實用教程丨使用K3s和MySQL運行Rancher 2.4

時間 2020-06-02

標籤實用教程使用 k3s mysql 運行 rancher 2.4 欄目 MySQL 简体版

原文原文鏈接

簡介

本文將介紹在高可用K3s Kubernetes集羣上安裝Rancher 2.4的過程並針對MySQL利用Microsoft Azure數據庫的優點，該數據庫消除了對etcd的依賴，併爲咱們提供了Azure在這一服務中的全部其餘功能。mysql

在本文中，你將瞭解到只使用Azure Cloud Shell如何部署基礎架構以支持此方式。使用Cloud Shell的好處是零基礎架構便可上手——僅需訪問Azure門戶便可。而且許多所需的CLI功能已經預先安裝好，從而大大減小了完成安裝所需的工做量。git

你部署完成基礎架構後，你將瞭解如何使用K3s在一個Kubernetes集羣上部署Rancher 2.4。在Rancher 2.4中，咱們已經添加了新的部署支持模式：在兩個節點上的Rancher 2.4運行帶有外部數據庫的K3s。使用這一模式的好處之一是咱們能夠將節點視爲短暫的。因爲K3s支持外部MySQL數據庫，所以咱們能夠作到這一點。github

K3s是一個輕量的Kubernetes發行版，它比Rancher Kubernetes Engine（RKE）更先進，而且具備如下加強功能：sql

嵌入式SQLite數據庫替換了etcd，成爲默認的數據存儲，它還支持外部數據存儲，例如PostgreSQL、MySQL和etcd。（本文中咱們將使用MySQL）docker
咱們添加了簡單但功能強大的「開箱即用」的功能，例如本地存儲程序、服務負載均衡器、Helm controller以及Traefik controller。shell
全部Kubernetes控制平面組件的操做都封裝在單個二進制文件和進程中。這使K3s能夠自動化和管理複雜的集羣操做，例如分發證書。數據庫
咱們移除了in-tree雲提供程序和存儲插件ubuntu
咱們已將外部依賴性降到最低（僅須要現代內核和cgroup掛載）。K3s軟件包須要依賴項，包括：Containerd、Flannel、CoreDNS和主機實用程序（iptables、socat等）緩存

若是你是第一次嘗試使用Rancher，能夠考慮這種部署模式。這頗有可能在以後成爲部署Rancher的首選方法，提早了解老是好的——尤爲是在Azure運行數據中心時。

前期準備

爲了完成如下內容，你須要提早準備：

Microsoft帳號：Microsoft的登陸憑證。能夠是你的Azure Active Directory憑據，也能夠是普通的Outlook帳戶。
訪問一個Azure訂閱：能夠是免費試用/隨用隨付/也能夠是企業訂閱（https://azure.microsoft.com/en-us/free/ ）
訪問Azure門戶（https://portal.azure.com/#home ）

架構

如下圖片展現了將要在Azure中建立的資源：

這兩個節點將放在單個子網（subnet）中的本身的vNet上。這些將在Azure負載平衡器的前面。MySQL數據庫將從外部的vNet提供，vNet由Microsoft託管。而後經過鏈接到子網的單個網絡安全組（NSG）保護節點。

Azure Cloud Shell

咱們將只使用Azure Cloud Shell來配置在Azure中的K3s上運行Rancher所需的全部元素。在門戶中，單擊右上角的「Azure Cloud Shell」按鈕。該圖標中有大於符號和下劃線。

Azure網絡

資源組

在Azure中，全部資源須要歸屬於某個資源組，因此咱們得先建立資源組。咱們將設置默認區域和資源組，以確保咱們全部的資源都會被建立到正確的位置。

請注意：我使用eastus2做爲個人區域，但你能夠根據自身須要進行更改。

az group create -l eastus2  -n RancherK3sResourceGroup
az configure --defaults location=eastus2 group=RancherK3sResourceGroup

Vnet、公共IP和網絡安全組（NSG）

這些命令完成後，將在資源組內部建立網絡組件。其中包括帶有默認子網的vNet，咱們稍後將建立的兩個虛擬機（VM）的兩個公共IP，以及一個網絡安全組（NSG）。

az network vnet create --resource-group RancherK3sResourceGroup --name RancherK3sVnet --subnet-name RancherK3sSubnet

az network public-ip create --resource-group RancherK3sResourceGroup --name RancherK3sPublicIP1 --sku standard

az network public-ip create --resource-group RancherK3sResourceGroup --name RancherK3sPublicIP2 --sku standard

az network nsg create --resource-group RancherK3sResourceGroup --name RancherK3sNSG1

az network nsg rule create -g RancherK3sResourceGroup --nsg-name RancherK3sNSG1 -n NsgRuleSSH --priority 100 \
--source-address-prefixes '*' --source-port-ranges '*' \
--destination-address-prefixes '*' --destination-port-ranges 22 --access Allow \
--protocol Tcp --description "Allow SSH Access to all VMS."

Azure負載均衡器

咱們在兩個VM上安裝K3s以後，咱們須要一個負載均衡器來提供彈性並防止VM故障。

首先，爲負載均衡器建立一個公共IP

az network public-ip create --resource-group RancherK3sResourceGroup --name RancherLBPublicIP --sku standard

接下來，使用健康的探針（probe）建立負載均衡器

az network lb create \
--resource-group RancherK3sResourceGroup \
--name K3sLoadBalancer \
--sku standard \
--public-ip-address RancherLBPublicIP \
--frontend-ip-name myFrontEnd \
--backend-pool-name myBackEndPool

az network lb probe create \
--resource-group RancherK3sResourceGroup \
--lb-name K3sLoadBalancer \
--name myHealthProbe \
--protocol tcp \
--port 80

負載均衡器建立完成後，更新NSG。添加80和443端口，用於訪問Rancher Server，再添加一個6443端口，用於訪問K3s的Kubernetes API。

az network nsg rule create \
--resource-group RancherK3sResourceGroup \
--nsg-name RancherK3sNSG1 \
--name myNetworkSecurityGroupRuleHTTP \
--protocol tcp \
--direction inbound \
--source-address-prefix '*' \
--source-port-range '*' \
--destination-address-prefix '*' \
--destination-port-range 80 443 6443 \
--access allow \
--priority 200

如今以三個規則的形式添加負載均衡器配置。你須要一個用於端口80的規則和一個用於端口443的規則，以分散兩個VM上Rancher Server的負載。第三條規則用於端口6443，該端口可訪問在每一個VM上運行的Kubernetes API。

az network lb rule create \
--resource-group RancherK3sResourceGroup \
--lb-name K3sLoadBalancer \
--name myHTTPRule \
--protocol tcp \
--frontend-port 80 \
--backend-port 80 \
--frontend-ip-name myFrontEnd \
--backend-pool-name myBackEndPool \
--probe-name myHealthProbe

az network lb rule create \
--resource-group RancherK3sResourceGroup \
--lb-name K3sLoadBalancer \
--name myHTTPSRule \
--protocol tcp \
--frontend-port 443 \
--backend-port 443 \
--frontend-ip-name myFrontEnd \
--backend-pool-name myBackEndPool \
--probe-name myHealthProbe

az network lb rule create \
--resource-group RancherK3sResourceGroup \
--lb-name K3sLoadBalancer \
--name myHTTPS6443Rule \
--protocol tcp \
--frontend-port 6443 \
--backend-port 6443 \
--frontend-ip-name myFrontEnd \
--backend-pool-name myBackEndPool \
--probe-name myHealthProbe

Azure數據庫即服務（DaaS）

使用K3s做爲Kubernetes發行版的好處之一是它支持etcd的替代版本，在本例中，咱們將使用Azure數據庫中的MySQL做爲數據庫。

要建立MySQL數據庫，請運行如下CLI命令。

首先讓咱們爲數據庫服務器的名稱建立一個變量，這樣可讓運行後續命令更加容易。注意數據庫服務器的名稱在整個Azure必須是惟一的，不然你將會在建立時出錯。

K3smysqlserver=<unique-myslq-server-name>

建立你的MySQL 服務器。若是名稱不是惟一的，將顯示錯誤。若是是，那麼使用新名稱更新變量，而後再次運行此命令。

az mysql server create --resource-group RancherK3sResourceGroup --name $K3smysqlserver --admin-user myadmin --admin-password Password1 --sku-name GP_Gen5_2 --version 5.7

建立防火牆規則以容許全部的Azure IP能夠訪問你的數據庫服務器。

az mysql server firewall-rule create --resource-group RancherK3sResourceGroup --server $K3smysqlserver --name "AllowAllWindowsAzureIps" --start-ip-address 0.0.0.0 --end-ip-address 0.0.0.0

爲現有的子網添加service endpoint。

az network vnet subnet update --vnet-name RancherK3sVnet --name RancherK3sSubnet --service-endpoints "Microsoft.Sql"

將vnet規則添加到數據庫訪問。

az mysql server vnet-rule create --server $K3smysqlserver --name MyK3sVNetRule \
-g RancherK3sResourceGroup --subnet RancherK3sSubnet --vnet-name RancherK3sVnet

爲數據庫通訊禁用TLS

az mysql server update --resource-group RancherK3sResourceGroup --name $K3smysqlserver --ssl-enforcement Disabled

在Azure Cloud Shell中已經安裝好MySQL CLI工具了。下一步是鏈接到MySQL服務器並建立一個數據庫。

鏈接到新的MySQL服務器。

mysql --host $K3smysqlserver.mysql.database.azure.com --user myadmin@$K3smysqlserver -p

檢查狀態，確保MySQL正在運行。

status

建立一個空的數據庫。

CREATE DATABASE kubernetes;

SHOW DATABASES;

exit

Azure虛擬機

接下來，咱們將建立2個虛擬機並在它們上面安裝K3s。

網絡接口

建立全部網絡元素後，咱們能夠爲VM建立網絡接口卡（NIC）。

az network nic create --resource-group RancherK3sResourceGroup --name nic1 --vnet-name RancherK3sVnet --subnet RancherK3sSubnet --network-security-group RancherK3sNSG1 --public-ip-address RancherK3sPublicIP1 --lb-name K3sLoadBalancer --lb-address-pools myBackEndPool

az network nic create --resource-group RancherK3sResourceGroup --name nic2 --vnet-name RancherK3sVnet --subnet RancherK3sSubnet --network-security-group RancherK3sNSG1 --public-ip-address RancherK3sPublicIP2 --lb-name K3sLoadBalancer --lb-address-pools myBackEndPool

建立虛擬機

要建立2個虛擬機，首先須要使用咱們的cloud-init配置建立一個文本文件。這將部署Docker、添加ubuntu用戶到docker組並安裝K3s。

cat << EOF > cloud-init.txt
#cloud-config
package_upgrade: true
packages:
  - curl
output: {all: '| tee -a /var/log/cloud-init-output.log'}
runcmd:
  - curl https://releases.rancher.com/install-docker/18.09.sh | sh
  - sudo usermod -aG docker ubuntu
  - curl -sfL https://get.k3s.io | sh -s - server --datastore-endpoint="mysql://myadmin@$K3smysqlserver:Password1@tcp($K3smysqlserver.mysql.database.azure.com:3306)/kubernetes"
EOF

部署虛擬機。

az vm create \
--resource-group RancherK3sResourceGroup \
--name K3sNode1 \
--image UbuntuLTS \
--nics nic1 \
--admin-username ubuntu \
--generate-ssh-keys \
--custom-data cloud-init.txt


az vm create \
--resource-group RancherK3sResourceGroup \
--name K3sNode2 \
--image UbuntuLTS \
--nics nic2 \
--admin-username ubuntu \
--generate-ssh-keys \
--custom-data cloud-init.txt

檢查Kubernetes是否正在運行

做爲VM配置的一部分，K3s應該已經安裝完畢。讓咱們鏈接到第一個VM並確認K3s是否正在運行。

ssh ubuntu@<publicIPofNode1>

兩個VM應該都在節點列表上。若是第一次沒有成功，那麼須要給它幾分鐘的時間來運行cloud-init腳本。它可能須要花費一些時間來部署Docker和K3s。

sudo k3s kubectl get nodes

輸出爲：

ubuntu@ip-172-31-60-194:~$ sudo k3s kubectl get nodes
NAME               STATUS   ROLES    AGE    VERSION
ip-172-31-60-194   Ready    master   44m    v1.17.2+k3s1
ip-172-31-63-88    Ready    master   6m8s   v1.17.2+k3s1

測試集羣Pod的健康狀態：

sudo k3s kubectl get pods --all-namespaces

保存並開始使用kubeconfig文件

在鏈接到咱們其中之一的節點的同時，咱們須要獲取集羣的kubeconfig內容。使用如下命令將內容輸出到屏幕，而後將其複製到剪貼板。

sudo cat /etc/rancher/k3s/k3s.yaml

將其粘貼到文本編輯器中，以便咱們能夠進行更改，而後再將其添加到咱們正在處理的Azure Cloud Shell會話中。

更新server：使用負載均衡器的外部URL。你可使用xip.io服務爲你提供可解析的徹底限定域名。請參見下面的屏幕截圖。

例如：

https://rancher. .xip.io:6443>

注意：須要將截屏中的示例替換爲你的負載均衡器的公共IP。

如今，在/.kube文件夾中建立一個名爲config的文件，並將更新的內容粘貼到該文件中。

首先，從node1開始解除鏈接。

exit

如今建立新的目錄並編輯文件，粘貼到已經更新的內容中。

mkdir ~/.kube
vi ~/.kube/config

檢查kubectl是否正在工做並可否與集羣交互。如今Kubectl和Helm已經在Azure Cloud Shell中安裝完畢。

kubectl get pods --all-namespaces

安裝Rancher

添加Rancher Helm Repo

helm repo add rancher-latest https://releases.rancher.com/server-charts/latest

建立cattle-system命名空間

kubectl create namespace cattle-system

分別安裝CustomResourceDefinition資源

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/jetstack/cert-manager/release-0.12/deploy/manifests/00-crds.yaml

爲cert-manager建立命名空間

kubectl create namespace cert-manager

添加Jetstack Helm代碼庫

helm repo add jetstack https://charts.jetstack.io

更新你的本地Helm chart代碼庫緩存

helm repo update

安裝cert-manager Helm chart

helm install \
cert-manager jetstack/cert-manager \
--namespace cert-manager \
--version v0.12.0

檢查Cert-Manager是否正在運行，確保全部的pod都正在運行。

kubectl get pods --namespace cert-manager

使用自簽名證書安裝Rancher。確保你使用Rancher Server的URL設置了主機名。在本文中，咱們利用xip.io服務。在Rancher URL中使用Azure 負載均衡器的公共IP地址。

helm install rancher rancher-latest/rancher \
--namespace cattle-system \
--set hostname=rancher.<LoadBalancerPublicIP>.xip.io

等待Rancher部署……

kubectl -n cattle-system rollout status deploy/rancher

三個副本所有roll out以後，請點擊Rancher server deployment的URL，以下所示：

清理

在Azure中建立資源會產生費用，所以請確保在完成操做後刪除資源組。

az group delete --name RancherK3sResourceGroup

結論

在本文中，咱們提供了一種快速簡便的方法使用Rancher對Azure中的容器化工做負載進行多集羣管理。經過使用K3s，咱們不只可以很是快速地啓動並運行，並且移除了etcd同時避免了在生產環境中運行它會產生的一些麻煩。經過使用Azure Cloud Shell，身份驗證變得十分容易，而且能夠「開箱即用」地使用咱們所需的全部工具。