Kubernetes v1.9.7安装部署-Master集群

kubernetes master 节点包含的组件有:

  • kube-apiserver
  • kube-scheduler
  • kube-controller-manager

目前这3个组件需要部署到同一台机器上:(后面再部署高可用的master)

kube-scheduler、kube-controller-manager 和 kube-apiserver 三者的功能紧密相关;

同时只能有一个 kube-scheduler、kube-controller-manager 进程处于工作状态,如果运行多个,则需要通过选举产生一个 leader;

master 节点与node 节点上的Pods 通过Pod 网络通信,所以需要在master 节点上部署Flannel 网络。

1、定义临时环境变量(在其他的Master节点同样执行下面的操作、根据实际修改Master节点的信息即可)。

# 当前部署的master 机器IP
export NODE_IP=172.16.200.10 source /usr/k8s/bin/env.sh

2、下载最新版本的二进制文件

kubernetes changelog 页面下载最新版本的文件:

img

$ wget https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/v1.9.7/kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
tar -xzvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gztar−xzvfkubernetes−server−linux−amd64.tar.gz

将二进制文件拷贝到/usr/k8s/bin目录 sudo cp -r server/bin/{kube-apiserver,kube-controller-manager,kube-scheduler} /usr/k8s/bin/

3、创建Kubernetes证书

创建kubernetes 证书签名请求:

$ cat > kubernetes-csr.json <<EOF
{
  "CN": "kubernetes",
  "hosts": [
    "127.0.0.1",
    "${NODE_IP}",
    "${MASTER_URL}",
    "${CLUSTER_KUBERNETES_SVC_IP}",
    "kubernetes",
    "kubernetes.default",
    "kubernetes.default.svc",
    "kubernetes.default.svc.cluster",
    "kubernetes.default.svc.cluster.local"
  ],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "BeiJing",
      "L": "BeiJing",
      "O": "k8s",
      "OU": "System"
    }
  ]
}
EOF

注释:如果 hosts 字段不为空则需要指定授权使用该证书的 IP 或域名列表,所以上面分别指定了当前部署的 master 节点主机 IP 以及apiserver 负载的内部域名。还需要添加 kube-apiserver 注册的名为 kubernetes 的服务 IP (Service Cluster IP),一般是 kube-apiserver –service-cluster-ip-range 选项值指定的网段的第一个IP,如 “10.254.0.1”。

4、生成Kubernetes证书和密钥

$ cfssl gencert -ca=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \
  -ca-key=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem \
  -config=/etc/kubernetes/ssl/ca-config.json \
  -profile=kubernetes kubernetes-csr.json | cfssljson -bare kubernetes
$ ls kubernetes*
kubernetes.csr  kubernetes-csr.json  kubernetes-key.pem  kubernetes.pem
$ sudo mkdir -p /etc/kubernetes/ssl/
$ sudo mv kubernetes*.pem /etc/kubernetes/ssl/

注释:把证书分发到所有的Master节点。

5、配置和启动Kube-ApiServer

创建kube-apiserver 使用的客户端token 文件

kubelet 首次启动时向kube-apiserver 发送TLS Bootstrapping 请求,kube-apiserver 验证请求中的token 是否与它配置的token.csv 一致,如果一致则自动为kubelet 生成证书和密钥。

$ # 导入的 environment.sh 文件定义了 BOOTSTRAP_TOKEN 变量
$ cat > token.csv <<EOF
${BOOTSTRAP_TOKEN},kubelet-bootstrap,10001,"system:kubelet-bootstrap"
EOF
$ sudo mv token.csv /etc/kubernetes/

注释:把token.csv文件分发到所有的Master节点。

创建kube-apiserver 的systemd unit文件

$ cat  > kube-apiserver.service <<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes API Server
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
After=network.target

[Service]
ExecStart=/usr/k8s/bin/kube-apiserver \\
  --admission-control=NamespaceLifecycle,LimitRanger,ServiceAccount,DefaultStorageClass,ResourceQuota \\
  --advertise-address=${NODE_IP} \\
  --bind-address=0.0.0.0 \\
  --insecure-bind-address=${NODE_IP} \\
  --authorization-mode=Node,RBAC \\
  --runtime-config=rbac.authorization.k8s.io/v1alpha1 \\
  --kubelet-https=true \\
  --experimental-bootstrap-token-auth \\
  --token-auth-file=/etc/kubernetes/token.csv \\
  --service-cluster-ip-range=${SERVICE_CIDR} \\
  --service-node-port-range=${NODE_PORT_RANGE} \\
  --tls-cert-file=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes.pem \\
  --tls-private-key-file=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes-key.pem \\
  --client-ca-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \\
  --service-account-key-file=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem \\
  --etcd-cafile=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \\
  --etcd-certfile=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes.pem \\
  --etcd-keyfile=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes-key.pem \\
  --etcd-servers=${ETCD_ENDPOINTS} \\
  --enable-swagger-ui=true \\
  --allow-privileged=true \\
  --apiserver-count=2 \\
  --audit-log-maxage=30 \\
  --audit-log-maxbackup=3 \\
  --audit-log-maxsize=100 \\
  --audit-log-path=/var/lib/audit.log \\
  --audit-policy-file=/etc/kubernetes/audit-policy.yaml \\
  --event-ttl=1h \\
  --logtostderr=true \\
  --v=6
Restart=on-failure
RestartSec=5
Type=notify
LimitNOFILE=65536

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

注释:如果你安装的是1.9.x版本的,一定要记住上面的参数experimental-bootstrap-token-auth,需要替换成enable-bootstrap-token-auth,因为这个参数在1.9.x里面已经废弃掉了。

kube-apiserver 1.6 版本开始使用 etcd v3 API 和存储格式。

–authorization-mode=RBAC 指定在安全端口使用RBAC 授权模式,拒绝未通过授权的请求。

kube-scheduler、kube-controller-manager 一般和 kube-apiserver 部署在同一台机器上,它们使用非安全端口和 kube-apiserver通信。

kubelet、kube-proxy、kubectl 部署在其它 Node 节点上,如果通过安全端口访问 kube-apiserver,则必须先通过 TLS 证书认证,再通过 RBAC 授权。

kube-proxy、kubectl 通过使用证书里指定相关的 User、Group 来达到通过 RBAC 授权的目的。

如果使用了 kubelet TLS Boostrap 机制,则不能再指定 –kubelet-certificate-authority、–kubelet-client-certificate 和 –kubelet-client-key 选项,否则后续 kube-apiserver 校验 kubelet 证书时出现 ”x509: certificate signed by unknown authority“ 错误

–admission-control 值必须包含 ServiceAccount,否则部署集群插件时会失败

–bind-address 不能为 127.0.0.1

–service-cluster-ip-range 指定 Service Cluster IP 地址段,该地址段不能路由可达

–service-node-port-range=${NODE_PORT_RANGE} 指定 NodePort 的端口范围

缺省情况下 kubernetes 对象保存在etcd/registry 路径下,可以通过 –etcd-prefix 参数进行调整

kube-apiserver 1.8版本后需要在–authorization-mode参数中添加Node,即:–authorization-mode=Node,RBAC,否则Node 节点无法注册。

(此步骤可暂时忽略、详细情况请移步Kubernetes\日志收集方案\)注意要开启审查日志功能,指定–audit-log-path参数是不够的,这只是指定了日志的路径,还需要指定一个审查日志策略文件:–audit-policy-file,我们也可以使用日志收集工具收集相关的日志进行分析。

审查日志策略文件内容如下:(/etc/kubernetes/audit-policy.yaml)

apiVersion: audit.k8s.io/v1beta1 # This is required.
kind: Policy
# Don't generate audit events for all requests in RequestReceived stage.
omitStages:
  - "RequestReceived"
rules:
  # Log pod changes at RequestResponse level
  - level: RequestResponse
    resources:
    - group: ""
      # Resource "pods" doesn't match requests to any subresource of pods,
      # which is consistent with the RBAC policy.
      resources: ["pods"]
  # Log "pods/log", "pods/status" at Metadata level
  - level: Metadata
    resources:
    - group: ""
      resources: ["pods/log", "pods/status"]

  # Don't log requests to a configmap called "controller-leader"
  - level: None
    resources:
    - group: ""
      resources: ["configmaps"]
      resourceNames: ["controller-leader"]

  # Don't log watch requests by the "system:kube-proxy" on endpoints or services
  - level: None
    users: ["system:kube-proxy"]
    verbs: ["watch"]
    resources:
    - group: "" # core API group
      resources: ["endpoints", "services"]

  # Don't log authenticated requests to certain non-resource URL paths.
  - level: None
    userGroups: ["system:authenticated"]
    nonResourceURLs:
    - "/api*" # Wildcard matching.
    - "/version"

  # Log the request body of configmap changes in kube-system.
  - level: Request
    resources:
    - group: "" # core API group
      resources: ["configmaps"]
    # This rule only applies to resources in the "kube-system" namespace.
    # The empty string "" can be used to select non-namespaced resources.
    namespaces: ["kube-system"]

  # Log configmap and secret changes in all other namespaces at the Metadata level.
  - level: Metadata
    resources:
    - group: "" # core API group
      resources: ["secrets", "configmaps"]

  # Log all other resources in core and extensions at the Request level.
  - level: Request
    resources:
    - group: "" # core API group
    - group: "extensions" # Version of group should NOT be included.

  # A catch-all rule to log all other requests at the Metadata level.
  - level: Metadata
    # Long-running requests like watches that fall under this rule will not
    # generate an audit event in RequestReceived.
    omitStages:
      - "RequestReceived"

审查日志的相关配置可以查看文档了解:https://kubernetes.io/docs/tasks/debug-application-cluster/audit/

启动kube-apiserver

$ sudo cp kube-apiserver.service /etc/systemd/system/
$ sudo systemctl daemon-reload
$ sudo systemctl enable kube-apiserver
$ sudo systemctl start kube-apiserver
$ sudo systemctl status kube-apiserver

6、配置和启动Kube-Controller-Manager

创建kube-controller-manager 的systemd unit 文件

$ cat > kube-controller-manager.service <<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Controller Manager
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes

[Service]
ExecStart=/usr/k8s/bin/kube-controller-manager \\
  --address=127.0.0.1 \\
  --master=http://${MASTER_URL}:8080 \\
  --allocate-node-cidrs=true \\
  --service-cluster-ip-range=${SERVICE_CIDR} \\
  --cluster-cidr=${CLUSTER_CIDR} \\
  --cluster-name=kubernetes \\
  --cluster-signing-cert-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \\
  --cluster-signing-key-file=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem \\
  --service-account-private-key-file=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem \\
  --root-ca-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \\
  --leader-elect=true \\
  --v=2
Restart=on-failure
RestartSec=5

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

注释:–address 值必须为 127.0.0.1,因为当前 kube-apiserver 、 scheduler 和 controller-manager 在同一台机器(如果采用独立节点部署、则修改成对应节点的IP地址即可)。

–master=http://${MASTER_URL}:8080:使用http(非安全端口)与 kube-apiserver 通信,需要下面的haproxy安装成功后才能去掉8080端口。

–cluster-cidr 指定 Cluster 中 Pod 的 CIDR 范围,该网段在各 Node 间必须路由可达(flanneld保证)。

–service-cluster-ip-range 参数指定 Cluster 中 Service 的CIDR范围,该网络在各 Node 间必须路由不可达,必须和 kube-apiserver 中的参数一致。

–cluster-signing- 指定的证书和私钥文件用来签名为 TLS BootStrap 创建的证书和私钥。

–root-ca-file 用来对 kube-apiserver 证书进行校验,指定该参数后,才会在Pod 容器的 ServiceAccount 中放置该 CA 证书文件。

–leader-elect=true 部署多台机器组成的 master 集群时选举产生一处于工作状态的 kube-controller-manager 进程。

启动kube-controller-manager

$ sudo cp kube-controller-manager.service /etc/systemd/system/
$ sudo systemctl daemon-reload
$ sudo systemctl enable kube-controller-manager
$ sudo systemctl start kube-controller-manager
$ sudo systemctl status kube-controller-manager

7、配置和启动Kube-Scheduler

创建kube-scheduler 的systemd unit文件

$ cat > kube-scheduler.service <<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Scheduler
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes

[Service]
ExecStart=/usr/k8s/bin/kube-scheduler \\
  --address=127.0.0.1 \\
  --master=http://${MASTER_URL}:8080 \\
  --leader-elect=true \\
  --v=2
Restart=on-failure
RestartSec=5

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

注释:–address 值必须为 127.0.0.1,因为当前 kube-apiserver 、 scheduler 和 controller-manager 在同一台机器(如果采用独立节点部署、则修改成对应节点的IP地址即可)。

–master=http://${MASTER_URL}:8080:使用http(非安全端口)与 kube-apiserver 通信,需要下面的haproxy启动成功后才能去掉8080端口。

–leader-elect=true 部署多台机器组成的 master 集群时选举产生一处于工作状态的 kube-controller-manager 进程。

启动kube-scheduler

$ sudo cp kube-scheduler.service /etc/systemd/system/
$ sudo systemctl daemon-reload
$ sudo systemctl enable kube-scheduler
$ sudo systemctl start kube-scheduler
$ sudo systemctl status kube-scheduler

8、验证Master节点

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