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本次试验全部来自51CTO韩先超的课程讲解

一、准备工作

1、机器规划

本次实验搭建的是基于Nginx和keepaliived 的高可用k8s集群，适用于生产环境和测试环境

K8S 集群角色Ip主机名安装的组件
控制节点192.168.40.180master1.youzu.comapiserver、controller-manager、scheduler、etcd、docker、keepalived、nginx
控制节点192.168.40.181master2.youzu.comapiserver、controller-manager、scheduler、etcd、docker、keepalived、nginx
控制节点192.168.40.182master3.youzu.comapiserver、controller-manager、scheduler、etcd、docker
工作节点192.168.40.183node1.youzu.comkubelet、kube-proxy、docker、calico、coredns
VIP192.168.40.199
  • kubeadm 和二进制安装 k8s 适用场景分析
  • kubeadm 是官方提供的开源工具，是一个开源项目，用于快速搭建 kubernetes 集群，目前是比较方便和推荐使用的。kubeadm init 以及 kubeadm join 这两个命令可以快速创建 kubernetes 集群。Kubeadm初始化 k8s，所有的组件都是以 pod 形式运行的，具备故障自恢复能力。
  • kubeadm 是工具，可以快速搭建集群，也就是相当于用程序脚本帮我们装好了集群，属于自动部署，简化部署操作，自动部署屏蔽了很多细节，使得对各个模块感知很少，如果对 k8s 架构组件理解不深的话，遇到问题比较难排查。
  • kubeadm 适合需要经常部署 k8s，或者对自动化要求比较高的场景下使用。
  • 二进制：在官网下载相关组件的二进制包，如果手动安装，对 kubernetes 理解也会更全面。
  • Kubeadm 和二进制都适合生产环境，在生产环境运行都很稳定，具体如何选择，可以根据实际项目进行评估。

image-20220813141816983

2、初始化

2.1、配置静态IP

把虚拟机或者物理机配置成静态 ip 地址，这样机器重新启动后 ip 地址也不会发生改变。以 xianchaomaster1 主机修改静态 IP 为例:

#修改/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33 文件，变成如下：
TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.40.180
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.40.2
DNS1=192.168.40.2
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy
NAME=ens33
DEVICE=ens33
ONBOOT=yes
#修改配置文件之后需要重启网络服务才能使配置生效，重启网络服务命令如下：
service network restart
2.2、配置主机名字
#配置主机名：
在 192.168.40.180 上执行如下：
hostnamectl set-hostname master1.youzu.com
在 192.168.40.181 上执行如下：
hostnamectl set-hostname master2.youzu.com
在 192.168.40.182 上执行如下：
hostnamectl set-hostname master3.youzu.com
在 192.168.40.183 上执行如下：
hostnamectl set-hostname node1.youzu.com
2.3、配置hosts文件
#修改机器的/etc/hosts 文件，增加如下四行：
192.168.40.180 master1.youzu.com
192.168.40.181 master2.youzu.com
192.168.40.182 master3.youzu.com
192.168.40.183 node1.youzu.com
2.4、配置免密登录
#生成 ssh 密钥对
ssh-keygen -t rsa #一路回车，不输入密码
把本地的 ssh 公钥文件安装到远程主机对应的账户
ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub master1.youzu.com
ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub  master2.youzu.com
ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub master3.youzu.com
ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub node1.youzu.com
2.5、关闭防火墙和SELINUX
#在每台机器上执行
systemctl stop firewalld ; systemctl disable firewalld;systemctl mask firewalld
sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/selinux/config
reboot
2.6、关闭交换分区
#在所有机器上临时关闭
swapoff -a #永久关闭：注释 swap 挂载，给 swap 这行开头加一下注释
vim /etc/fstab
#/dev/mapper/centos-swap swap swap defaults 0 0
#如果是克隆的虚拟机，需要删除 UUID
2.7、修改内核参数
#所有节点全部执行
#加载 br_netfilter 模块
modprobe br_netfilter
#验证模块是否加载成功：
lsmod |grep br_netfilter
#修改内核参数
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf <<EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1		#如果不开启内核，k8s在初始化的时候会报错，提示必须开启ipv4_forward
EOF
#使刚才修改的内核参数生效，-p 从指定的文件加载系统参数，如不指定即从/etc/sysctl.conf 中加载
sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf
  • 扩展

net.ipv4.ip_forward 是数据包转发：出于安全考虑，Linux 系统默认是禁止数据包转发的。所谓转发即当主机拥有多于一块的网卡时，其中一块收到数据包，根据数据包的目的 ip 地址将数据包发往本机另一块网卡，该网卡根据路由表继续

发送数据包。这通常是路由器所要实现的功能。

要让 Linux 系统具有路由转发功能，需要配置一个 Linux 的内核参数 net.ipv4.ip_forward。这个

参数指定了 Linux 系统当前对路由转发功能的支持情况；其值为 0 时表示禁止进行 IP 转发；如果是 1,

则说明 IP 转发功能已经打开。

2.8、配置对应epel源
#在每台节点上执行,
#先备份基础repo源
 mkdir /root/repo.bak 
 cd /etc/yum.repos.d/ 
 mv * /root/repo.bak/ 
# 把 CentOS-Base.repo 文件上传到 master1、master2、master3、node1 主机的/etc/yum.repos.d/目录下 
# 配置国内的阿里云docker 的repo源
[root@master1 ~]# yum-config-manager --add-repo 
http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo 
[root@master2 ~]# yum-config-manager --add-repo 
http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo 
[root@master3 ~]# yum-config-manager --add-repo 
http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo 
[root@node1 ~]# yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-
ce/linux/centos/docker-ce.repo
2.9、配置时间同步

master1、master2、master3、node1 上操作：

#安装 ntpdate 命令， 
#yum install ntpdate -y 
#跟网络源做同步 
ntpdate cn.pool.ntp.org 
#把时间同步做成计划任务 
crontab -e 
* */1 * * * /usr/sbin/ntpdate   cn.pool.ntp.org 
#重启 crond 服务 
service crond restart
2.10、安装iptables
如果用 firewalld 不习惯，可以安装 iptables ，在 master1、master2、master3、node1 上操作： 
#安装 iptables 
yum install iptables-services -y 
#禁用 iptables 
service iptables stop   && systemctl disable iptables 
#清空防火墙规则 
iptables -F
2.11、开启ipvs
#不开启 ipvs 将会使用 iptables 进行数据包转发，但是效率低，所以官网推荐需要开通 ipvs。 
#把 ipvs.modules 上传到 master1 机器的/etc/sysconfig/modules/目录下 
[root@master1# chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && bash 
/etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && lsmod | grep ip_vs 
ip_vs_ftp              13079  0  
nf_nat                 26583  1 ip_vs_ftp 
ip_vs_sed              12519  0  
ip_vs_nq               12516  0  
ip_vs_sh               12688  0  
ip_vs_dh               12688  0  

#同样操作在其他节点再执行一遍
2.12、安装基础软件包
#在 master1、master2、master3、node1 上
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 wget net-tools nfs-utils lrzsz gcc gcc-c++ make cmake libxml2-devel openssl-devel curl curl-devel unzip sudo ntp libaio-devel wget vim ncurses-devel   autoconf automake zlib-devel  python-devel epel-release openssh-server socat  ipvsadm conntrack ntpdate telnet rsync
2.13、安装docker-ce
#在master1、master2、master3、node1上执行
yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io -y  
systemctl start docker && systemctl enable docker.service && systemctl status docker
2.14、配置docker镜像加速器
curl -sSL https://get.daocloud.io/daotools/set_mirror.sh | sh -s http://f1361db2.m.daocloud.io
systemctl daemon-reload 
systemctl restart docker 
systemctl status docker 
#修改 docker 文件驱动为 systemd，默认为 cgroupfs，kubelet 默认使用 systemd，两者必须一致才可以。

二、搭建etcd集群

1、配置etcd工作目录

  • 此操作在master1、master2、master3、上执行
[root@master1 ~]# mkdir -p /etc/etcd/ssl
[root@master2 ~]# mkdir -p /etc/etcd/ssl
[root@master3 ~]# mkdir -p /etc/etcd/ssl

2、安装证书签发工具cfssl

  • 证书签发只需要在master1上执行即可
[root@master1 ~]# mkdir /data/work -p 
[root@master1 ~]# cd /data/work/ 
#cfssl-certinfo_linux-amd64 、cfssljson_linux-amd64 、cfssl_linux-amd64 上传到/data/work/目录下 
[root@master1 work]# ls 
cfssl-certinfo_linux-amd64  cfssljson_linux-amd64  cfssl_linux-amd64 
#把文件变成可执行权限 
[root@master1 work]# chmod +x * 
[root@master1 work]# mv cfssl_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssl 
[root@master1 work]# mv cfssljson_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssljson 
[root@master1 work]# mv cfssl-certinfo_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssl-certinfo

3、配置ca证书

  • 把ca-csr.json 上传到工作目录下
#生成 ca 证书请求文件 、文件在压缩包中，也可自行上传
[root@master1 work]# vim ca-csr.json  
{ 
  "CN": "kubernetes", 
  "key": { 
      "algo": "rsa", 
      "size": 2048 
  }, 
  "names": [ 
    { 
      "C": "CN", 
      "ST": "Hubei", 
      "L": "Wuhan", 
      "O": "k8s", 
      "OU": "system" 
    } 
  ], 
  "ca": { 
          "expiry": "87600h" 
  } 
} 
[root@master1 work]# cfssl gencert -initca ca-csr.json  | cfssljson -bare ca 
#生生成ca证书文件
[root@master1 work]# vim ca-config.json  
{ 
  "signing": { 
      "default": { 
          "expiry": "87600h" 
        }, 
      "profiles": { 
          "kubernetes": { 
              "usages": [ 
                  "signing", 
                  "key encipherment", 
                  "server auth", 
                  "client auth" 
              ], 
              "expiry": "87600h" 
          } 
      } 
  } 
}
  • 注：
  • CN：Common Name（公用名称），kube-apiserver 从证书中提取该字段作为请求的用户名 (User Name)；
    浏览器使用该字段验证网站是否合法；对于 SSL 证书，一般为网站域名；而对于代码签名证书则为申请
    单位名称；而对于客户端证书则为证书申请者的姓名。
  • O：Organization（单位名称），kube-apiserver 从证书中提取该字段作为请求用户所属的组 (Group)；
    对于 SSL 证书，一般为网站域名；而对于代码签名证书则为申请单位名称；而对于客户端单位证书则为证书申请者所在单位名称。
  • L 字段：所在城市
  • S 字段：所在省份
  • C 字段：只能是国家字母缩写，如中国：CN

4、生成etcd证书

  • etcd-csr.json 上传到/data/work目录下
#配置 etcd 证书请求，hosts 的 ip 变成自己 etcd 所在节点的 ip 
[root@master1 work]# vim etcd-csr.json  
{ 
  "CN": "etcd", 
  "hosts": [ 
    "127.0.0.1", 
    "192.168.40.180", 
    "192.168.40.181", 
    "192.168.40.182", 
    "192.168.40.199" 
  ], 
  "key": { 
    "algo": "rsa", 
    "size": 2048 
  }, 
  "names": [{ 
    "C": "CN", 
    "ST": "Hubei", 
    "L": "Wuhan", 
    "O": "k8s", 
    "OU": "system" 
  }] 
}  
 
#上述文件 hosts 字段中 IP 为所有 etcd 节点的集群内部通信 IP，可以预留几个，做扩容用。  
 
[root@master1 work]# cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes etcd-csr.json | cfssljson  -bare etcd 
 
[root@master1 work]# ls etcd*.pem 
etcd-key.pem  etcd.pem

5、部署etcd集群

5.1、上传文件
  • 把 etcd-v3.4.13-linux-amd64.tar.gz 上传到三个master的/data/work 目录下
[root@master1 work]# pwd 
/data/work 
[root@master1 work]# tar -xf etcd-v3.4.13-linux-amd64.tar.gz 
[root@master1 work]# cp -p etcd-v3.4.13-linux-amd64/etcd* /usr/local/bin/ 

#此处省略master2、和master3
5.2、创建配置文件
  • 把etcd.conf上传到工作目录下
[root@master1 work]# vim etcd.conf  
#[Member] 
ETCD_NAME="etcd1" 
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd" 
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="https://192.168.40.180:2380" 
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="https://192.168.40.180:2379,http://127.0.0.1:2379" 
#[Clustering] 
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="https://192.168.40.180:2380" 
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="https://192.168.40.180:2379" 
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd1=https://192.168.40.180:2380,etcd2=https://192.168.40.181:23
80,etcd3=https://192.168.40.182:2380" 
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster" 
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new" 
 
#注： 
ETCD_NAME：节点名称，集群中唯一  
ETCD_DATA_DIR：数据目录  
ETCD_LISTEN_PEER_URLS：集群通信监听地址  
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS：客户端访问监听地址  
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS：集群通告地址  
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS：客户端通告地址  
ETCD_INITIAL_CLUSTER：集群节点地址 
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN：集群 Token 
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE：加入集群的当前状态，new 是新集群，existing 表示加入已有集群
5.3、创建启动服务文件
  • 把etcd.service上传到工作目录下
[root@master1 work]# vim etcd.service  
[Unit] 
Description=Etcd Server 
After=network.target 
After=network-online.target 
Wants=network-online.target 
  
[Service] 
Type=notify 
EnvironmentFile=-/etc/etcd/etcd.conf 
WorkingDirectory=/var/lib/etcd/ 
ExecStart=/usr/local/bin/etcd \ 
  --cert-file=/etc/etcd/ssl/etcd.pem \ 
  --key-file=/etc/etcd/ssl/etcd-key.pem \ 
  --trusted-ca-file=/etc/etcd/ssl/ca.pem \ 
  --peer-cert-file=/etc/etcd/ssl/etcd.pem \ 
  --peer-key-file=/etc/etcd/ssl/etcd-key.pem \ 
  --peer-trusted-ca-file=/etc/etcd/ssl/ca.pem \ 
  --peer-client-cert-auth \ 
  --client-cert-auth 
Restart=on-failure 
RestartSec=5 
LimitNOFILE=65536 
  
[Install] 
WantedBy=multi-user.target 
[root@master1 work]# cp ca*.pem /etc/etcd/ssl/ 
[root@master1 work]# cp etcd*.pem /etc/etcd/ssl/ 
[root@master1 work]# cp etcd.conf /etc/etcd/ 
[root@master1 work]# cp etcd.service /usr/lib/systemd/system/
5.4、传输私钥、公钥、配置文件和启动文件
[root@master1  work]#  for  i  in  master2  master3;do  rsync  -vaz 
etcd.conf $i:/etc/etcd/;done 
[root@master1  work]#  for  i  in  master2  master3;do  rsync  -vaz 
etcd*.pem ca*.pem $i:/etc/etcd/ssl/;done 
[root@master1  work]#  for  i  in  master2  master3;do  rsync  -vaz 
etcd.service $i:/usr/lib/systemd/system/;done
5.5、修改集群IP、启动etcd集群
#创建工作目录
[root@master1 work]# mkdir -p /var/lib/etcd/default.etcd 
[root@master2 work]# mkdir -p /var/lib/etcd/default.etcd 
[root@master3 work]# mkdir -p /var/lib/etcd/default.etcd 
 
[root@master2 ~]# vim /etc/etcd/etcd.conf  
#[Member] 
ETCD_NAME="etcd2" 		#注意这里的名字，每个节点都是不一样的
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd" 
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="https://192.168.40.181:2380" 
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="https://192.168.40.181:2379,http://127.0.0.1:2379" 
#[Clustering] 
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="https://192.168.40.181:2380" 
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="https://192.168.40.181:2379" 
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd1=https://192.168.40.180:2380,etcd2=https://192.168.40.181:2380,etcd3=https://192.168.40.182:2380" 
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster" 
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new" 
 
[root@master3 ~]# vim /etc/etcd/etcd.conf  
#[Member] 
ETCD_NAME="etcd3" 
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd" 
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="https://192.168.40.182:2380" 
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="https://192.168.40.182:2379,http://127.0.0.1:2379" 
#[Clustering] 
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="https://192.168.40.182:2380" 
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="https://192.168.40.182:2379" 
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd1=https://192.168.40.180:2380,etcd2=https://192.168.40.181:2380,etcd3=https://192.168.40.182:2380" 
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster" 
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new" 
 
[root@master1 work]# systemctl daemon-reload 
[root@master1 work]# systemctl enable etcd.service 
[root@master1 work]# systemctl start etcd.service 
 
[root@master2 work]# systemctl daemon-reload 
[root@master2 work]# systemctl enable etcd.service 
[root@master2 work]# systemctl start etcd.service 
 
启动 etcd 的时候，先启动 master1 的 etcd 服务，会一直卡住在启动的状态，然后接着再启
动 master2 的 etcd，这样 master1 这个节点 etcd 才会正常起来 
 
[root@master3 work]# systemctl daemon-reload 
[root@master3 work]# systemctl enable etcd.service 
[root@master3 work]# systemctl start etcd.service 
 
[root@master1]# systemctl status etcd 
[root@master2]# systemctl status etcd 
[root@master3]# systemctl status etcd
5.6、查看etcd集群
[root@master1 work]# ETCDCTL_API=3 
[root@master1 ~]# /usr/local/bin/etcdctl --write-out=table --
cacert=/etc/etcd/ssl/ca.pem --cert=/etc/etcd/ssl/etcd.pem --key=/etc/etcd/ssl/etcd-key.pem --endpoints=https://192.168.40.180:2379,https://192.168.40.181:2379,https://192.168.40.182:2379  endpoint health

三、安装apiserver组件

1、下载安装包

二进制包所在的 github 地址如下：
https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/master/CHANGELOG/

  • #把 kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz 上传到 master1 上的/data/work 目录下:
[root@master1 work]# tar zxvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz 
[root@master1 work]# cd kubernetes/server/bin/ 
[root@master1 bin]# cp kube-apiserver kube-controller-manager kube-scheduler kubectl /usr/local/bin/ 
[root@master1  bin]#  rsync  -vaz  kube-apiserver  kube-controller-manager  kube-scheduler kubectl master2:/usr/local/bin/ 
[root@master1  bin]#  rsync  -vaz  kube-apiserver  kube-controller-manager  kube-scheduler kubectl master3:/usr/local/bin/ 
[root@master1 bin]# scp kubelet kube-proxy node1:/usr/local/bin/ 
[root@master1 bin]# cd /data/work/ 
[root@master1 work]# mkdir -p /etc/kubernetes/  
[root@master1 work]# mkdir -p /etc/kubernetes/ssl 
[root@master1 work]# mkdir /var/log/kubernetes

2、部署apiserver组件

  • #启动 TLS Bootstrapping 机制
  • Master apiserver 启用 TLS 认证后，每个节点的 kubelet 组件都要使用由 apiserver 使用的 CA 签
    发的有效证书才能与 apiserver 通讯，当 Node 节点很多时，这种客户端证书颁发需要大量工作，同样
    也会增加集群扩展复杂度。
  • 为了简化流程，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。
  • Bootstrap 是很多系统中都存在的程序，比如 Linux 的 bootstrap，bootstrap 一般都是作为预先配
    置在开启或者系统启动的时候加载，这可以用来生成一个指定环境。Kubernetes 的 kubelet 在启动时同
    样可以加载一个这样的配置文件，这个文件的内容类似如下形式：
apiVersion: v1 
clusters: null 
contexts: 
- context: 
    cluster: kubernetes 
    user: kubelet-bootstrap 
  name: default 
current-context: default 
kind: Config 
preferences: {} 
users: 
- name: kubelet-bootstrap 
  user: {}

  • #TLS bootstrapping 具体引导过程

  • .TLS 作用

    • TLS 的作用就是对通讯加密，防止中间人窃听；同时如果证书不信任的话根本就无法与 apiserver
      建立连接，更不用提有没有权限向 apiserver 请求指定内容。

  • RBAC 作用

    • 当 TLS 解决了通讯问题后，那么权限问题就应由 RBAC 解决(可以使用其他权限模型，如 ABAC)；
      RBAC 中规定了一个用户或者用户组(subject)具有请求哪些 api 的权限；在配合 TLS 加密的时候，
      实际上 apiserver 读取客户端证书的 CN 字段作为用户名，读取 O 字段作为用户组.

      以上说明：第一，想要与 apiserver 通讯就必须采用由 apiserver CA 签发的证书，这样才能形成
      信任关系，建立 TLS 连接；第二，可以通过证书的 CN、O 字段来提供 RBAC 所需的用户与用户组。

    #kubelet 首次启动流程
    TLS bootstrapping 功能是让 kubelet 组件去 apiserver 申请证书，然后用于连接 apiserver；
    那么第一次启动时没有证书如何连接 apiserver ?

    在 apiserver 配置中指定了一个 token.csv 文件，该文件中是一个预设的用户配置；同时该用
    户的 Token 和 由 apiserver 的 CA 签发的用户被写入了 kubelet 所使用
    的 bootstrap.kubeconfig 配置文件中；这样在首次请求时，kubelet 使
    用 bootstrap.kubeconfig 中被 apiserver CA 签发证书时信任的用户来与 apiserver 建立
    TLS 通讯，使用 bootstrap.kubeconfig 中的用户 Token 来向 apiserver 声明自己的 RBAC 授
    权身份.
    token.csv 格式:
    3940fd7fbb391d1b4d861ad17a1f0613,kubelet-bootstrap,10001,"system:kubelet-bootstrap"

    首次启动时，可能与遇到 kubelet 报 401 无权访问 apiserver 的错误；这是因为在默认情况
    下，kubelet 通过 bootstrap.kubeconfig 中的预设用户 Token 声明了自己的身份，然后创建
    CSR 请求；但是不要忘记这个用户在我们不处理的情况下他没任何权限的，包括创建 CSR 请求；
    所以需要创建一个 ClusterRoleBinding，将预设用户 kubelet-bootstrap 与内置的 ClusterRole system:node-bootstrapper 绑定到一起，使其能够发起 CSR 请求。稍后安装
    kubelet 的时候演示。

3、创建token.csv文件

#格式：token，用户名，UID，用户组 
[root@master1 work]# cat > token.csv << EOF 
$(head -c 16 /dev/urandom | od -An -t x | tr -d ' '),kubelet-bootstrap,10001,"system:kubelet-bootstrap" 
EOF

4、创建 csr 请求文件，替换为自己机器的 IP

[root@master1 work]# vim kube-apiserver-csr.json  
{ 
  "CN": "kubernetes", 
  "hosts": [ 
    "127.0.0.1", 
    "192.168.40.180", 
    "192.168.40.181", 
    "192.168.40.182", 
    "192.168.40.183", 
    "192.168.40.199", 
    "10.255.0.1", 
    "kubernetes", 
    "kubernetes.default", 
    "kubernetes.default.svc", 
    "kubernetes.default.svc.cluster", 
    "kubernetes.default.svc.cluster.local" 
  ], 
  "key": { 
    "algo": "rsa", 
    "size": 2048 
  }, 
  "names": [ 
    { 
      "C": "CN", 
      "ST": "Hubei", 
      "L": "Wuhan", 
      "O": "k8s", 
      "OU": "system" 
    } 
  ] 
} 
#注： 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。 由于该证书后续被 kubernetes master 集群使用，需要将 master 节点的 IP 都填上，同时还需要填写 service 网络的首个IP。(一般是 kube-apiserver 指定的 service-cluster-ip-range 网段的第一个 IP，如 10.255.0.1)

5、生成证书

[root@master1 work]# cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes kube-apiserver-csr.json | cfssljson -bare kube-apiserver

6、创建 api-server 的配置文件，替换成自己的 ip

[root@master1 work]# vim kube-apiserver.conf  
KUBE_APISERVER_OPTS="--enable-admission-
plugins=NamespaceLifecycle,NodeRestriction,LimitRanger,ServiceAccount,DefaultStorageClass,R
esourceQuota \ 
  --anonymous-auth=false \ 
  --bind-address=192.168.40.180 \ 
  --secure-port=6443 \ 
  --advertise-address=192.168.40.180 \ 
  --insecure-port=0 \ 
  --authorization-mode=Node,RBAC \ 
  --runtime-config=api/all=true \ 
  --enable-bootstrap-token-auth \ 
  --service-cluster-ip-range=10.255.0.0/16 \ 
  --token-auth-file=/etc/kubernetes/token.csv \ 
  --service-node-port-range=30000-50000 \ 
  --tls-cert-file=/etc/kubernetes/ssl/kube-apiserver.pem  \ 
  --tls-private-key-file=/etc/kubernetes/ssl/kube-apiserver-key.pem \ 
  --client-ca-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \ 
  --kubelet-client-certificate=/etc/kubernetes/ssl/kube-apiserver.pem \ 
  --kubelet-client-key=/etc/kubernetes/ssl/kube-apiserver-key.pem \ 
  --service-account-key-file=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem \ 
  --service-account-signing-key-file=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem  \ 
  --service-account-issuer=https://kubernetes.default.svc.cluster.local \ 
  --etcd-cafile=/etc/etcd/ssl/ca.pem \ 
  --etcd-certfile=/etc/etcd/ssl/etcd.pem \ 
  --etcd-keyfile=/etc/etcd/ssl/etcd-key.pem \ 
  --etcd-
servers=https://192.168.40.180:2379,https://192.168.40.181:2379,https://192.168.40.182:2379 
\ 
  --enable-swagger-ui=true \ 
  --allow-privileged=true \ 
  --apiserver-count=3 \ 
  --audit-log-maxage=30 \ 
  --audit-log-maxbackup=3 \ 
  --audit-log-maxsize=100 \ 
  --audit-log-path=/var/log/kube-apiserver-audit.log \ 
  --event-ttl=1h \ 
  --alsologtostderr=true \ 
  --logtostderr=false \ 
  --log-dir=/var/log/kubernetes \ 
  --v=4" 
 
#注：  
--logtostderr：启用日志  
--v：日志等级  
--log-dir：日志目录  
--etcd-servers：etcd 集群地址  
--bind-address：监听地址  
--secure-port：https 安全端口  
--advertise-address：集群通告地址  
--allow-privileged：启用授权  
--service-cluster-ip-range：Service 虚拟 IP 地址段  
--enable-admission-plugins：准入控制模块  
--authorization-mode：认证授权，启用 RBAC 授权和节点自管理  
--enable-bootstrap-token-auth：启用 TLS bootstrap 机制  
--token-auth-file：bootstrap token 文件  
--service-node-port-range：Service nodeport 类型默认分配端口范围  
--kubelet-client-xxx：apiserver 访问 kubelet 客户端证书  
--tls-xxx-file：apiserver https 证书  
--etcd-xxxfile：连接 Etcd 集群证书 – 
-audit-log-xxx：审计日志

7、创建服务启动文件

[root@master1 work]# vim kube-apiserver.service  
[Unit] 
Description=Kubernetes API Server 
Documentation=https://github.com/kubernetes/kubernetes 
After=etcd.service 
Wants=etcd.service 
  
[Service] 
EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/kube-apiserver.conf 
ExecStart=/usr/local/bin/kube-apiserver $KUBE_APISERVER_OPTS 
Restart=on-failure 
RestartSec=5 
Type=notify 
LimitNOFILE=65536 
  
[Install] 
WantedBy=multi-user.target

8、将创建好的文件传送给master2、master3

[root@master1 work]# cp ca*.pem /etc/kubernetes/ssl 
[root@master1 work]# cp kube-apiserver*.pem /etc/kubernetes/ssl/ 
[root@master1 work]# cp token.csv /etc/kubernetes/ 
[root@master1 work]# cp kube-apiserver.conf /etc/kubernetes/ 
[root@master1 work]# cp kube-apiserver.service /usr/lib/systemd/system/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz token.csv master2:/etc/kubernetes/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz token.csv master3:/etc/kubernetes/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz kube-apiserver*.pem 
master2:/etc/kubernetes/ssl/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz kube-apiserver*.pem 
master3:/etc/kubernetes/ssl/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz ca*.pem master2:/etc/kubernetes/ssl/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz ca*.pem master3:/etc/kubernetes/ssl/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz kube-apiserver.conf 
master2:/etc/kubernetes/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz kube-apiserver.conf 
master3:/etc/kubernetes/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz kube-apiserver.service 
master2:/usr/lib/systemd/system/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz kube-apiserver.service 
master3:/usr/lib/systemd/system/ 
 
#注：master2 和 master3 配置文件 kube-apiserver.conf 的 IP 地址修改为实际的本机 IP 
[root@master2 ~]# cat /etc/kubernetes/kube-apiserver.conf  
KUBE_APISERVER_OPTS="--enable-admission-
plugins=NamespaceLifecycle,NodeRestriction,LimitRanger,ServiceAccount,DefaultStorageClass,R
esourceQuota \ 
  --anonymous-auth=false \ 
  --bind-address=192.168.40.181 \ 
  --secure-port=6443 \ 
  --advertise-address=192.168.40.181 \ 
  --insecure-port=0 \ 
  --authorization-mode=Node,RBAC \ 
  --runtime-config=api/all=true \ 
  --enable-bootstrap-token-auth \ 
  --service-cluster-ip-range=10.255.0.0/16 \ 
  --token-auth-file=/etc/kubernetes/token.csv \ 
  --service-node-port-range=30000-50000 \ 
  --tls-cert-file=/etc/kubernetes/ssl/kube-apiserver.pem  \ 
  --tls-private-key-file=/etc/kubernetes/ssl/kube-apiserver-key.pem \ 
  --client-ca-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \ 
  --kubelet-client-certificate=/etc/kubernetes/ssl/kube-apiserver.pem \ 
  --kubelet-client-key=/etc/kubernetes/ssl/kube-apiserver-key.pem \ 
  --service-account-key-file=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem \ 
  --service-account-signing-key-file=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem  \ 
  --service-account-issuer=https://kubernetes.default.svc.cluster.local \ 
  --etcd-cafile=/etc/etcd/ssl/ca.pem \ 
  --etcd-certfile=/etc/etcd/ssl/etcd.pem \ 
  --etcd-keyfile=/etc/etcd/ssl/etcd-key.pem \ 
  --etcd-
servers=https://192.168.40.180:2379,https://192.168.40.181:2379,https://192.168.40.182:2379 
\ 
  --enable-swagger-ui=true \ 
  --allow-privileged=true \ 
  --apiserver-count=3 \ 
  --audit-log-maxage=30 \ 
  --audit-log-maxbackup=3 \ 
  --audit-log-maxsize=100 \ 
  --audit-log-path=/var/log/kube-apiserver-audit.log \ 
  --event-ttl=1h \ 
  --alsologtostderr=true \ 
  --logtostderr=false \ 
  --log-dir=/var/log/kubernetes \ 
  --v=4" 
 
[root@master3 ~]# cat /etc/kubernetes/kube-apiserver.conf  
KUBE_APISERVER_OPTS="--enable-admission-
plugins=NamespaceLifecycle,NodeRestriction,LimitRanger,ServiceAccount,DefaultStorageClass,R
esourceQuota \ 
  --anonymous-auth=false \ 
  --bind-address=192.168.40.182 \ 
  --secure-port=6443 \ 
  --advertise-address=192.168.40.182 \ 
  --insecure-port=0 \ 
  --authorization-mode=Node,RBAC \ 
  --runtime-config=api/all=true \ 
  --enable-bootstrap-token-auth \ 
  --service-cluster-ip-range=10.255.0.0/16 \ 
  --token-auth-file=/etc/kubernetes/token.csv \ 
  --service-node-port-range=30000-50000 \ 
  --tls-cert-file=/etc/kubernetes/ssl/kube-apiserver.pem  \ 
  --tls-private-key-file=/etc/kubernetes/ssl/kube-apiserver-key.pem \ 
  --client-ca-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \ 
  --kubelet-client-certificate=/etc/kubernetes/ssl/kube-apiserver.pem \ 
  --kubelet-client-key=/etc/kubernetes/ssl/kube-apiserver-key.pem \ 
  --service-account-key-file=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem \ 
  --service-account-signing-key-file=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem  \ 
  --service-account-issuer=https://kubernetes.default.svc.cluster.local \ 
  --etcd-cafile=/etc/etcd/ssl/ca.pem \ 
  --etcd-certfile=/etc/etcd/ssl/etcd.pem \ 
  --etcd-keyfile=/etc/etcd/ssl/etcd-key.pem \ 
  --etcd-
servers=https://192.168.40.180:2379,https://192.168.40.181:2379,https://192.168.40.182:2379 
\ 
 
  --enable-swagger-ui=true \ 
  --allow-privileged=true \ 
  --apiserver-count=3 \ 
  --audit-log-maxage=30 \ 
  --audit-log-maxbackup=3 \ 
  --audit-log-maxsize=100 \ 
  --audit-log-path=/var/log/kube-apiserver-audit.log \ 
  --event-ttl=1h \ 
  --alsologtostderr=true \ 
  --logtostderr=false \ 
  --log-dir=/var/log/kubernetes \ 
  --v=4"

9、启动

[root@master1 work]# systemctl daemon-reload 
[root@master2 work]# systemctl daemon-reload 
[root@master3 work]# systemctl daemon-reload 
 
[root@master1 work]# systemctl enable kube-apiserver 
[root@master2 work]# systemctl enable kube-apiserver 
[root@master3 work]# systemctl enable kube-apiserver 
[root@master1 work]# systemctl start kube-apiserver 
[root@master2 work]# systemctl start kube-apiserver 
[root@master3 work]# systemctl start kube-apiserver 
 
[root@master1 work]#  systemctl status kube-apiserver 
	Active: active (running) since Wed  
[root@master2 work]#  systemctl status kube-apiserver 
   Active: active (running) since Wed  
[root@master3 work]#  systemctl status kube-apiserver 
   Active: active (running) since Wed

10、访问测试

[root@master1 work]#  curl --insecure https://192.168.40.180:6443/ 
{ 
  "kind": "Status", 
  "apiVersion": "v1", 
  "metadata": { 
     
  }, 
  "status": "Failure", 
  "message": "Unauthorized", 
  "reason": "Unauthorized", 
  "code": 401 
} 
 
#上面看到 401，这个是正常的的状态，还没认证

四、安装kubectl组件

  • Kubectl 是客户端工具，操作 k8s 资源的，如增删改查等。
  • Kubectl 操作资源的时候，怎么知道连接到哪个集群，需要一个文件/etc/kubernetes/admin.conf，kubectl
    会根据这个文件的配置，去访问 k8s 资源。/etc/kubernetes/admin.con 文件记录了访问的 k8s 集群，和
    用到的证书。
  • 可以设置一个环境变量KUBECONFIG
    [root@ master1 ~]# export KUBECONFIG =/etc/kubernetes/admin.conf
  • 这样在操作 kubectl，就会自动加载 KUBECONFIG 来操作要管理哪个集群的 k8s 资源了
  • 也可以按照下面方法，这个是在 kubeadm 初始化 k8s 的时候会告诉我们要用的一个方法
    [root@ master1 ~]# cp /etc/kubernetes/admin.conf /root/.kube/config
  • 这样我们在执行 kubectl，就会加载/root/.kube/config 文件，去操作 k8s 资源了
  • 如果设置了 KUBECONFIG，那就会先找到 KUBECONFIG 去操作 k8s，如果没有 KUBECONFIG 变量，那就会使用/root/.kube/config 文件决定管理哪个 k8s 集群的资源

1、创建 csr 请求文件

  • 将admin-csr.json上传到工作目录
[root@master1 work]# vim admin-csr.json  
{ 
  "CN": "admin", 
  "hosts": [], 
  "key": { 
    "algo": "rsa", 
    "size": 2048 
  }, 
  "names": [ 
    { 
      "C": "CN", 
      "ST": "Hubei", 
      "L": "Wuhan", 
      "O": "system:masters",              
      "OU": "system" 
    } 
  ] 
}

  • 说明： 后续 kube-apiserver 使用 RBAC 对客户端(如 kubelet、kube-proxy、Pod)请求进行授权；

  • kube-apiserver 预 定 义 了 一 些 RBAC 使 用 的 RoleBindings ， 如 cluster-admin 将 Group system:masters 与 Role cluster-admin 绑定，该 Role 授予了调用 kube-apiserver 的所有 API 的权限；

  • O 指定该证书的 Group 为 system:masters，kubelet 使用该证书访问 kube-apiserver 时 ，由于证书被 CA 签名，所以认证通过，同时由于证书用户组为经过预授权的 system:masters，所以被授予访问所有 API 的权限；

  • 注： 这个 admin 证书，是将来生成管理员用的 kube config 配置文件用的，现在我们一般建议使用 RBAC 来对 kubernetes 进行角色权限控制，

  • kubernetes 将证书中的

  • CN 字段 作为 User，

  • O 字段作为 Group；
    “O”: “system:masters”, 必须是 system:masters，否则后面 kubectl create clusterrolebinding 报
    错。

#证书 O 配置为 system:masters 在集群内部 cluster-admin 的 clusterrolebinding 将
system:masters 组和 cluster-admin clusterrole 绑定在一起

2、生成证书

[root@master1  work]#  cfssl  gencert  -ca=ca.pem  -ca-key=ca-key.pem  -config=ca-config.json -profile=kubernetes admin-csr.json | cfssljson -bare admin 
[root@master1 work]# cp admin*.pem /etc/kubernetes/ssl/

3、配置安全上下文

创建 kubeconfig 配置文件，比较重要 kubeconfig 为 kubectl 的配置文件，包含访问 apiserver 的所有信息，如 apiserver 地址、CA 证书和自身使用的证书（这里如果报错找不到 kubeconfig 路径，请手动复制到相应路径下，没有则忽略）

3.1、设置集群参数
[root@master1 work]# kubectl config set-cluster kubernetes --certificate-authority=ca.pem --embed-certs=true --server=https://192.168.40.180:6443 --kubeconfig=kube.config 
#查看kube.config 的内容
vim kube.config 
 
apiVersion: v1 
clusters: 
- cluster: 
    certificate-authority-data: 
LS0tLS1CRUdJTiBDRVJUSUZJQ0FURS0tLS0tCk1JSUR0akNDQXA2Z0F3SUJBZ0lVRUVpcFFkbVRUbWpSYWV5MTMzdUhJ
RFVTVEVzd0RRWUpLb1pJaHZjTkFRRUwKQlFBd1lURUxNQWtHQTFVRUJoTUNRMDR4RGpBTUJnTlZCQWdUQlVoMVltVnBN
UTR3REFZRFZRUUhFd1ZYZFdoaApiakVNTUFvR0ExVUVDaE1EYXpoek1ROHdEUVlEVlFRTEV3WnplWE4wWlcweEV6QVJC
Z05WQkFNVENtdDFZbVZ5CmJtVjBaWE13SGhjTk1qRXdOVEV5TVRNeE16QXdXaGNOTXpFd05URXdNVE14TXpBd1dqQmhN
UXN3Q1FZRFZRUUcKRXdKRFRqRU9NQXdHQTFVRUNCTUZTSFZpWldreERqQU1CZ05WQkFjVEJWZDFhR0Z1TVF3d0NnWURW
UVFLRXdOcgpPSE14RHpBTkJnTlZCQXNUQm5ONWMzUmxiVEVUTUJFR0ExVUVBeE1LYTNWaVpYSnVaWFJsY3pDQ0FTSXdE
UVlKCktvWklodmNOQVFFQkJRQURnZ0VQQURDQ0FRb0NnZ0VCQUxEb0s0THNYV0dLYko0UjBJSnh2T0E3a2QvM0k5M3cK
ckQxMzE1RXRDd1NIRXNnem5ZLzc0c05wQTJSYzdQc2NMK2ZqZTFuZU9rZ1pPbGwyT04vSTFBMi83QXd0YUt4OAp0UnlI
cllNeEZyWlZ6TE9UQWxEaTZYN1RlUk9INUNMc1AxUkdqenc4OXgyVlZSd3dpNm1qc0tRcWt3U1hpbmh5CkQxaElibVU5
N1h3ZEtwc1YyUkFIZkxhVUZEMkFBcDJlRW42YzZVVzNCbU5RLzdacmhVeS9FM3J1bHRYSm96NlAKd0ZZM0hGUEhZblUw
N3VzRVAvSW83ZFpzc0h5WUluNVRZRjl5NTdKQmcwa09PRnJhQncxV08waWhYU0FkM01qRQoxRUFlWEhId2pXanRXRFFG
MWwwWEpWaFVvL3Y2OVRtOFR2S2txdzQvUEdYRG50dmJ5S1hrNmVjQ0F3RUFBYU5tCk1HUXdEZ1lEVlIwUEFRSC9CQVFE
QWdFR01CSUdBMVVkRXdFQi93UUlNQVlCQWY4Q0FRSXdIUVlEVlIwT0JCWUUKRkt2L2NkdjFjYURhRS9VNkU1V0tZNFcw
MjF1eE1COEdBMVVkSXdRWU1CYUFGS3YvY2R2MWNhRGFFL1U2RTVXSwpZNFcwMjF1eE1BMEdDU3FHU0liM0RRRUJDd1VB
QTRJQkFRQWp0KzJoTU5YSVdjeWxjK1RWL05JS1FsRHRaSEJUCklRSTZYV3Q5KzFKWUNUbEMxYm5aaHExSnU1ZnB3VEJX
MmdjRkRxUVRlbk5lZ0F5T2J2ejJidGNJK2ZDNkptUjgKSFg4dUpPUGJQelM0cEo5WkNsd1E4MHFJVzJYQitXMXh3OW5M
SFAxdVJwZXVsSCtkeUNMeS9Zb1kwQ3FnWnc1aApBSktGSE42ckYrTUNWT0R1Tzk4ZThjTWhBcVF6U1hsb2tiVHR3Rnk3
OHdnYnJaUCtybGY3eFNZL28wYytKQ1U5ClVsREFhTVJGSytvTVR4VFlicHBKMnRvOGVCemNJM2FrYjFiL2Q0cm9ESGR0
U1cvclk0UzFFTTZJSGtDb0xpV1YKQ2IrVVkzb3Fqb0lBOEFHMzhZb1BiVHlqbjVuY24vOU0vVjlkS2E4RFEya011Z3dP
all6alJCTFUKLS0tLS1FTkQgQ0VSVElGSUNBVEUtLS0tLQo= 
    server: https://192.168.40.180:6443 
  name: kubernetes 
contexts: null 
current-context: "" 
kind: Config 
preferences: {} 
users: null
3.2、设置客户端认证参数
[root@master1 work]# kubectl config set-credentials admin --client-certificate=admin.pem --client-key=admin-key.pem --embed-certs=true --kubeconfig=kube.config
3.3、设置上下文参数
[root@master1 work]# kubectl config set-context kubernetes --cluster=kubernetes --user=admin --kubeconfig=kube.config
3.4、设置当前上下文
[root@master1 work]# kubectl config use-context kubernetes --kubeconfig=kube.config
[root@master1 work]# mkdir ~/.kube -p 
[root@master1 work]# cp kube.config ~/.kube/config
3.5、授权 kubernetes 证书访问 kubelet api 权限
[root@master1 work]# kubectl create clusterrolebinding kube-apiserver:kubelet-apis --clusterrole=system:kubelet-api-admin --user kubernetes
3.6、查看集群组件状态
[root@master1 work]# kubectl cluster-info 
Kubernetes control plane is running at https://192.168.40.180:6443 
[root@master1 work]# kubectl get componentstatuses 
[root@master1 work]# kubectl get all --all-namespaces 
NAMESPACE   NAME                 TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE 
default     service/kubernetes   ClusterIP   10.255.0.1   <none>        443/TCP
3.7、同步kubectl文件到去其他节点
[root@master2 ~]# mkdir /root/.kube/ 
[root@master3 ~]#  mkdir /root/.kube/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz /root/.kube/config master2:/root/.kube/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz /root/.kube/config master3:/root/.kube/
3.8、配置kubectl子命令补全
[root@master1 work]# yum install -y bash-completion 
[root@master1 work]# source /usr/share/bash-completion/bash_completion 
[root@master1 work]# source <(kubectl completion bash) 
[root@master1 work]# kubectl completion bash > ~/.kube/completion.bash.inc 
[root@master1 work]# source '/root/.kube/completion.bash.inc' 
[root@master1 work]# source $HOME/.bash_profile

五、安装kube-controller-manager 组件

1、创建 csr 请求文件

[root@master1 work]# vim kube-controller-manager-csr.json  
{ 
    "CN": "system:kube-controller-manager", 
    "key": { 
        "algo": "rsa", 
        "size": 2048 
    }, 
    "hosts": [ 
      "127.0.0.1", 
      "192.168.40.180", 
      "192.168.40.181", 
      "192.168.40.182", 
      "192.168.40.199" 
    ], 
    "names": [ 
      { 
        "C": "CN", 
        "ST": "Hubei", 
        "L": "Wuhan", 
        "O": "system:kube-controller-manager", 
        "OU": "system" 
      } 
    ] 
} 
#注： hosts 列表包含所有 kube-controller-manager 节点 IP； CN 为 system:kube-controller-manager、O 为 system:kube-controller-manager，kubernetes 内置的 ClusterRoleBindings system:kube-controller-manager 赋予 kube-controller-manager 工作所需的权限

2、生成证书

[root@master1  work]#  cfssl  gencert  -ca=ca.pem  -ca-key=ca-key.pem  -config=ca-config.json  -profile=kubernetes  kube-controller-manager-csr.json  |  cfssljson  -bare  kube-controller-manager

3、创建 kube-controller-manager 的 kubeconfig

3.1、设置集群参数
[root@master1 work]# kubectl config set-cluster kubernetes --certificate-authority=ca.pem --embed-certs=true --server=https://192.168.40.180:6443 --kubeconfig=kube-controller-manager.kubeconfig
3.2、设置客户端认证参数
[root@master1 work]# kubectl config set-credentials system:kube-controller-manager --client-certificate=kube-controller-manager.pem --client-key=kube-controller-manager-key.pem --embed-certs=true --kubeconfig=kube-controller-manager.kubeconfig
3.3、设置上下文参数
[root@master1 work]# kubectl config set-context system:kube-controller-manager --cluster=kubernetes --user=system:kube-controller-manager --kubeconfig=kube-controller-manager.kubeconfig
3.4、设置当前上下文
[root@master1  work]#  kubectl config use-context system:kube-controller-manager --kubeconfig=kube-controller-manager.kubeconfig

4、创建配置文件kube-controller-manager.conf

[root@master1 work]# vim kube-controller-manager.conf  
KUBE_CONTROLLER_MANAGER_OPTS="--port=0 \ 
  --secure-port=10252 \ 
  --bind-address=127.0.0.1 \ 
  --kubeconfig=/etc/kubernetes/kube-controller-manager.kubeconfig \ 
  --service-cluster-ip-range=10.255.0.0/16 \ 
  --cluster-name=kubernetes \ 
  --cluster-signing-cert-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \ 
  --cluster-signing-key-file=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem \ 
  --allocate-node-cidrs=true \ 
  --cluster-cidr=10.0.0.0/16 \ 
  --experimental-cluster-signing-duration=87600h \ 
  --root-ca-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \ 
  --service-account-private-key-file=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem \ 
  --leader-elect=true \ 
  --feature-gates=RotateKubeletServerCertificate=true \ 
  --controllers=*,bootstrapsigner,tokencleaner \ 
  --horizontal-pod-autoscaler-use-rest-clients=true \ 
  --horizontal-pod-autoscaler-sync-period=10s \ 
  --tls-cert-file=/etc/kubernetes/ssl/kube-controller-manager.pem \ 
  --tls-private-key-file=/etc/kubernetes/ssl/kube-controller-manager-key.pem \ 
  --use-service-account-credentials=true \ 
  --alsologtostderr=true \ 
  --logtostderr=false \ 
  --log-dir=/var/log/kubernetes \ 
  --v=2"
4.1、创建启动文件
[root@master1 work]# vim kube-controller-manager.service  
[Unit] 
Description=Kubernetes Controller Manager 
Documentation=https://github.com/kubernetes/kubernetes 
[Service] 
EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/kube-controller-manager.conf 
ExecStart=/usr/local/bin/kube-controller-manager $KUBE_CONTROLLER_MANAGER_OPTS 
Restart=on-failure 
RestartSec=5 
[Install] 
WantedBy=multi-user.target
4.2、启动服务
[root@master1 work]# cp kube-controller-manager*.pem /etc/kubernetes/ssl/ 
[root@master1 work]# cp kube-controller-manager.kubeconfig /etc/kubernetes/ 
[root@master1 work]# cp kube-controller-manager.conf /etc/kubernetes/ 
[root@master1 work]# cp kube-controller-manager.service 
/usr/lib/systemd/system/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz kube-controller-manager*.pem 
master2:/etc/kubernetes/ssl/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz kube-controller-manager*.pem 
master3:/etc/kubernetes/ssl/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz kube-controller-manager.kubeconfig kube-
controller-manager.conf master2:/etc/kubernetes/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz kube-controller-manager.kubeconfig kube-
controller-manager.conf master3:/etc/kubernetes/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz kube-controller-manager.service 
master2:/usr/lib/systemd/system/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz kube-controller-manager.service 
master3:/usr/lib/systemd/system/ 
 
[root@master1 work]# systemctl daemon-reload  
[root@master1 work]# systemctl enable kube-controller-manager 
[root@master1 work]# systemctl start kube-controller-manager 
[root@master1 work]# systemctl status kube-controller-manager 
   Active: active (running) since  
 
[root@master2]# systemctl daemon-reload  
[root@master2]# systemctl enable kube-controller-manager 
[root@master2]# systemctl start kube-controller-manager 
[root@master2]# systemctl status kube-controller-manager 
   Active: active (running) since  
 
[root@master3]# systemctl daemon-reload  
[root@master3]# systemctl enable kube-controller-manager 
[root@master3]# systemctl start kube-controller-manager 
[root@master3]# systemctl status kube-controller-manager 
   Active: active (running) since

六、安装kube-scheduler 组件

1、创建csr请求

[root@master1 work]# vim kube-scheduler-csr.json  
{ 
    "CN": "system:kube-scheduler", 
    "hosts": [ 
      "127.0.0.1", 
      "192.168.40.180", 
      "192.168.40.181", 
      "192.168.40.182", 
      "192.168.40.199" 
    ], 
    "key": { 
        "algo": "rsa", 
        "size": 2048 
    }, 
    "names": [ 
      { 
        "C": "CN", 
        "ST": "Hubei", 
        "L": "Wuhan", 
        "O": "system:kube-scheduler", 
        "OU": "system" 
      } 
    ] 
} 
注：  hosts  列表包含所有  kube-scheduler  节点  IP；  CN  为  system:kube-scheduler、O  为 
system:kube-scheduler，kubernetes  内置的  ClusterRoleBindings  system:kube-scheduler  将赋予 
kube-scheduler 工作所需的权限。

2、生成证书

[root@master1  work]#  cfssl  gencert  -ca=ca.pem  -ca-key=ca-key.pem  -config=ca-config.json -profile=kubernetes kube-scheduler-csr.json | cfssljson -bare kube-scheduler

3、创建kube-scheduler 的 kubeconfig

3.1、设置集群参数
[root@master1 work]# kubectl config set-cluster kubernetes --certificate-authority=ca.pem --embed-certs=true --server=https://192.168.40.180:6443 --kubeconfig=kube-scheduler.kubeconfig
3.2、设置客户端认证参数
[root@master1  work]#  kubectl  config  set-credentials  system:kube-scheduler  --client-certificate=kube-scheduler.pem --client-key=kube-scheduler-key.pem --embed-certs=true --kubeconfig=kube-scheduler.kubeconfig
3.3、设置上下文参数
[root@master1 work]# kubectl config set-context system:kube-scheduler --cluster=kubernetes --user=system:kube-scheduler --kubeconfig=kube-scheduler.kubeconfig
3.4、设置当前上下文
[root@master1 work]# kubectl config use-context system:kube-scheduler --kubeconfig=kube-scheduler.kubeconfig

4、创建配置文件kube-scheduler.conf

[root@master1 work]# vim kube-scheduler.conf  
KUBE_SCHEDULER_OPTS="--address=127.0.0.1 \ 
--kubeconfig=/etc/kubernetes/kube-scheduler.kubeconfig \ 
--leader-elect=true \ 
--alsologtostderr=true \ 
--logtostderr=false \ 
--log-dir=/var/log/kubernetes \ 
--v=2"

5、创建服务启动文件

[root@master1 work]# vim kube-scheduler.service  
[Unit] 
Description=Kubernetes Scheduler 
Documentation=https://github.com/kubernetes/kubernetes 
  
[Service] 
EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/kube-scheduler.conf 
ExecStart=/usr/local/bin/kube-scheduler $KUBE_SCHEDULER_OPTS 
Restart=on-failure 
RestartSec=5 
  
[Install] 
WantedBy=multi-user.target

6、启动服务

[root@master1 work]# cp kube-scheduler*.pem /etc/kubernetes/ssl/ 
[root@master1 work]# cp kube-scheduler.kubeconfig /etc/kubernetes/ 
[root@master1 work]# cp kube-scheduler.conf /etc/kubernetes/ 
[root@master1 work]# cp kube-scheduler.service /usr/lib/systemd/system/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz kube-scheduler*.pem 
master2:/etc/kubernetes/ssl/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz kube-scheduler*.pem 
master3:/etc/kubernetes/ssl/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz kube-scheduler.kubeconfig kube-scheduler.conf 
master2:/etc/kubernetes/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz kube-scheduler.kubeconfig kube-scheduler.conf 
master3:/etc/kubernetes/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz kube-scheduler.service 
master2:/usr/lib/systemd/system/ 
[root@master1 work]# rsync -vaz kube-scheduler.service 
master3:/usr/lib/systemd/system/ 
 
[root@master1 work]# systemctl daemon-reload 
[root@master1 work]# systemctl enable kube-scheduler 
[root@master1 work]# systemctl start kube-scheduler 
[root@master1 work]# systemctl status kube-scheduler 
● kube-scheduler.service - Kubernetes Scheduler 
   Active: active (running) since Wed 
 
[root@master2]# systemctl daemon-reload 
[root@master2]# systemctl enable kube-scheduler 
[root@master2]# systemctl start kube-scheduler 
[root@master2]# systemctl status kube-scheduler 
● kube-scheduler.service - Kubernetes Scheduler 
   Active: active (running) since Wed 
 
[root@master3]# systemctl daemon-reload 
[root@master3]# systemctl enable kube-scheduler 
[root@master3]# systemctl start kube-scheduler 
[root@master3]# systemctl status kube-scheduler 
● kube-scheduler.service - Kubernetes Scheduler 
   Active: active (running) since Wed

七、安装kubelet组件

1、导入离线镜像压缩包

  • 把 pause-cordns.tar.gz 上传到 node1 节点，手动解压
[root@node1 ~]# docker load -i pause-cordns.tar.gz

2、部署kubelet组件

  • kubelet： 每个 Node 节点上的 kubelet 定期就会调用 API Server 的 REST 接口报告自身状态，API Server
    接收这些信息后，将节点状态信息更新到 etcd 中。kubelet 也通过 API Server 监听 Pod 信息，从而对 Node
    机器上的 POD 进行管理，如创建、删除、更新 Pod
2.1、在master1上创建第一次连接的用户
#创建 kubelet-bootstrap.kubeconfig 
[root@master1 work]# cd /data/work/ 
[root@master1 work]# BOOTSTRAP_TOKEN=$(awk -F "," '{print $1}' /etc/kubernetes/token.csv) 
 
[root@master1 work]# rm -r kubelet-bootstrap.kubeconfig 
 
[root@master1 work]#  kubectl config set-cluster kubernetes --certificate-authority=ca.pem --embed-certs=true --server=https://192.168.40.180:6443 --kubeconfig=kubelet-bootstrap.kubeconfig 
 
[root@master1 work]# kubectl config set-credentials kubelet-bootstrap --token=${BOOTSTRAP_TOKEN} --kubeconfig=kubelet-bootstrap.kubeconfig 
 
[root@master1 work]# kubectl config set-context default --cluster=kubernetes --user=kubelet-bootstrap --kubeconfig=kubelet-bootstrap.kubeconfig 
 
[root@master1 work]# kubectl config use-context default --kubeconfig=kubelet-bootstrap.kubeconfig 
 
[root@master1 work]# kubectl create clusterrolebinding kubelet-bootstrap --clusterrole=system:node-bootstrapper --user=kubelet-bootstrap
2.2、创建配置文件kubelet.json
  • “cgroupDriver”: "systemd"要和 docker 的驱动一致。 address 替换为自己 node1 的 IP 地址。
#注：kubelete.json 配置文件 address 改为各个节点的 ip 地址，在各个 work 节点上启动服务
[root@master1 work]# vim kubelet.json  
{ 
  "kind": "KubeletConfiguration", 
  "apiVersion": "kubelet.config.k8s.io/v1beta1", 
  "authentication": { 
    "x509": { 
      "clientCAFile": "/etc/kubernetes/ssl/ca.pem" 
    }, 
    "webhook": { 
      "enabled": true, 
      "cacheTTL": "2m0s" 
    }, 
    "anonymous": { 
      "enabled": false 
    } 
  }, 
  "authorization": { 
    "mode": "Webhook", 
    "webhook": { 
      "cacheAuthorizedTTL": "5m0s", 
      "cacheUnauthorizedTTL": "30s" 
    } 
  }, 
  "address": "192.168.40.183", 
  "port": 10250, 
  "readOnlyPort": 10255, 
  "cgroupDriver": "systemd", 
  "hairpinMode": "promiscuous-bridge", 
  "serializeImagePulls": false, 
  "featureGates": { 
    "RotateKubeletClientCertificate": true, 
    "RotateKubeletServerCertificate": true 
  }, 
  "clusterDomain": "cluster.local.", 
  "clusterDNS": ["10.255.0.2"] 
} 

#配置服务启动文件
[root@master1 work]# vim kubelet.service  
[Unit] 
Description=Kubernetes Kubelet 
Documentation=https://github.com/kubernetes/kubernetes 
After=docker.service 
Requires=docker.service 
[Service] 
WorkingDirectory=/var/lib/kubelet 
ExecStart=/usr/local/bin/kubelet \ 
  --bootstrap-kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet-bootstrap.kubeconfig \ 
  --cert-dir=/etc/kubernetes/ssl \ 
  --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.kubeconfig \ 
  --config=/etc/kubernetes/kubelet.json \ 
  --network-plugin=cni \ 
  --pod-infra-container-image=k8s.gcr.io/pause:3.2 \ 
  --alsologtostderr=true \ 
  --logtostderr=false \ 
  --log-dir=/var/log/kubernetes \ 
  --v=2 
Restart=on-failure 
RestartSec=5 
  
[Install] 
WantedBy=multi-user.target 
 
#注： –hostname-override：显示名称，集群中唯一  
–network-plugin：启用 CNI  
–kubeconfig：空路径，会自动生成，后面用于连接 apiserver  
–bootstrap-kubeconfig：首次启动向 apiserver 申请证书 
–config：配置参数文件  
–cert-dir：kubelet 证书生成目录  
–pod-infra-container-image：管理 Pod 网络容器的镜像
2.3、传输文件
[root@node1 ~]# mkdir /etc/kubernetes/ssl -p 
[root@master1 work]# scp kubelet-bootstrap.kubeconfig kubelet.json 
node1:/etc/kubernetes/ 
[root@master1 work]# scp  ca.pem node1:/etc/kubernetes/ssl/ 
[root@master1 work]# scp  kubelet.service 
node1:/usr/lib/systemd/system/
2.4、启动kubelet服务
[root@node1 ~]# mkdir /var/lib/kubelet 
[root@node1 ~]# mkdir /var/log/kubernetes 
[root@node1 ~]#  systemctl daemon-reload 
[root@node1 ~]# systemctl enable kubelet 
[root@node1 ~]# systemctl start kubelet 
[root@node1 ~]#  systemctl status kubelet 
   Active: active (running) since  
确认 kubelet 服务启动成功后，接着到 master1 节点上 Approve 一下 bootstrap 请求。
  • 在master执行如下命令可以看到一个 worker 节点发送了一个 CSR 请求：
[root@master1 work]# kubectl get csr 
NAME                                                   AGE   SIGNERNAME                                    
REQUESTOR           CONDITION 
node-csr-SY6gROGEmH0qVZhMVhJKKWN3UaWkKKQzV8dopoIO9Uc   87s   kubernetes.io/kube-
apiserver-client-kubelet   kubelet-bootstrap   Pending 
 
[root@master1 work]# kubectl certificate approve node-csr-
SY6gROGEmH0qVZhMVhJKKWN3UaWkKKQzV8dopoIO9Uc 
[root@master1 work]# kubectl get csr 
NAME                                                   AGE     SIGNERNAME                                    
REQUESTOR           CONDITION 
node-csr-SY6gROGEmH0qVZhMVhJKKWN3UaWkKKQzV8dopoIO9Uc   2m25s   kubernetes.io/kube-
apiserver-client-kubelet   kubelet-bootstrap   Approved,Issued 
 
[root@master1 work]# kubectl get nodes 
NAME    STATUS     ROLES    AGE   VERSION 
node1   NotReady   <none>   30s   v1.20.7 
#注意：STATUS 是 NotReady 表示还没有安装网络插件

八、安装kube-proxy组件

1、创建csr请求

[root@master1 work]# vim kube-proxy-csr.json  
{ 
  "CN": "system:kube-proxy", 
  "key": { 
    "algo": "rsa", 
    "size": 2048 
  }, 
  "names": [ 
    { 
      "C": "CN", 
      "ST": "Hubei", 
      "L": "Wuhan", 
      "O": "k8s", 
      "OU": "system" 
    } 
  ] 
}

2、生成证书

[root@master1 work]# cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes kube-proxy-csr.json | cfssljson -bare kube-proxy

3、创建kube-config文件

[root@master1 work]# kubectl config set-cluster kubernetes --certificate-authority=ca.pem --embed-certs=true --server=https://192.168.40.180:6443 --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig 

[root@master1 work]# kubectl config set-credentials kube-proxy --client-certificate=kube-proxy.pem --client-key=kube-proxy-key.pem --embed-certs=true --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig 

[root@master1 work]# kubectl config set-context default --cluster=kubernetes --user=kube-proxy --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig 
 
[root@master1 work]# kubectl config use-context default --kubeconfig=kube-
proxy.kubeconfig

4、创建kube-proxy配置文件

[root@master1 work]# vim kube-proxy.yaml  
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1 
bindAddress: 192.168.40.183 
clientConnection: 
  kubeconfig: /etc/kubernetes/kube-proxy.kubeconfig 
clusterCIDR: 192.168.40.0/24 
healthzBindAddress: 192.168.40.183:10256 
kind: KubeProxyConfiguration 
metricsBindAddress: 192.168.40.183:10249 
mode: "ipvs"

5、创建服务启动文件

[root@master1 work]# vim kube-proxy.service  
[Unit] 
Description=Kubernetes Kube-Proxy Server 
Documentation=https://github.com/kubernetes/kubernetes 
After=network.target 
  
[Service] 
WorkingDirectory=/var/lib/kube-proxy 
ExecStart=/usr/local/bin/kube-proxy \ 
  --config=/etc/kubernetes/kube-proxy.yaml \ 
  --alsologtostderr=true \ 
  --logtostderr=false \ 
  --log-dir=/var/log/kubernetes \ 
  --v=2 
Restart=on-failure 
RestartSec=5 
LimitNOFILE=65536 
  
[Install] 
WantedBy=multi-user.target 
[root@master1 work]# scp  kube-proxy.kubeconfig kube-proxy.yaml node1:/etc/kubernetes/ 
[root@master1 work]#scp  kube-proxy.service node1:/usr/lib/systemd/system/

6、启动服务

[root@node1 ~]# mkdir -p /var/lib/kube-proxy 
[root@node1 ~]# systemctl daemon-reload 
[root@node1 ~]# systemctl enable kube-proxy 
[root@node1 ~]# systemctl  start kube-proxy 
[root@node1 ~]# systemctl status kube-proxy 
   Active: active (running) since Wed

九、安装calico组件

1、解压离线镜像压缩包

  • 把 calico.tar.gz 上传到 node1 节点，手动解压
[root@node1 ~]# docker load -i calico.tar.gz

2、生成calico

  • 把 calico.yaml 文件上传到 master1 上的的/data/work 目录
[root@master1 work]# kubectl apply -f calico.yaml 
[root@master1 ~]# kubectl get pods -n kube-system 
calico-kube-controllers-6949477b58-qvn5b   1/1     Running   0          2m17s 
calico-node-lv6w4                            1/1     Running   0          2m18s 
 
[root@master1 ~]# kubectl get nodes 
NAME            STATUS   ROLES    AGE   VERSION 
node1   Ready    <none>   73m   v1.20.7 
 
 
3.10 部署 coredns 组件 
[root@master1 ~]# kubectl apply -f coredns.yaml 
[root@master1 ~]# kubectl get pods -n kube-system 
NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE 
calico-kube-controllers-6949477b58-qvn5b   1/1     Running   0          2m17s 
calico-node-lv6w4                            1/1     Running   0          2m18s 
coredns-7bf4bd64bd-dt8dq   1/1     Running   0          51s 
[root@master1 ~]# kubectl get svc -n kube-system 
NAME       TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)                  AGE 
kube-dns   ClusterIP   10.255.0.2   <none>        53/UDP,53/TCP,9153/TCP   12m

3、查看集群状态

[root@master1 ~]# kubectl get nodes 
NAME    STATUS   ROLES    AGE   VERSION 
node1   Ready    <none>   38m   v1.20.7

4、测试k8s集群部署tomcat服务

  • 把tomcat.tar.gz 和 busybox-1-28.tar.gz 上传到 node1，手动解压
[root@node1 ~]# docker load -i tomcat.tar.gz 
[root@node1 ~]# docker load -i busybox-1-28.tar.gz  
[root@master1 ~]# kubectl apply -f tomcat.yaml 
 
[root@master1 ~]# kubectl get pods 
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE 
demo-pod   2/2     Running   0          11m 
[root@master1 ~]# kubectl apply -f tomcat-service.yaml 
[root@master1 ~]# kubectl get svc 
NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE 
kubernetes   ClusterIP   10.255.0.1       <none>        443/TCP          158m 
tomcat       NodePort    10.255.227.179   <none>        8080:30080/TCP   19m 
 
在浏览器访问 node1 节点的 ip:30080 即可请求到浏览器

5、验证coredns是否正常

[root@master1 ~]# kubectl run busybox --image busybox:1.28 --restart=Never --rm 
 
-it busybox -- sh 
/ # ping www.baidu.com 
PING www.baidu.com (39.156.66.18): 56 data bytes 
64 bytes from 39.156.66.18: seq=0 ttl=127 time=39.3 ms 
#通过上面可以看到能访问网络 
/ # nslookup kubernetes.default.svc.cluster.local 
Server:   
10.255.0.2 
Address: 10.255.0.2:53 
Name: 
kubernetes.default.svc.cluster.local 
Address: 10.255.0.1 
 
/ # nslookup tomcat.default.svc.cluster.local 
Server:    10.255.0.2 
Address 1: 10.255.0.2 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local 
 
Name:      tomcat.default.svc.cluster.local 
Address 1: 10.255.227.179 tomcat.default.svc.cluster.local 
 
#注意： 
busybox 要用指定的 1.28 版本，不能用最新版本，最新版本，nslookup 会解析不到 dns 和 ip，报
错如下： 
/ # nslookup kubernetes.default.svc.cluster.local 
Server:   
10.255.0.2 
Address: 10.255.0.2:53 
*** Can't find kubernetes.default.svc.cluster.local: No answer 
*** Can't find kubernetes.default.svc.cluster.local: No answer 
 
10.255.0.2 就是我们 coreDNS 的 clusterIP，说明 coreDNS 配置好了。 
解析内部 Service 的名称，是通过 coreDNS 去解析的。

十、安装 keepalived+nginx

1、准备工作

  • 把 epel.repo 上传到 master1 的/etc/yum.repos.d 目录下，这样才能安装 keepalived 和nginx
  • 把 epel.repo 传到 master2、master3、node1 上
[root@master1 ~]# scp /etc/yum.repos.d/epel.repo master2:/etc/yum.repos.d/ 
[root@master1 ~]# scp /etc/yum.repos.d/epel.repo master3:/etc/yum.repos.d/ 
[root@master1 ~]# scp /etc/yum.repos.d/epel.repo node1:/etc/yum.repos.d/

2、安装nginx主备

#在 master1 和 master2 上做 nginx 主备安装 
[root@master1 ~]#  yum install nginx keepalived nginx-mod-stream -y 
[root@master2 ~]#  yum install nginx keepalived nginx-mod-stream -y

3、修改nginx配置文件，主备一样

[root@master1 ~]# cat /etc/nginx/nginx.conf 
user nginx; 
worker_processes auto; 
error_log /var/log/nginx/error.log; 
pid /run/nginx.pid; 
 
include /usr/share/nginx/modules/*.conf; 
 
events { 
    worker_connections 1024; 
} 
 
# 四层负载均衡，为两台 Master apiserver 组件提供负载均衡 
stream { 
 
    log_format    main    '$remote_addr  $upstream_addr  -  [$time_local]  $status 
$upstream_bytes_sent'; 
 
    access_log  /var/log/nginx/k8s-access.log  main; 
 
    upstream k8s-apiserver { 
       server 192.168.40.180:6443;   # master1 APISERVER IP:PORT 
       server 192.168.40.181:6443;   # master2 APISERVER IP:PORT 
       server 192.168.40.182:6443;   # master3 APISERVER IP:PORT 
 
    } 
     
    server { 
       listen 16443; # 由于 nginx 与 master 节点复用，这个监听端口不能是 6443，否则会冲突 
       proxy_pass k8s-apiserver; 
    } 
} 
 
http { 
    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" ' 
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" ' 
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"'; 
 
    access_log  /var/log/nginx/access.log  main; 
 
    sendfile            on; 
    tcp_nopush          on; 
    tcp_nodelay         on; 
    keepalive_timeout   65; 
    types_hash_max_size 2048; 
 
    include             /etc/nginx/mime.types; 
    default_type        application/octet-stream; 
 
    server { 
        listen       80 default_server; 
        server_name  _; 
 
        location / { 
        } 
    } 
} 
#备服务器
[root@master2 ~]# cat /etc/nginx/nginx.conf 
user nginx; 
worker_processes auto; 
error_log /var/log/nginx/error.log; 
pid /run/nginx.pid; 
 
include /usr/share/nginx/modules/*.conf; 
 
events { 
    worker_connections 1024; 
} 
 
# 四层负载均衡，为两台 Master apiserver 组件提供负载均衡 
stream { 
 
    log_format    main    '$remote_addr  $upstream_addr  -  [$time_local]  $status 
$upstream_bytes_sent'; 
 
    access_log  /var/log/nginx/k8s-access.log  main; 
 
    upstream k8s-apiserver { 
       server 192.168.40.180:6443;   # master1 APISERVER IP:PORT 
       server 192.168.40.181:6443;   # master2 APISERVER IP:PORT 
       server 192.168.40.182:6443;   # master3 APISERVER IP:PORT 
 
    } 
    server { 
       listen 16443; # 由于 nginx 与 master 节点复用，这个监听端口不能是 6443，否则会冲突 
       proxy_pass k8s-apiserver; 
    } 
} 
 
http { 
    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" ' 
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" ' 
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"'; 
 
    access_log  /var/log/nginx/access.log  main; 
 
    sendfile            on; 
    tcp_nopush          on; 
    tcp_nodelay         on; 
    keepalive_timeout   65; 
    types_hash_max_size 2048; 
 
    include             /etc/nginx/mime.types; 
    default_type        application/octet-stream; 
 
    server { 
        listen       80 default_server; 
        server_name  _; 
 
        location / { 
        } 
    } 
}

4、keepalived配置

#主 keepalived 
[root@master1 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf  
global_defs {  
   notification_email {  
     acassen@firewall.loc  
     failover@firewall.loc  
     sysadmin@firewall.loc  
   }  
   notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc   
   smtp_server 127.0.0.1  
   smtp_connect_timeout 30  
   router_id NGINX_MASTER 
}  
 
vrrp_script check_nginx { 
    script "/etc/keepalived/check_nginx.sh" 
} 
 
vrrp_instance VI_1 {  
    state MASTER  
    interface ens33  # 修改为实际网卡名 
    virtual_router_id 51 # VRRP 路由 ID 实例，每个实例是唯一的  
    priority 100    # 优先级，备服务器设置 90  
    advert_int 1    # 指定 VRRP 心跳包通告间隔时间，默认 1 秒  
    authentication {  
        auth_type PASS       
        auth_pass 1111  
    }   
    # 虚拟 IP 
    virtual_ipaddress {  
        192.168.40.199/24 
    }  
    track_script { 
        check_nginx 
    }  
} 
 
#vrrp_script：指定检查 nginx 工作状态脚本（根据 nginx 状态判断是否故障转移） 
#virtual_ipaddress：虚拟 IP（VIP） 
 
[root@master1 ~]# cat /etc/keepalived/check_nginx.sh  
#!/bin/bash 
count=$(ps -ef |grep nginx | grep sbin | egrep -cv "grep|$$") 
if [ "$count" -eq 0 ];then 
    systemctl stop keepalived 
fi 
[root@master1 ~]# chmod +x  /etc/keepalived/check_nginx.sh 

#备 keepalive 
[root@master2 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf  
global_defs {  
   notification_email {  
     acassen@firewall.loc  
版权声明，本文档全部内容及版权归韩先超所有，只可用于自己学习使用，禁止私自传阅，违者依法追
责。 
 
韩先超老师微信: han421302 
     failover@firewall.loc  
     sysadmin@firewall.loc  
   }  
   notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc   
   smtp_server 127.0.0.1  
   smtp_connect_timeout 30  
   router_id NGINX_BACKUP 
}  
 
vrrp_script check_nginx { 
    script "/etc/keepalived/check_nginx.sh" 
} 
 
vrrp_instance VI_1 {  
    state BACKUP  
    interface ens33 
    virtual_router_id 51 # VRRP 路由 ID 实例，每个实例是唯一的  
    priority 90 
    advert_int 1 
    authentication {  
        auth_type PASS       
        auth_pass 1111  
    }   
    virtual_ipaddress {  
        192.168.40.199/24 
    }  
    track_script { 
        check_nginx 
    }  
} 
 
 
[root@master2 ~]# cat /etc/keepalived/check_nginx.sh  
#!/bin/bash 
count=$(ps -ef |grep nginx | grep sbin | egrep -cv "grep|$$") 
if [ "$count" -eq 0 ];then 
    systemctl stop keepalived 
fi 
[root@master2 ~]# chmod +x /etc/keepalived/check_nginx.sh 
#注：keepalived 根据脚本返回状态码（0 为工作正常，非 0 不正常）判断是否故障转移。

5、启动服务

[root@master1 ~]# systemctl daemon-reload 
[root@master1 ~]# yum install nginx-mod-stream -y 
[root@master1 ~]# systemctl start nginx 
[root@master1 ~]# systemctl start keepalived 
[root@master1 ~]# systemctl enable nginx keepalived 
 
[root@master2 ~]# systemctl daemon-reload 
[root@master2 ~]# yum install nginx-mod-stream -y 
[root@master2 ~]# systemctl start nginx 
[root@master2 ~]# systemctl start keepalived 
[root@master2 ~]# systemctl enable nginx keepalived

6、测试VIP是否绑定成功

[root@master1 ~]# ip addr 
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 
1000 
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00 
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo 
       valid_lft forever preferred_lft forever 
    inet6 ::1/128 scope host  
       valid_lft forever preferred_lft forever 
2:  ens33:  <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP>  mtu  1500  qdisc  pfifo_fast  state  UP  group 
default qlen 1000 
    link/ether 00:0c:29:79:9e:36 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff 
    inet 192.168.40.180/24 brd 192.168.40.255 scope global noprefixroute ens33 
       valid_lft forever preferred_lft forever 
    inet 192.168.40.199/24 scope global secondary ens33 
       valid_lft forever preferred_lft forever 
    inet6 fe80::b6ef:8646:1cfc:3e0c/64 scope link noprefixroute  
       valid_lft forever preferred_lft forever

7、测试keepalived

停掉 master1 上的 nginx。vip 会漂移到 master2

[root@master1 ~]# service nginx stop 
 
 
目前所有的 Worker Node 组件连接都还是 master1 Node，如果不改为连接 VIP 走负载均衡
器，那么 Master 还是单点故障。 
因此接下来就是要改所有 Worker Node（kubectl get node 命令查看到的节点）组件配置文件，由
原来 192.168.40.180 修改为 192.168.40.199（VIP）。 
在所有 Worker Node 执行： 
 
[root@node1 ~]# sed -i 's#192.168.40.180:6443#192.168.40.199:16443#' /etc/kubernetes/kubelet-bootstrap.kubeconfig 
 
[root@node1 ~]# sed -i 's#192.168.40.180:6443#192.168.40.199:16443#' /etc/kubernetes/kubelet.json 
 
[root@node1 ~]# sed -i 's#192.168.40.180:6443#192.168.40.199:16443#' /etc/kubernetes/kubelet.kubeconfig 
 
[root@node1 ~]# sed -i 's#192.168.40.180:6443#192.168.40.199:16443#' /etc/kubernetes/kube-proxy.yaml 
 
[root@node1 ~]# sed -i 's#192.168.40.180:6443#192.168.40.199:16443#' /etc/kubernetes/kube-proxy.kubeconfig 
 
[root@node1 ~]# systemctl restart kubelet kube-proxy 
这样高可用集群就安装好了
# kubernetes # docker # 容器
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