernetes
# 下一步分別創(chuàng)建 kubelet 和 kube-proxy 的管理腳本與配置文件，內(nèi)容如下
cat /lib/systemd/system/kubelet.service 
[Unit]
Description=Kubernetes Kubelet Server
After=docker.service
Requires=docker.service
[Service]
WorkingDirectory=/var/lib/kubelet
EnvironmentFile=/etc/kubernetes/kubelet
ExecStart=/usr/bin/kubelet $KUBELET_ARGS
Restart=on-failure
[Install]
WantedBy=mulit-user.targe

cat /lib/systemd/system/kube-proxy.service 
[Unit]
Description=Kubernetes Kube-Proxy Server
After=networking.service
Requires=networking.service
[Service]
EnvironmentFile=/etc/kubernetes/proxy
ExecStart=/usr/bin/kube-proxy $KUBE_PROXY_ARGS
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target

cat /etc/kubernetes/kubelet 
KUBELET_ARGS="--api-servers=http://192.168.112.148:8080 
--hostname-override=u16-1 
--cgroups-per-qos=false 
--enforce-node-allocatable="" 
--logtostderr=false 
--log-dir=/var/log/kubernetes 
--v=2"

cat /etc/kubernetes/proxy 
KUBE_PROXY_ARGS="--master=http://192.168.112.148:8080 --logtostderr=false --log-dir=/var/log/kubernetes --v=2"

# 將這兩個服務(wù)啟動并設(shè)置為開機(jī)自動啟動
sudo systemctl start kubelet kube-proxy && sudo systemctl enable kubelet kube-proxy

--hostname-override ，設(shè)置本節(jié)點顯示的名字，需要與/etc/hosts 中的解析對應(yīng)

wget 下載 flannel 對應(yīng)版本的二進(jìn)制程序包，也可以在 github 上下載。

wget https://github.com/coreos/flannel/releases/download/v0.10.0/flannel-v0.10.0-linux-amd64.tar.gz
# 解壓出需要的程序放在 /usr/bin 下
tar xf flannel-v0.10.0-linux-amd64.tar.gz
sudo cp flanneld /usr/bin/
sudo cp mk-docker-opts.sh /usr/bin/

創(chuàng)建 systemd 管理腳本 /lib/systemd/system/flanneld.service。內(nèi)容如下：

cat /lib/systemd/system/flanneld.service 
[Unit]
Description=Flanneld overlay address etcd agent
After=network.target
Before=docker.service
[Service]
EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/flanneld
ExecStart=/usr/bin/flanneld  ${FLANNEL_ETCD} ${FLANNEL_OPTIONS}
ExecStartPost=/usr/bin/mk-docker-opts.sh -d /run/flannel/docker
Type=notify
[Install]
WantedBy=multi-user.target
RequiredBy=docker.service

創(chuàng)建 flanneld 的配置文件：

cat /etc/kubernetes/flanneld 
FLANNEL_ETCD="-etcd-endpoints=http://192.168.112.148:2379"
FLANNEL_ETCD_KEY="/coreos.com/network"

同時還需要修改 /lib/systemd/system/docker.service 。在 After= 和 Requires= 后添加 flanneld.service 。添加環(huán)境變量文件 EnvironmentFile=-/run/flannel/docker ，同時在 ExecStart= 后面添加環(huán)境變量 DOCKER_OPTS ， 比如：ExecStart=/usr/bin/dockerd -H fd:// $DOCKER_OPTS

flannel 網(wǎng)絡(luò)插件使用 etcd 存儲和同步信息，在啟動 flanneld 之前首先在 etcd 中設(shè)置初始的配置：

etcdctl --endpoints http://192.168.112.148:2379 set /coreos.com/network/config "{ "Network": "10.244.0.0/16" }"

然后就可以啟動 flanneld 了

sudo systemclt daemon-reload
sudo systemctl start flanneld && sudo systemctl enable flanneld
# 啟動 flanneld 之后還需要重啟 docker 和 kubelet
sudo systemctl restart docker kubelet
# 之后查看本機(jī)網(wǎng)卡信息，docker0 的 ip 地址已經(jīng)變?yōu)橹付ǖ?ip 段。

下面我們可以創(chuàng)建幾個 在不用 node 上運行的 pod 來測試網(wǎng)絡(luò)是否已經(jīng)聯(lián)通。

# 還是先解決基礎(chǔ)鏡像的問題 
sudo docker image pull mirrorgooglecontainers/pause-amd64:3.0
sudo docker tag mirrorgooglecontainers/pause-amd64:3.0 gcr.io/google_containers/pause-amd64:3.0
# 然后創(chuàng)建一個 yaml 文件用于配置測試用的資源
cat test.yml 
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:latest
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: client
spec:
  restartPolicy: OnFailure
  containers:
  - name: curl
    image: appropriate/curl
    args:
    - /bin/sh
    - -c
    - sleep 6000

# 創(chuàng)建資源
kubectl apply -f test.yml 
kubectl get pod -o wide
# 檢查 NODE 列，因為要測試不同 node 上是否可以互相通信，所以希望這里2個 pod 不在一個 node 上。
NAME                     READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
client                   1/1       Running   0          2m        10.244.62.2   u16-1
nginx-3406752312-7z5fs   1/1       Running   0          2m        10.244.18.2   u16-2
# 之后進(jìn)入 client pod 的 容器內(nèi)測試連接 nginx POD 的服務(wù)，看是否能夠正常訪問。
kubectl exec -it client /bin/sh
# 下面為在容器內(nèi)操作
curl 10.244.18.2
# 顯示訪問正常




…………

我在這里只嘗試安裝了 kube-dns 插件，希望達(dá)到的目標(biāo)是 k8s 內(nèi)的容器在創(chuàng)建時都會指定 kube-dns 插件的地址為 dns 服務(wù)器，并且這個 dns 可以解析集群創(chuàng)建的 service 的地址。

kube-dns 的安裝是將 kube-dns 作為一個 deployment 部署，它的 yaml 文件在 k8s 源碼包內(nèi)。

# 源碼包已經(jīng)包含在我們下載的二進(jìn)制安裝包內(nèi)了，先解壓
cd kubernetes/
tar xf kubernetes-src.tar.gz
cd cluster/addons/dns
# 將需要修改的文件復(fù)制一份并作出修改，將模板改中的變量改為實際的值
cp kubedns-svc.yaml.sed kubedns-svc.yaml
cp kubedns-controller.yaml.sed kubedns-controller.yaml
sed -i "s/$DNS_SERVER_IP/10.244.0.10/g" kubedns-svc.yaml
sed -i "s/$DNS_DOMAIN/cluster.local/g" kubedns-controller.yaml
# 創(chuàng)建 kube-dns 所需要的 configmap、serviceaccount、service和deployment
kubectl apply -f kubedns-cm.yaml
kubectl apply -f kubedns-sa.yaml --namespace=kube-system
# sa 的模板中并沒有指定 namespace ,其他模板中指定了，不知道什么原因，但我在這里需要將 serviceaccount 創(chuàng)建在 kube-system 的 namespace 下。
kubectl apply -f kubedns-svc.yaml
kubectl apply -f kubedns-controller.yaml
# 查看 dns 是否正常運行，這里 READY 為 3/3，STATUS 為 Running 表示運行成功
kubectl get pod -n kube-system

安裝完成 kube-dns 后，還需要在所有 kubelet 的啟動參數(shù)中增加下面參數(shù)，然后重啟 kubelet。

--cluster-dns=10.244.0.10 --cluster-domain=cluster.local

測試一下功能

# 回到剛才的 test.yml 所在的目錄，刪除掉剛才的資源并重新創(chuàng)建
kubectl delete -f test.yml
kubectl apply -f test.yml
# 再創(chuàng)建文件用于 nginx 的svc 
cat test-svc.yml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-svc
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80
    protocol: TCP
# 創(chuàng)建 svc
kubectl apply -f test-svc.yml
# 之后進(jìn)入 client pod 的容器內(nèi)測試通過 svc 的名字連接 nginx POD 的服務(wù)，看是否能夠正常訪問。
kubectl exec -it client /bin/sh
# 下面為在容器內(nèi)操作
curl http://nginx-svc




…………
# 因為此時新部署的pod都已經(jīng)自動配置了 kube-dns 作為 dns 服務(wù)器?？梢圆榭?/etc/resolv.conf 
cat /etc/resolv.conf 
nameserver 10.244.0.10
search default.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local localdomain
options ndots:5

至此，一個多 node 間的 pod 可以互相通信，并且可以通過 dns 來訪問或者進(jìn)行服務(wù)發(fā)現(xiàn)的 k8s 集群已經(jīng)部署完成。