【Kubernetes系列】第3篇 Kubernetes集羣安裝部署

本文介紹瞭如何經過Kubespray來進行部署高可用k8s集羣，k8s版本爲1.12.5。

一、部署手冊

代碼倉庫：https://github.com/kubernetes...

參考文檔：https://kubespray.io/#/

二、k8s master機器配置

三、k8s 集羣安裝步驟

step1: 設置主機間的免密登陸

因爲kubespray是依賴於ansible，ansible經過ssh協議進行主機之間的訪問，因此部署以前須要設置主機之間免密登陸，步驟以下：

ssh-keygen -t rsa
scp ~/.ssh/id_rsa.pub root@IP:/root/.ssh
ssh root@IP
cat /root/.ssh/id_rsa.pub >> /root/.ssh/authorized_keys

step2: 下載kubespray

注意：不要經過使用github倉庫master分支的代碼，我這裏使用的是tag v2.8.3進行部署

wget https://github.com/kubernetes-sigs/kubespray/archive/v2.8.3.tar.gz
tar -xvf v2.8.3
cd kubespray-v2.8.3

step3: 配置調整

3.1 更換鏡像

Kubernetes安裝大部分都是使用的國外的鏡像，因爲防火牆緣由沒有辦法獲取到這些鏡像，因此須要本身建立鏡像倉庫並將這些鏡像獲取到上傳到鏡像倉庫中。

3.1.1 新建鏡像倉庫

鏡像倉庫咱們選用的組件是Harbor，安裝步驟參考：

https://github.com/goharbor/h...

3.1.2 整理k8s集羣部署中須要使用的鏡像

在文件roles/download/defaults/main.yml文件中，能夠看到使用的全量鏡像列表，注意某些鏡像因爲功能未使用的緣由因此暫時沒有用到，咱們主要用到有以下鏡像：

3.1.3 下載所需鏡像並上傳至私有鏡像倉庫

使用的鏡像列表以下，在這裏我申請了一臺國外的阿里雲主機，在該臺主機下載所需鏡像而後上傳至私有鏡像倉庫

例如操做某個鏡像時，須要執行以下命令：

docker pull gcr.io/google_containers/kubernetes-dashboard-amd64:v1.10.0
docker tag gcr.io/google_containers/kubernetes-dashboard-amd64:v1.10.0 106.14.219.69:5000/google_containers/kubernetes-dashboard-amd64:v1.10.0
docker push 106.14.219.69:5000/google_containers/kubernetes-dashboard-amd64:v1.10.0

3.1.4 更改鏡像地址並修改Docker配置

在inventory/testcluster/group_vars/k8s-cluster/k8s-cluster.yml文件中添加以下配置：

# kubernetes image repo define
kube_image_repo: "10.0.0.183:5000/google_containers"
## modified by: robbin
# comment: 將使⽤的組件的鏡像倉庫修改成私有鏡像倉庫地址
etcd_image_repo: "10.0.0.183:5000/coreos/etcd"
coredns_image_repo: "10.0.0.183:5000/coredns"
calicoctl_image_repo: "10.0.0.183:5000/calico/ctl"
calico_node_image_repo: "10.0.0.183:5000/calico/node"
calico_cni_image_repo: "10.0.0.183:5000/calico/cni"
calico_policy_image_repo: "10.0.0.183:5000/calico/kube-controllers"
hyperkube_image_repo: "{{ kube_image_repo }}/hyperkube-{{ image_arch }}"
pod_infra_image_repo: "{{ kube_image_repo }}/pause-{{ image_arch }}"
dnsautoscaler_image_repo: "{{ kube_image_repo }}/cluster-proportional-autoscaler-{
{ image_arch }}"
dashboard_image_repo: "{{ kube_image_repo }}/kubernetes-dashboard-{{ image_arch }}"

因爲咱們的私有鏡像倉庫未配置https證書，須要在 inventory/testcluster/group_vars/all/docker.yml文件中添加以下配置：

docker_insecure_registries:
- 10.0.0.183:5000

3.2 Docker安裝源更改以及執行文件預處理

3.2.1 Docker安裝源更改

因爲默認從Docker官方源安裝docker，速度很是慢，這裏咱們更換爲國內阿里源，在inventory/testcluster/group_vars/k8s-cluster/k8s-cluster.yml文件中添加以下配置：

# CentOS/RedHat docker-ce repo
docker_rh_repo_base_url: 'https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/7/$basearch/stable'
docker_rh_repo_gpgkey: 'https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg'
dockerproject_rh_repo_base_url: 'https://mirrors.aliyun.com/docker-engine/yum/repo/main/centos/7'
dockerproject_rh_repo_gpgkey: 'https://mirrors.aliyun.com/docker-engine/yum/gpg'

3.2.2 可執行文件預處理

另外因爲須要從google以及github下載一些可執行文件，因爲防火牆緣由沒法直接在服務器上下載，咱們能夠預先將這些執行文件下載好，而後上傳到指定的服務器路徑中

可執行文件下載地址能夠在roles/download/defaults/main.yml文件中查找到，下載路徑以下：

kubeadm_download_url: "https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/v
1.12.5/bin/linux/amd64/kubeadm"
hyperkube_download_url: "https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release
/v1.12.5/bin/linux/amd64/hyperkube"
cni_download_url: "https://github.com/containernetworking/plugins/releases/downloa
d/v0.6.0/cni-plugins-amd64-v0.6.0.tgz"

接下來修改文件權限，並上傳到每臺服務器的/tmp/releases目錄下

chmod 755 cni-plugins-amd64-v0.6.0.tgz hyperkube kubeadm
scp cni-plugins-amd64-v0.6.0.tgz hyperkube kubeadm root@node1:/tmp/releases

3.3 組件列表

k8s所須要的組件

可選插件列表

3.4 DNS方案

k8s的服務發現依賴於DNS，涉及到兩種類型的網絡：主機網絡和容器網絡，因此Kubespray提供了兩種配置來進行管理

3.4.1 dns_mode

dns_mode 主要用於集羣內的域名解析，有以下幾種類型，咱們的技術選型是coredns，注意：選擇某種dns_mode，可能須要下載安裝多個容器鏡像，其鏡像版本也可能不一樣

3.4.2 resolvconf_mode

resolvconf_mode主要用來解決當容器部署爲host網絡模式的時候，如何使用k8s的dns，這裏咱們使用的是docker_dns

resolvconf_mode: docker_dns

3.5 網絡插件選擇

3.5.1 kube-proxy

kube-proxy能夠選擇ipvs或者iptables，在這裏咱們選擇的是ipvs模式，關於這二者的區別能夠參考 華爲雲在 K8S 大規模場景下的 Service 性能優化實踐(https://zhuanlan.zhihu.com/p/...)

3.5.2 網絡插件列表

網絡插件列表以下，咱們的技術選型是calico，注意：選擇某種網絡插件，可能須要一個或多個容器鏡像，其鏡像版本也可能不一樣

3.6 高可用方案

step4: 按照以下步驟進行安裝部署

# Install dependencies from ``requirements.txt``
sudo pip install -r requirements.txt
# Copy `inventory/sample` as `inventory/mycluster`
cp -rfp inventory/sample inventory/mycluster
# Update Ansible inventory file with inventory builder
declare -a IPS=(10.10.1.3 10.10.1.4 10.10.1.5)
CONFIG_FILE=inventory/mycluster/hosts.ini python3 contrib/inventory_builder/invent
ory.py ${IPS[@]}
# Review and change parameters under `inventory/mycluster/group_vars`
cat inventory/mycluster/group_vars/all/all.yml
cat inventory/mycluster/group_vars/k8s-cluster/k8s-cluster.yml
# Deploy Kubespray with Ansible Playbook - run the playbook as root
# The option `-b` is required, as for example writing SSL keys in /etc/,
# installing packages and interacting with various systemd daemons.
# Without -b the playbook will fail to run!
ansible-playbook -i inventory/mycluster/hosts.ini --become --become-user=root clus
ter.yml

部署完成，能夠登陸到k8s-master所在的主機，執行以下命令，能夠看到各個組件正常

kubectl cluster-info
kubectl get node
kubectl get pods --all-namespaces

參考文檔：
https://github.com/kubernetes...
https://xdatk.github.io/2018/...
https://jicki.me/kubernetes/d...