Kubernetes v1.10+Keepalived HA集群墙内部署实践

导读：众所周知，K8S安装难点在于镜像下载。查询网上许多关于K8S安装部署的文章，作者要么是将镜像下载使用的工作交给了读者完成，要么是放在共享云盘中，由读者下载后导入使用。都知道，如果你不是该云盘提供商的会员，镜像下载速度堪比蜗牛。总之，三个字：”不方便“。基于最大化便利刚接触K8S的同行快速上手实践的目的，在参阅了众多同行关于K8S部署的文章，并经过反复实验验证后，将本人的实验成果在这里分享，希望可以帮助有需要的朋友。由于时间仓促，一些对本文撰写有价值的文章没有仔细考证作者和出处，在本文末尾的参阅文章中可能没有注明。如你发现本文中一些内容的原创属于你本人，请邮件联系本人处理。并在此感谢对本文创作产生帮助的作者。谢谢！

本文K8S集群高可用方案采用Keepalived。

实验环境：

1. 3台centos 1611版本虚拟机，mini安装。Linux localhost 3.10.0-514.el7.x86_64 #1 SMP Tue Nov 22 16:42:41 UTC 2016 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
2. docker version
   

   Client:
   Version: 1.13.1
   API version: 1.26
   Package version:
   Go version: go1.8.3
   Git commit: 774336d/1.13.1
   Built: Wed Mar 7 17:06:16 2018
   OS/Arch: linux/amd64
   Server:
   Version: 1.13.1
   API version: 1.26 (minimum version 1.12)
   Package version:
   Go version: go1.8.3
   Git commit: 774336d/1.13.1
   Built: Wed Mar 7 17:06:16 2018
   OS/Arch: linux/amd64
   Experimental: false

3. etcd Version: 3.1.13
4. kubeadm，kubelet，kubectl，kube-cni版本如下：
   

   -rw-r—r— 1 root root 18176678 Mar 30 00:08 5844c6be68e95a741f1ad403e5d4f6962044be060bc6df9614c2547fdbf91ae5-kubelet-1.10.0-0.x86_64.rpm
   -rw-r—r— 1 root root 17767206 Mar 30 00:07 8b0cb6654a2f6d014555c6c85148a5adc5918de937f608a30b0c0ae955d8abce-kubeadm-1.10.0-0.x86_64.rpm
   -rw-r—r— 1 root root 7945458 Mar 30 00:07 9ff2e28300e012e2b692e1d4445786f0bed0fd5c13ef650d61369097bfdd0519-kubectl-1.10.0-0.x86_64.rpm
   -rw-r—r— 1 root root 9008838 Mar 5 21:56 fe33057ffe95bfae65e2f269e1b05e99308853176e24a4d027bc082b471a07c0-kubernetes-cni-0.6.0-0.x86_64.rpm

5. k8s网络组件：flannel:v0.10.0-amd64
6. 实验网络规划如下：
   

   host1 172.18.0.154/22
   host2 172.18.0.155/22
   host3 172.18.0.156/22
   VIP 172.18.0.192/22

7. 文章视频链接
8. 文章所用脚本

安装步骤：

1. 在3台主机中执行基础环境配置脚本 base-env-config.sh
2. 在主机1执行脚本 host1-base-env.sh
3. 在主机2执行脚本 host2-base-env.sh
4. 在主机3执行脚本 host3-base-env.sh
5. 在host1主机执行如下命令

   [root@host1 ~]# scp -r /etc/etcd/ssl root@172.18.0.155:/etc/etcd/
   [root@host1 ~]# scp -r /etc/etcd/ssl root@172.18.0.156:/etc/etcd/
   

6. 在3台主机中分别执行脚本 etcd.sh
7. 查看keepalived状态

   systemctl status keepalived
   

8. 查看etcd运行状态,在host1,host2,host3分别执行如下命令：[参数名称前面是两个’-‘，注意]

   etcdctl --endpoints=https://${NODE_IP}:2379 --ca-file=/etc/etcd/ssl/ca.pem --cert-file=/etc/etcd/ssl/etcd.pem --key-file=/etc/etcd/ssl/etcd-key.pem cluster-health
   

9. 在3台主机上安装kubeadm,kubelet,kubctl,docker

   yum install kubelet kubeadm kubectl kubernetes-cni docker -y
   

10. 在3台主机禁用docker启动项参数关于SELinux的设置[参数名称前面是两个’-‘，注意]

    sed -i 's/--selinux-enabled/--selinux-enabled=false/g' /etc/sysconfig/docker
    

11. 在3台主机的kubelet配置文件中添加如下参数[参数名称前面是两个’-‘，注意]

    sed -i '9a\Environment="KUBELET_EXTRA_ARGS=--pod-infra-container-image=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/osoulmate/pause-amd64:3.0"' /etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf
    

12. 在3台主机添加docker加速器配置（可选步骤）

    cat <<EOF > /etc/docker/daemon.json
    {
    "registry-mirrors": ["https://yourself.mirror.aliyuncs.com"] #请自行申请阿里云账号获取镜像加速链接
    }
    EOF
    

13. 在3台主机分别执行以下命令

    systemctl daemon-reload
    systemctl enable docker && systemctl restart docker
    systemctl enable kubelet && systemctl restart kubelet
    

14. 在3台主机中分别执行kubeadmconfig.sh生成配置文件config.yaml
15. 在host1主机中首先执行kubeadm初始化操作, 命令如下：

    kubeadm init --config config.yaml
    

16. 在host1主机中执行初始化后操作

    mkdir -p $HOME/.kube
    sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
    sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
    

17. 将主机host1中kubeadm初始化后生成的证书和密钥文件拷贝至host2,host3相应目录下

    scp -r /etc/kubernetes/pki root@172.18.0.155:/etc/kubernetes/
    scp -r /etc/kubernetes/pki root@172.18.0.156:/etc/kubernetes/
    

18. 为主机host1安装网络组件 podnetwork【这里选用flannel】

    kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
    systemctl stop kubelet #由于kubelet会调用docker到默认url【谷歌】下载镜像，所以先禁用
    systemctl restart docker
    docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/osoulmate/flannel:v0.10.0-amd64
    systemctl start kubelet
    

19. 在host2,host3上执行如下命令

    kubeadm init --config config.yaml
    mkdir -p $HOME/.kube
    sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
    sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
    kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
    systemctl stop kubelet #如果提示需要systemctl daemon-reload，则将守护进程重启后再停止kubelet服务。
    systemctl restart docker
    docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/osoulmate/flannel:v0.10.0-amd64
    systemctl start kubelet
    

20. 查看集群各节点状态【这里仅在host1主机查看结果】

    [root@host1 ~]# kubectl get nodes
    NAME STATUS ROLES AGE VERSION
    host1 Ready master 5m v1.10.0
    host2 Ready master 1m v1.10.0
    host3 Ready master 1m v1.10.0
    [root@host1 ~]# kubectl get po --all-namespaces
    NAMESPACE NAME READY STATUS RESTARTS AGE
    kube-system coredns-7997f8864c-k9dcx 1/1 Running 0 5m
    kube-system coredns-7997f8864c-sv9rv 1/1 Running 0 5m
    kube-system kube-apiserver-host1 1/1 Running 1 4m
    kube-system kube-apiserver-host2 1/1 Running 0 1m
    kube-system kube-apiserver-host3 1/1 Running 0 1m
    kube-system kube-controller-manager-host1 1/1 Running 1 4m
    kube-system kube-controller-manager-host2 1/1 Running 0 1m
    kube-system kube-controller-manager-host3 1/1 Running 0 1m
    kube-system kube-flannel-ds-88tz5 1/1 Running 0 1m
    kube-system kube-flannel-ds-g9dpj 1/1 Running 0 2m
    kube-system kube-flannel-ds-h58tp 1/1 Running 0 1m
    kube-system kube-proxy-6fsvq 1/1 Running 1 5m
    kube-system kube-proxy-g8xnb 1/1 Running 1 1m
    kube-system kube-proxy-gmqv9 1/1 Running 1 1m
    kube-system kube-scheduler-host1 1/1 Running 1 5m
    kube-system kube-scheduler-host2 1/1 Running 1 1m
    kube-system kube-scheduler-host3 1/1 Running 0 1m
    

21. 高可用验证, 将host1关机，在host3上执行,在host2上观察keepalived是否已切换为主状态。

    while true; do sleep 1; kubectl get node;date; done
    

Q&A:

1. 为什么在kubeadm init时出现kubelet 版本不支持系统中安装的etcd的报错？
   因为本文k8s管理组件kubeadm,kubectl,kubelet的安装源为阿里云源，阿里云源会和最新k8s版本保持同步。如出现版本不兼容的问题，请按照报错提示安装相应版本的etcd或kubelet，kubeadm,kubectl组件。
2. 为什么安装时间同步软件chrony？
   由于集群采用keepalived检测集群各节点的活动状态，如不能保证各节点时间同步，会导致心跳异常，进而影响集群的故障倒换。当然，你也可以采用其它时间同步措施，只要能保证各节点之间的时间同步即可。
3. 步骤18中为什么用kubectl应用了网络组件后还要用docker pull从阿里云拉取镜像呢？
   kubectl应用了flannel组件后默认会从谷歌镜像库中拉取镜像，所以要先停止kubelet服务，使其停止对docker的调用，在我们手动从阿里云拉取镜像后，再重启kubelet服务，k8s相关服务会自动识别镜像。在host2,host3主机kubeadm init完成后可能还会出现其它镜像包未拉取完成的情况，这时也可以采用这种方法：即停止kubelet服务，重启docker服务，手动拉取镜像【确定需要拉取那些镜像可先在主机上使用 kubectl get po —all-namespaces命令获取各主机镜像的当前状态。如READY列显示0/1表示镜像仍在拉取/创建中，可使用你下载的k8s压缩包中名称为阿里云镜像包的txt文档中的相应命令】，之后再启动kubelet服务。除flannel镜像外，理论上所有镜像在kubeadm init中都会从阿里云镜像库中拉取，所以，如果host2,host3在kubeadm init时有镜像没有拉取完成，可等待1-2分钟，如还未成功，直接重启kubelet服务即可。

参考文章：

https://www.kubernetes.org.cn/3536.html
https://docs.docker.com/install/linux/docker-ce/ubuntu/#os-requirements https://kubernetes.io/docs/setup/independent/install-kubeadm/
https://linux.cn/article-4764-1.html
https://blog.csdn.net/yjk13703623757/article/details/78997157