kubeadm HA master(v1.14.0)离线包 + 自动化脚本 + 常用插件 For Centos/Fedora

0x00 文章楔子

本文面向具有基本K8s使用经验的读者
项目作者在业余时间看心情维护,不求你用,爱用不用。
建议那些有钱的,懒得动脑子的,有甲方病的,出门左转找个收费的装,花点,不丢人。

关于kubernetes v1.14.0:

  • kubeadm开始建议使用systemd作为节点的cgroup控制器,因此建议读者参考本文流程配置docker为使用systemd,而非默认的Cgroupfs。
  • kubelet额外的引入了对conntrack的依赖。
  • Linux 5.0.x版内核已被支持。

关于其他plugins:

  • 本次release集成的是calico3.5.3版本,使用host-local模式ipam。最新版的calico(3.6.0)中,calico-ipam功能已经成熟并在官方manifest中默认启用,然而3.6.0存在一些问题因而没能通过我的部署测试。
  • 本次release集成的traefik是最新的稳定版本1.7.9,traefik:2.0已经发布,但尚处于alpha2测试阶段。
  • 我在项目的feature-prom-rook分支添加了Rook和Prometheus的测试yaml,读者有兴趣的话可以试用一下。

理论上升级内核并不是必要的,为私有仓库单独准备一台机器也并不是必要的,但本指导为了简化步骤,将假设读者会按照本文步骤升级内核,并为私有仓库准备了一台单独的机器。如果读者跳过这些步骤后出现问题,本文不会提供解决这些问题所需要进行的额外配置

本文中出现的全部下载连接见下表:

文件名 下载链接 提取码 MD5
helm-v2.13.1-linux-amd64.tar.gz 百度盘 crv5 ffbe37fe328d99156d14a950bbd8107c
k8s-v1.14.0-rpms.tgz 百度盘 okdg 7cccc6b10e17a6c640baced768aab274
k8s-repo-v1.14.0 百度盘 88ua 96af3a2da51460f8e51321e15094fdd2
kernel-ml-5.0.4.tgz 百度盘 twl3 8e546a243f6fd5ca3ebe1d30079d2bac

本文中的自动化部署脚本可以在Lentil1016/kubeadm-ha找到,欢迎Star/Fork/提issue和PR。

升级过程的录像可以在本链接查看

集群方案:

  • 发行版:CentOS 7 & Fedora 29
  • 容器运行时:Docker-18.09.3-ce
  • 内核: 5.0.3-200.fc29.x86_64
  • 版本:Kubernetes: 1.14.0
  • 网络方案: Calico v3.5.3
  • kube-proxy mode: IPVS
  • master高可用方案:keepalived LVS
  • DNS插件: CoreDNS 1.3.1
  • metrics插件:metrics-server v0.3.1
  • dashboard:kubernetes-dashboard v1.10.1
  • ingress控制器:traefik 1.7.9
  • helm & tiller:v2.13.1

0x01 Kubernetes集群搭建

集群结构摘要

此处为举列说明,假定各个机器的主机信息以及IP分布如下,需要额外说明的是,由于私有仓库需要占用80端口,与ingress controller冲突,因此为私有仓库单独准备一台机器是必要的:

Host Name Role IP
registry image registry 10.130.38.80
centos-7-x86-64-29-80 master-1 10.130.29.80
centos-7-x86-64-29-81 master-2 10.130.29.81
centos-7-x86-64-29-82 master-3 10.130.29.82
Virtual IP 10.130.29.83
node1 worker 10.130.38.105
node2 worker 10.130.38.106
node3 worker 10.130.38.107

进行系统配置

在所有机器上下载内核rpm包,并且执行下面的脚本,配置注记:

  • 关闭防火墙、selinux
  • 关闭系统的Swap,Kubernetes 1.8开始要求。
  • 关闭linux swap空间的swappiness
  • 配置L2网桥在转发包时会被iptables的FORWARD规则所过滤,该配置被CNI插件需要,更多信息请参考Network Plugin Requirements
  • 升级内核到最新,原因见issue#19
  • 开启IPVS

如果发现elrepo-kernel源中的内核版本过高或过低,无法满足要求,可以使用下面测试过的5.0.4版本rpm包:

kernel-ml-5.0.4.tgz 百度盘 twl3 8e546a243f6fd5ca3ebe1d30079d2bac
# 所有主机:基本系统配置

# 关闭Selinux/firewalld
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
sed -i "s/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g" /etc/selinux/config
 
# 关闭交换分区
swapoff -a
yes | cp /etc/fstab /etc/fstab_bak
cat /etc/fstab_bak |grep -v swap > /etc/fstab
 
# 设置网桥包经IPTables,core文件生成路径
echo """
vm.swappiness = 0
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.conf.all.rp_filter = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
""" > /etc/sysctl.conf
sysctl -p
 
# 同步时间
yum install -y ntpdate
ntpdate -u ntp.api.bz
 
# 升级内核
rpm -Uvh http://www.elrepo.org/elrepo-release-7.0-2.el7.elrepo.noarch.rpm ;yum --enablerepo=elrepo-kernel install kernel-ml-devel kernel-ml -y
 
# 检查默认内核版本是否大于4.14,否则请调整默认启动参数
grub2-editenv list
 
#重启以更换内核
reboot
 
# 确认内核版本后,开启IPVS
uname -a
cat > /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules <<EOF
#!/bin/bash
ipvs_modules="ip_vs ip_vs_lc ip_vs_wlc ip_vs_rr ip_vs_wrr ip_vs_lblc ip_vs_lblcr ip_vs_dh ip_vs_sh ip_vs_fo ip_vs_nq ip_vs_sed ip_vs_ftp nf_conntrack"
for kernel_module in \${ipvs_modules}; do
 /sbin/modinfo -F filename \${kernel_module} > /dev/null 2>&1
 if [ $? -eq 0 ]; then
 /sbin/modprobe \${kernel_module}
 fi
done
EOF
chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && lsmod | grep ip_vs

执行sysctl -p报错请参考centos7添加bridge-nf-call-ip6tables出现No such file or directory

Kubernetes要求集群中所有机器具有不同的Mac地址、产品uuid、Hostname。可以使用如下命令查看Mac和uuid

# 所有主机:检查UUID和Mac

cat /sys/class/dmi/id/product_uuid
ip link

安装配置Docker

Docker从1.13版本开始调整了默认的防火墙规则,禁用了iptables filter表中FOWARD链,这样会引起Kubernetes集群中跨Node的Pod无法通信,因此docker安装完成后,还需要手动修改iptables规则。

安装私有镜像库

如果不能翻墙,需要使用本文提供的私有镜像源,则还需要为docker做如下配置,将K8s官方镜像库的几个域名设置为insecure-registry,然后设置hosts使它们指向私有源。

# 所有主机:http私有源配置

# 额外为Docker配置私有源
cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
 "insecure-registries":["harbor.io", "k8s.gcr.io", "gcr.io", "quay.io"],
 "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
 "log-driver": "json-file",
 "log-opts": {
 "max-size": "100m"
 },
 "storage-driver": "overlay2"
 }
EOF
systemctl restart docker
 
# 此处应当修改为registry所在机器的IP
REGISTRY_HOST="10.130.38.80"
# 设置Hosts
yes | cp /etc/hosts /etc/hosts_bak
cat /etc/hosts_bak|grep -vE '(gcr.io|harbor.io|quay.io)' > /etc/hosts
echo """
$REGISTRY_HOST gcr.io harbor.io k8s.gcr.io quay.io """ >> /etc/hosts

下载地址:

k8s-repo-v1.14.0 百度盘 88ua 96af3a2da51460f8e51321e15094fdd2

随后将该文件放置到registry机器上,并在registry主机上加载、启动该镜像

# registry:启动私有镜像库
docker load -i /path/to/k8s-repo-1.14.0
docker run --restart=always -d -p 80:5000 --name repo harbor.io:1180/system/k8s-repo:v1.14.0

该镜像库中包含如下镜像,全部来源于官方镜像站。

镜像列表

安装配置kubernetes

基本安装

下载文件:

k8s-v1.14.0-rpms.tgz 百度盘 okdg 7cccc6b10e17a6c640baced768aab274

并放置在k8s各个master和worker主机上

# master & worker:安装kubernetes

yum install -y socat keepalived ipvsadm conntrack
cd /path/to/downloaded/file
tar -xzvf k8s-v1.14.0-rpms.tgz
cd k8s-v1.14.0
rpm -Uvh * --force
systemctl enable kubelet
kubeadm version -o short

配置免密码登陆

# master-1:生成ssh密钥对

ssh-keygen
# 三次回车后,密钥生成完成
cat ~/.ssh/id_rsa.pub
# 得到该机器的公钥如下图

将该公钥复制,并分别登陆到master-1 master-2 master-3的root用户,将它令起一行粘贴到 ~/.ssh/authorized_keys 文件中,包括master-1自己

复制完成后,从master-1上分别登陆master-1 master-2 master-3测试是否可以免密码登陆(请不要跳过这一步),可以的话便可以继续执行下一步

部署HA Master

HA Master的部署过程已经自动化,请在master-1上执行如下命令,并注意修改IP

# 部署HA master

cd ~/
 
# 创建集群信息文件
echo """
CP0_IP=10.130.29.80
CP1_IP=10.130.29.81
CP2_IP=10.130.29.82
VIP=10.130.29.83
NET_IF=eth0
CIDR=10.244.0.0/16
""" > ./cluster-info
 
bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Lentil1016/kubeadm-ha/1.14.0/kubeha-gen.sh)"
# 该步骤将可能持续2到10分钟,在该脚本进行安装部署前,将有一次对安装信息进行检查确认的机会

可以在本链接查看我在自己的环境上安装全过程的录像,安装结束后会打印出如下的信息,最后一行为加入集群的命令。

访问dashboard

如果需要访问kubernetes dashboard或traefik dashboard,只需要在浏览器所在机器上配置到任意master的hosts解析,然后访问对应域名即可。

echo """
10.130.29.80 dashboard.multi.io ingress.multi.io""" >> /etc/hosts

测试发现有时kubernetes dashboard容器会不响应请求,如果出现该情况请尝试删除dashboard的pod以重新启动该pod,即可解决该问题。

安装helm

如果需要安装helm,请先下载离线包:

helm-v2.13.1-linux-amd64.tar.gz 百度盘 crv5 ffbe37fe328d99156d14a950bbd8107c
cd /path/to/helm-v2.13.1-linux-amd64.tar.gz/
tar -xzvf helm-v2.13.1-linux-amd64.tar.gz
cd linux-amd64
cp helm /usr/local/bin
helm init --service-account=kubernetes-dashboard-admin --skip-refresh --upgrade
helm version

加入work node

现在可以将各节点入编到集群中。join command是由kubeadm动态生成的,其基本形式如下

# worker:将worker编入集群
kubeadm join 10.130.29.83:6443 --token 4n3hvt.sb8qjmno6l47tsww --discovery-token-ca-cert-hash sha256:a7f1de577bd8677a5d7fe4d765993645ae25d8b52a63a1133b74a595a7bb2e0f

其中包含了节点入编集群所需要携带的验证token,以防止外部恶意的节点进入集群。每个token自生成起24小时后过期。届时如果需要加入新的节点,则需要重新生成新的join token,请使用下面的命令生成,注意改写IP:

# master-1:生成指向VIP的Join Command
kubeadm token create --print-join-command

随后到worker节点执行刚刚生成的join command即可将该节点编入集群。

至此,HA master Kubernetes 集群搭建完毕

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评论 23

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  1. #12

    dashboard 用了80端口 是不是跟repo冲突了? 关了repo才能访问?

    caca3周前 (03-28)回复
    • 文章中已经多次强调要为repo单独准备一台机器。如果不想为repo单独准备机器,请自行使用ingress或其他转发方法将repo从其他端口映射到80

      lentil10163周前 (03-28)回复
      • 是我看错了 因为两个ip结尾都是80 所以用了同一台 抱歉

        caca3周前 (03-28)回复
  2. #11

    dashboard页面能打开,输入token死活没响应;

    2019/04/04 07:44:58 MSG_LOGIN_UNAUTHORIZED_ERROR
    2019/04/04 07:45:26 Metric client health check failed: the server could not find the requested resource (get services heapster). Retrying in 30 seconds.
    2019/04/04 07:45:56 Metric client health check failed: the server could not find the requested resource (get services heapster). Retrying in 30 seconds.

    请教楼主 有什么解决办法没

    cjd90232周前 (04-04)回复
    • 补充,试过几次删除 dashboard pod ,也是登录不上

      cjd90232周前 (04-04)回复
  3. #10

    CP0_IP=10.130.29.80
    CP1_IP=10.130.29.81
    CP2_IP=10.130.29.82
    VIP=10.130.29.83
    NET_IF=eth0
    CIDR=10.244.0.0/16

    这个IP要设置成路由器局域网IP怎么设置?

    墨镜2周前 (04-09)回复
  4. #9

    [root@w1 k8s-v1.14.0]# systemctl enable kubelet
    Failed to execute operation: File exists
    这个地方就报错了,不知道你是怎么成功的

    weir1周前 (04-10)回复
    • 报这个错误说明你这台机器已经enable过kubelet了。。。连百度都不查一下的

  5. #8

    差评,差评,居然不在百度网盘一次性提供所有下载文件,每个文件单独提供。

    study-k8s6天前回复
    • 不是每个人都像你这样口口饭都要喂到嘴边吃,吃完还嫌勺小

  6. #7
    lameleg
  7. #6

    为什么worker节点也装keepalived

    joker3天前回复
  8. #5

    大神,能否在你的这个基础上 单独写一章calico各种模式的安装呢,网络部分感觉还有点难,多谢多谢了额

    东方3天前回复
  9. #4

    大神,我一直想不明白一个问题,我在你的1.12 1.13 .14的版本中发现calico calico-kube-controllers部分,你的calico.yaml中一直删除掉的,我这边如果直接用官网的 带calico-kube-controller 发现总有一个node有问题
    kubectl get po –all-namespaces -o wide
    NAMESPACE NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
    kube-system calico-etcd-5l764 1/1 Running 0 4d7h 192.168.200.29 master
    kube-system calico-kube-controllers-5bc85548d5-ttgpv 1/1 Running 0 39m 192.168.200.27 node2
    kube-system calico-node-4lj56 1/1 Running 0 39m 192.168.200.29 master
    kube-system calico-node-9927l 1/1 Running 2 39m 192.168.200.28 node3
    kube-system calico-node-9rb4f 1/1 Running 0 39m 192.168.200.27 node2
    kube-system calico-node-dlhxz 0/1 Running 0 39m 192.168.200.26 node1
    kube-system calicoctl 1/1 Running 0 4d3h 192.168.200.29 master
    不知道你那边遇到过没

    东方3天前回复
    • calico-kube-controllers是从3.6.0开始加入到calico的示例manifest中的,请检查是否使用了3.6.x版本的calico,3.6.x版本calico与3.5.x差别较大,可以尝试使用3.5.x版本看问题是否依然存在。

  10. #3

    请教下:在执行
    # registry:启动私有镜像库
    docker load -i /path/to/k8s-repo-1.14.0

    时报文件找不到,但是我检查了路径和文件都没问题权限也用的是root

    墨镜2天前回复
    • 下载的文件是这样的:k8s-repo-v1.14.0.baiduyun.p.downloading 、k8s-repo-v1.14.0 是不是文件有问题?有其他下载地址吗?

      墨镜2天前回复
    • 我也是一对文件找不到,正在排错中…

      joker2天前回复
  11. #2

    百度网上上传上去的私有镜像库文件没传完有问题,换了手机和网页版下载下来都不能用,有其他下载地址么?

    墨镜2天前回复
    • 我手动下载并且查验了一下,不存在你所描述的情况,请检查自身网络是否正常,并参考文件MD5校验值“96af3a2da51460f8e51321e15094fdd2”检查下载到的文件是否完整。

      • 啊?下载下来是不是一个美欧后缀名的文件?k8s-repo-v1.14.0.baiduyun.p.downloading 、k8s-repo-v1.14.0 您用的百度网盘的版本号是多少?那就应该是百度网盘的问题,网上也有很多人下载下来是downloading这个文件

        墨镜1天前回复
  12. #1

    Waiting for all pods into ‘Running’ status. You can press ‘Ctrl + c’ to terminate this waiting any time you like.
    一路顺风卡到这里一动不动一个小时了 kubectl get pods 查看no such file

    墨镜18小时前回复