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kubernetes高可用设计-master节点和kubectl

发布时间:2023-09-06 02:10责任编辑:苏小强关键词:kubernetes

部署master 节点

上一遍是CA证书和etcd的部署,这一篇继续搭建k8s,废话不多说、开始部署。

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。

环境变量

$ wget https://dl.k8s.io/v1.8.2/kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz$ tar -xzvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz

将二进制文件拷贝到/usr/k8s/bin目录

$ sudo cp -r /root/kubernetes/server/bin/{kube-apiserver,kube-controller-manager,kube-scheduler} /usr/k8s/bin/

创建kubernetes 证书

#所有组件之间都需要配置证书

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
  • 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”

生成kubernetes 证书和私钥:

$ 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/

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/

创建kube-apiserver 的systemd unit文件

$ cat ?> kube-apiserver.service <<EOF[Unit]Description=Kubernetes API ServerDocumentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetesAfter=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=${ETCD_ENDPOINTS} \ ?--enable-swagger-ui=true \ ?--allow-privileged=true \ ?--apiserver-count=2 \ ?--audit-log-maxage=30 \ ?--audit-log-maxbackup=3 \ ?--audit-log-maxsize=100 \ ?--audit-log-path=/var/lib/audit.log \ ?--audit-policy-file=/etc/kubernetes/audit-policy.yaml \ ?--event-ttl=1h \ ?--logtostderr=true \ ?--v=6Restart=on-failureRestartSec=5Type=notifyLimitNOFILE=65536[Install]WantedBy=multi-user.targetEOF
  • 如果你安装的是1.9.x版本的,一定要记住上面的参数experimental-bootstrap-token-auth,需要替换成enable-bootstrap-token-auth,因为这个参数在1.9.x里面已经废弃掉了
  • kube-apiserver 1.6 版本开始使用 etcd v3 API 和存储格式
  • --authorization-mode=RBAC 指定在安全端口使用RBAC 授权模式,拒绝未通过授权的请求
  • kube-scheduler、kube-controller-manager 一般和 kube-apiserver 部署在同一台机器上,它们使用非安全端口和 kube-apiserver通信
  • kubelet、kube-proxy、kubectl 部署在其它 Node 节点上,如果通过安全端口访问 kube-apiserver,则必须先通过 TLS 证书认证,再通过 RBAC 授权
  • kube-proxy、kubectl 通过使用证书里指定相关的 User、Group 来达到通过 RBAC 授权的目的
  • 如果使用了 kubelet TLS Boostrap 机制,则不能再指定 --kubelet-certificate-authority--kubelet-client-certificate 和 --kubelet-client-key 选项,否则后续 kube-apiserver 校验 kubelet 证书时出现 ”x509: certificate signed by unknown authority“ 错误
  • --admission-control 值必须包含 ServiceAccount,否则部署集群插件时会失败
  • --bind-address 不能为 127.0.0.1
  • --service-cluster-ip-range 指定 Service Cluster IP 地址段,该地址段不能路由可达
  • --service-node-port-range=${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
  • 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/

这里解释一下审查日志策略是什么东西、起什么作用;

如果有人执行了 kube-apiserver 做了什么操作 都会有日志产生有记录的 对后续排查问题大有用处,可以把日志重定向一个文件里面来分析。

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

 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 ManagerDocumentation=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=2Restart=on-failureRestartSec=5[Install]WantedBy=multi-user.targetEOF
  • --address 值必须为 127.0.0.1,因为当前 kube-apiserver 期望 scheduler 和 controller-manager 在同一台机器

  • --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

配置和启动kube-scheduler

创建kube-scheduler 的systemd unit文件

$ cat > kube-scheduler.service <<EOF[Unit]Description=Kubernetes SchedulerDocumentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes[Service]ExecStart=/usr/k8s/bin/kube-scheduler \ ?--address=127.0.0.1 \ ?--master=http://${MASTER_URL}:8080 \ ?--leader-elect=true \ ?--v=2Restart=on-failureRestartSec=5[Install]WantedBy=multi-user.targetEOF
  • --address 值必须为 127.0.0.1,因为当前 kube-apiserver 期望 scheduler 和 controller-manager 在同一台机器
  • --master=http://${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

在这里提一句三个组件配置不是很复杂

$ 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

现在还验证不了kube-apiserver状态 ,缺少kubectl工具

配置kubectl 命令行工具

kubectl默认从~/.kube/config配置文件中获取访问kube-apiserver 地址、证书、用户名等信息,需要正确配置该文件才能正常使用kubectl命令。

需要将下载的kubectl 二进制文件和生产的~/.kube/config配置文件拷贝到需要使用kubectl 命令的机器上。

很多童鞋说这个地方不知道在哪个节点上执行,kubectl只是一个和kube-apiserver进行交互的一个命令行工具,所以你想安装到那个节点都想,master或者node任意节点都可以,比如你先在master节点上安装,这样你就可以在master节点使用kubectl命令行工具了,如果你想在node节点上使用(当然安装的过程肯定会用到的),你就把master上面的kubectl二进制文件和~/.kube/config文件拷贝到对应的node节点上就行了。

环境变量

$ source /usr/k8s/bin/env.sh$ export KUBE_APISERVER="https://${MASTER_URL}:6443"

    注意这里的KUBE_APISERVER地址,因为我们还没有安装haproxy,所以暂时需要手动指定使用apiserver的6443端口,等haproxy安装完成后就可以用使用443端口转发到6443端口去了。

  • 变量KUBE_APISERVER 指定kubelet 访问的kube-apiserver 的地址,后续被写入~/.kube/config配置文件

下载kubectl

$ wget https://dl.k8s.io/v1.8.2/kubernetes-client-linux-amd64.tar.gz # 如果服务器上下载不下来,可以想办法下载到本地,然后scp上去即可$ tar -xzvf kubernetes-client-linux-amd64.tar.gz$ sudo cp kubernetes/client/bin/kube* /usr/k8s/bin/$ sudo chmod a+x /usr/k8s/bin/kube*$ export PATH=/usr/k8s/bin:$PATH

创建admin 证书

kubectl 与kube-apiserver 的安全端口通信,需要为安全通信提供TLS 证书和密钥。创建admin 证书签名请求:

$ cat > admin-csr.json <<EOF{ ?"CN": "admin", ?"hosts": [], ?"key": { ???"algo": "rsa", ???"size": 2048 ?}, ?"names": [ ???{ ?????"C": "CN", ?????"ST": "BeiJing", ?????"L": "BeiJing", ?????"O": "system:masters", ?????"OU": "System" ???} ?]}EOF
  • 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所有API 的权限
  • O 指定了该证书的Group 为system:masters,kubectl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
  • hosts 属性值为空列表

       #hosts属性为空表示不指定在那台机器上安装

生成admin 证书和私钥:

$ 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 admin-csr.json | cfssljson -bare admin$ ls adminadmin.csr ?admin-csr.json ?admin-key.pem ?admin.pem$ sudo mv admin*.pem /etc/kubernetes/ssl/

创建kubectl kubeconfig 文件

# 设置集群参数$ kubectl config set-cluster kubernetes ??--certificate-authority=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem ??--embed-certs=true ??--server=${KUBE_APISERVER}# 设置客户端认证参数$ kubectl config set-credentials admin ??--client-certificate=/etc/kubernetes/ssl/admin.pem ??--embed-certs=true ??--client-key=/etc/kubernetes/ssl/admin-key.pem ??--token=${BOOTSTRAP_TOKEN}# 设置上下文参数$ kubectl config set-context kubernetes ??--cluster=kubernetes ??--user=admin# 设置默认上下文$ kubectl config use-context kubernetes
  • admin.pem证书O 字段值为system:masterskube-apiserver 预定义的 RoleBinding cluster-admin将 Group system:masters 与 Role cluster-admin 绑定,该 Role 授予了调用kube-apiserver 相关 API 的权限
  • 生成的kubeconfig 被保存到 ~/.kube/config 文件

分发kubeconfig 文件

~/.kube/config文件拷贝到运行kubectl命令的机器的~/.kube/目录下去。

现在可以使用kubectl get cs查看状态了

get是 kubernetes api中的一个方法吧

kubernetes高可用设计-master节点和kubectl

原文地址:https://www.cnblogs.com/394510636-ff/p/9501921.html

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