linux cpu占用率如何看
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2022-10-25
【博客大赛】+ Kubernetes_v1.21.0生产环境高可用部署
kubeadm介绍
kubeadm概述
Kubeadm 是一个工具,它提供了 kubeadm init 以及 kubeadm join 这两个命令作为快速创建 kubernetes 集群的最佳实践。 kubeadm 通过执行必要的操作来启动和运行一个最小可用的集群。kubeadm 只关心启动集群,而不关心其他工作,如部署前的节点准备工作、安装各种Kubernetes Dashboard、监控解决方案以及特定云提供商的插件,这些都不属于 kubeadm 关注范围。
kubeadm功能
kubeadm 主要有如下功能:
kubeadm init 启动一个 Kubernetes 主节点; kubeadm join 启动一个 Kubernetes 工作节点并且将其加入到集群; kubeadm upgrade 更新一个 Kubernetes 集群到新版本; kubeadm config 如果使用 v1.7.x 或者更低版本的 kubeadm 初始化集群,您需要对集群做一些配置以便使用 kubeadm upgrade 命令; kubeadm token 管理 kubeadm join 使用的令牌; kubeadm reset 还原 kubeadm init 或者 kubeadm join 对主机所做的任何更改; kubeadm version 打印 kubeadm 版本; kubeadm alpha 预览一组可用的新功能以便从社区搜集反馈。
本方案描述
本方案基于kubeadm部署,且实现高可用,同时提供相关Kubernetes周边组件。本方案可直接应用于生产环境。
本方案采用kubeadm部署Kubernetes 1.21.0版本; 基础系统为CentOS8.3; etcd采用混部方式; KeepAlived:实现VIP高可用; HAProxy:以系统systemd形式运行,提供反向代理至3个master 6443端口; 其他主要部署组件包括: Metrics:度量; Dashboard:Kubernetes 图形UI界面; Helm:Kubernetes Helm包管理工具; Ingress:Kubernetes 服务暴露; containerd:Kubernetes底层容器时; Longhorn:Kubernetes 动态存储组件。 worker04节点仅为测试模拟使用。
提示:本方案部署所使用脚本均由本人提供,可能不定期更新。
部署规划
节点规划
节点主机名 | IP | 类型 | 运行服务 |
---|---|---|---|
master01 | 172.24.8.141 | Kubernetes master节点 | KeepAlived、HAProxy、containerd、etcd、kube-apiserver、kube-scheduler、kube-controller-manager、kubectl、kubelet、metrics、calico、rook-osd |
master02 | 172.24.8.142 | Kubernetes master节点 | KeepAlived、HAProxy、containerd、etcd、kube-apiserver、kube-scheduler、kube-controller-manager、kubectl、kubelet、metrics、calico、rook-osd |
master03 | 172.24.8.143 | Kubernetes master节点 | KeepAlived、HAProxy、containerd、etcd、kube-apiserver、kube-scheduler、kube-controller-manager、kubectl、kubelet、metrics、calico、rook-osd |
worker01 | 172.24.8.144 | Kubernetes worker节点 | containerd、kubelet、proxy、calico、rook-osd、ingress |
worker02 | 172.24.8.145 | Kubernetes worker节点 | containerd、kubelet、proxy、calico、rook-osd、ingress |
worker03 | 172.24.8.146 | Kubernetes worker节点 | containerd、kubelet、proxy、calico、rook-osd、ingress |
worker04 | 172.24.8.147 | Kubernetes worker节点 | containerd、kubelet、proxy、calico、rook-osd、ingress |
Kubernetes的高可用主要指的是控制平面的高可用,即指多套Master节点组件和Etcd组件,工作节点通过负载均衡连接到各Master。
Kubernetes高可用架构中etcd与Master节点组件混布方式特点:
所需机器资源少 部署简单,利于管理 容易进行横向扩展 etcd复用Kubernetes的高可用 风险大,一台master主机挂了,master和etcd就都少了一套,集群冗余度受到一定影响
提示:本实验使用Keepalived+HAProxy架构实现Kubernetes的高可用。
主机名配置
建议对所有节点主机名进行相应配置。
[root@master01 ~]# hostnamectl set-hostname master01 #其他节点依次修改 [root@master01 ~]# cat >> /etc/hosts << EOF 172.24.8.141 master01 172.24.8.142 master02 172.24.8.143 master03 172.24.8.144 worker01 172.24.8.145 worker02 172.24.8.146 worker03 EOF
变量准备
为实现自动化部署,便于管理和维护,建议做如下变量准备。
[root@master01 ~]# wget http://down.linuxsb.com/mydeploy/k8s/v1.21.0/environment.sh [root@master01 ~]# vi environment.sh #确认相关主机名和IP #!/bin/sh #****************************************************************# # ScriptName: environment.sh # Author: xhy # Create Date: 2020-05-30 16:30 # Modify Author: xhy # Modify Date: 2020-05-30 16:30 # Version: #***************************************************************# # 集群 MASTER 机器 IP 数组 export MASTER_IPS=(172.24.8.141 172.24.8.142 172.24.8.143) # 集群 MASTER IP 对应的主机名数组 export MASTER_NAMES=(master01 master02 master03) # 集群 NODE 机器 IP 数组 export NODE_IPS=(172.24.8.144 172.24.8.145 172.24.8.146) # 集群 NODE IP 对应的主机名数组 export NODE_NAMES=(worker01 worker02 worker03) # 集群所有机器 IP 数组 export ALL_IPS=(172.24.8.141 172.24.8.142 172.24.8.143 172.24.8.144 172.24.8.145 172.24.8.146) # 集群所有IP 对应的主机名数组 export ALL_NAMES=(master01 master02 master03 worker01 worker02 worker03)
互信配置
为了方便远程分发文件和执行命令,本实验配置master01节点到其它节点的 ssh 信任关系,即免秘钥管理所有其他节点。
[root@master01 ~]# ssh-keygen -f ~/.ssh/id_rsa -N '' [root@master01 ~]# for all_ip in ${ALL_IPS[@]} do echo ">>> ${all_ip}" ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@${all_ip} done
提示:此操作仅需要在master01节点操作。
环境初始化
kubeadm本身不负责对环境的准别,环境的初始化准备本方案使用脚本自动完成。 使用如下脚本对基础环境进行初始化,主要包括:
安装containerd 关闭SELinux及防火墙 优化相关内核参数 关闭swap 设置相关模块 配置相关基础软件
[root@master01 ~]# wget http://down.linuxsb.com/mydeploy/k8s/v1.21.0/k8sconinit.sh [root@master01 ~]# vim k8sconinit.sh #!/bin/sh #****************************************************************# # ScriptName: k8sinit.sh # Author: xhy # Create Date: 2020-05-30 16:30 # Modify Author: xhy # Modify Date: 2021-04-16 07:35 # Version: #***************************************************************# # Initialize the machine. This needs to be executed on every machine. rm -f /var/lib/rpm/__db.00* rpm -vv --rebuilddb yum clean all yum makecache sleep 3s # Install containerd CONVERSION=1.4.4 #确认containerd版本,其他保持默认 ……
提示:此操作仅需要在master01节点操作。 对于某些特性,可能需要升级内核,内核升级操作见018.Linux升级内核。 4.19版及以上内核nf_conntrack_ipv4已经改为nf_conntrack。 Kubernetes 1.20.0后可兼容的containerd版本最新为1.4.4。
[root@master01 ~]# source environment.sh [root@master01 ~]# chmod +x *.sh [root@master01 ~]# for all_ip in ${ALL_IPS[@]} do echo ">>> ${all_ip}" scp -rp /etc/hosts root@${all_ip}:/etc/hosts scp -rp k8sconinit.sh root@${all_ip}:/root/ ssh root@${all_ip} "bash /root/k8sconinit.sh" done
部署高可用组件
HAProxy安装
HAProxy是可提供高可用性、负载均衡以及基于TCP(从而可以反向代理kubeapiserver等应用)和HTTP应用的代理,支持虚拟主机,它是免费、快速并且可靠的一种高可用解决方案。
[root@master01 ~]# for master_ip in ${MASTER_IPS[@]} do echo ">>> ${master_ip}" ssh root@${master_ip} "yum -y install gcc gcc-c++ make libnl3 libnl3-devel libnfnetlink openssl-devel wget openssh-clients systemd-devel zlib-devel pcre-devel" ssh root@${master_ip} "wget http://down.linuxsb.com/software/haproxy-2.3.9.tar.gz" ssh root@${master_ip} "tar -zxvf haproxy-2.3.9.tar.gz" ssh root@${master_ip} "cd haproxy-2.3.9/ && make ARCH=x86_64 TARGET=linux-glibc USE_PCRE=1 USE_ZLIB=1 USE_SYSTEMD=1 PREFIX=/usr/local/haprpxy && make install PREFIX=/usr/local/haproxy" ssh root@${master_ip} "cp /usr/local/haproxy/sbin/haproxy /usr/sbin/" ssh root@${master_ip} "useradd -r haproxy && usermod -G haproxy haproxy" ssh root@${master_ip} "mkdir -p /etc/haproxy && cp -r /root/haproxy-2.3.9/examples/errorfiles/ /usr/local/haproxy/" done
KeepAlived安装
KeepAlived 是一个基于VRRP协议来实现的LVS服务高可用方案,可以解决静态路由出现的单点故障问题。本方案3台master节点运行Keepalived,一台为主服务器(MASTER),另外两台为备份服务器(BACKUP)。 对集群外表现为一个虚拟IP,主服务器会发送特定的消息给备份服务器,当备份服务器收不到这个消息的时候,即主服务器宕机的时候,备份服务器就会接管虚拟IP,继续提供服务,从而保证了高可用性。
[root@master01 ~]# for master_ip in ${MASTER_IPS[@]} do echo ">>> ${master_ip}" ssh root@${master_ip} "yum -y install curl gcc gcc-c++ make libnl3 libnl3-devel libnfnetlink openssl-devel" ssh root@${master_ip} "wget http://down.linuxsb.com/software/keepalived-2.2.2.tar.gz" ssh root@${master_ip} "tar -zxvf keepalived-2.2.2.tar.gz" ssh root@${master_ip} "cd keepalived-2.2.2/ && LDFLAGS=\"$LDFAGS -L /usr/local/openssl/lib/\" ./configure --sysconf=/etc --prefix=/usr/local/keepalived && make && make install" ssh root@${master_ip} "systemctl enable keepalived --now && systemctl restart keepalived" done
提示:如上仅需Master01节点操作,从而实现所有节点自动化安装。若出现如下报错:undefined reference to `OPENSSL_init_ssl’,可带上openssl lib路径: LDFLAGS="$LDFAGS -L /usr/local/openssl/lib/" ./configure --sysconf=/etc --prefix=/usr/local/keepalived
创建配置文件
对集群相关的组件提前配置,可使用如下脚本定义。
[root@master01 ~]# wget #拉取自动部署脚本 [root@master01 ~]# vi k8sconfig.sh #!/bin/sh #****************************************************************# # ScriptName: k8sconfig # Author: xhy # Create Date: 2020-06-08 20:00 # Modify Author: xhy # Modify Date: 2021-04-16 23:16 # Version: v3 #***************************************************************# # set variables below to create the config files, all files will create at ./kubeadm directory # master keepalived virtual ip address export K8SHA_VIP=172.24.8.100 # master01 ip address export K8SHA_IP1=172.24.8.141 # master02 ip address export K8SHA_IP2=172.24.8.142 # master03 ip address export K8SHA_IP3=172.24.8.143 # master01 hostname export K8SHA_HOST1=master01 # master02 hostname export K8SHA_HOST2=master02 # master03 hostname export K8SHA_HOST3=master03 # master01 network interface name export K8SHA_NETINF1=eth0 # master02 network interface name export K8SHA_NETINF2=eth0 # master03 network interface name export K8SHA_NETINF3=eth0 # keepalived auth_pass config export K8SHA_KEEPALIVED_AUTH=412f7dc3bfed32194d1600c483e10ad1d # kubernetes CIDR pod subnet export K8SHA_PODCIDR=10.10.0.0 # kubernetes CIDR svc subnet export K8SHA_SVCCIDR=10.20.0.0 [root@master01 ~]# bash k8sconfig.sh
解释:如上仅需Master01节点操作。执行k8sconfig.sh脚本后会生产如下配置文件清单: kubeadm-config.yaml:kubeadm初始化配置文件,位于kubeadm/目录 keepalived:keepalived配置文件,位于各个master节点的/etc/keepalived目录 haproxy:haproxy的配置文件,位于各个master节点的/etc/haproxy/目录 calico.yaml:calico网络组件部署文件,位于kubeadm/calico/目录
[root@master01 ~]# vim kubeadm/kubeadm-config.yaml #检查集群初始化配置 apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2 kind: ClusterConfiguration networking: serviceSubnet: "10.20.0.0/16" #设置svc网段 podSubnet: "10.10.0.0/16" #设置Pod网段 dnsDomain: "cluster.local" kubernetesVersion: "v1.21.0" #设置安装版本 controlPlaneEndpoint: "172.24.8.100:16443" #设置相关API VIP地址 apiServer: certSANs: - master01 - master02 - master03 - 127.0.0.1 - 172.24.8.141 - 172.24.8.142 - 172.24.8.143 - 172.24.8.100 timeoutForControlPlane: 4m0s certificatesDir: "/etc/kubernetes/pki" imageRepository: "k8s.gcr.io" --- apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1 kind: KubeProxyConfiguration mode: ipvs
提示:如上仅需Master01节点操作,更多config文件参考: 此kubeadm部署初始化配置更多参考: 默认kubeadm配置可使用kubeadm config print init-defaults > config.yaml生成。
启动服务
提前启动KeepAlive和HAProxy,提前准备好高可用环境。
[root@master01 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf [root@master01 ~]# cat /etc/keepalived/check_apiserver.sh #确认Keepalived配置 [root@master01 ~]# for master_ip in ${MASTER_IPS[@]} do echo ">>> ${master_ip}" ssh root@${master_ip} "systemctl enable haproxy.service --now && systemctl restart haproxy.service" ssh root@${master_ip} "systemctl enable keepalived.service --now && systemctl restart keepalived.service" ssh root@${master_ip} "systemctl status keepalived.service | grep Active" ssh root@${master_ip} "systemctl status haproxy.service | grep Active" done [root@master01 ~]# for all_ip in ${ALL_IPS[@]} do echo ">>> ${all_ip}" ssh root@${all_ip} "ping -c1 172.24.8.100" done #等待10s执行检查
提示:如上仅需Master01节点操作,从而实现所有节点自动启动服务。
集群部署
相关组件包
需要在每台机器上都安装以下的软件包:
kubeadm: 用来初始化集群的指令; kubelet: 在集群中的每个节点上用来启动 pod 和 container 等; kubectl: 用来与集群通信的命令行工具。
kubeadm不能安装或管理 kubelet 或 kubectl ,所以得保证他们满足通过 kubeadm 安装的 Kubernetes控制层对版本的要求。如果版本没有满足要求,可能导致一些意外错误或问题。 具体相关组件安装见;附001.kubectl介绍及使用书
提示:Kubernetes 1.21.0版本所有兼容相应组件的版本参考:~]# for all_ip in ${ALL_IPS[@]}
do
echo ">>> ${all_ip}"
ssh root@${all_ip} "cat <
提示:如上仅需Master01节点操作,从而实现所有节点自动化安装,同时此时不需要启动kubelet,初始化的过程中会自动启动的,如果此时启动了会出现报错,忽略即可。 说明:同时安装了cri-tools, kubernetes-cni, socat三个依赖: socat:kubelet的依赖; cri-tools:即CRI(Container Runtime Interface)容器运行时接口的命令行工具。
集群初始化
拉取镜像
初始化过程中会pull大量镜像,并且镜像位于国外,可能出现无法pull的情况导致Kubernetes初始化失败。建议提前准备镜像,保证后续初始化。
[root@master01 ~]# kubeadm --kubernetes-version=v1.21.0 config images list #列出所需镜像
[root@master01 ~]# cat <
Master01上初始化
[root@master01 ~]# kubeadm init --config=kubeadm/kubeadm-config.yaml --upload-certs #保留如下命令用于后续节点添加: You can now join any number of the control-plane node running the following command on each as root: kubeadm join 172.24.8.100:16443 --token 6h8ncy.g0lzrgiav8ct7kyo \ --discovery-token-ca-cert-hash sha256:41c1966aa5aaf6108b938daf3bdcf103991be5fd8141854f800a4bbc3df7979a \ --control-plane --certificate-key f32602ab63d2545b8cab5d392d0e53942872fac8cfc23c8ae1ee545f4e365394 Please note that the certificate-key gives access to cluster sensitive data, keep it secret! As a safeguard, uploaded-certs will be deleted in two hours; If necessary, you can use "kubeadm init phase upload-certs --upload-certs" to reload certs afterward. Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root: kubeadm join 172.24.8.100:16443 --token 6h8ncy.g0lzrgiav8ct7kyo \ --discovery-token-ca-cert-hash sha256:41c1966aa5aaf6108b938daf3bdcf103991be5fd8141854f800a4bbc3df7979a
注意:如上token具有默认24小时的有效期,token和hash值可通过如下方式获取:kubeadm token list如果 Token 过期以后,可以输入以下命令,生成新的 Token:
kubeadm token create openssl x509 -pubkey -in /etc/kubernetes/pki/ca.crt | openssl rsa -pubin -outform der 2>/dev/null | openssl dgst -sha256 -hex | sed 's/^.* //'
[root@master01 ~]# mkdir -p $HOME/.kube [root@master01 ~]# sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config [root@master01 ~]# sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config [root@master01 ~]# cat << EOF >> ~/.bashrc export KUBECONFIG=$HOME/.kube/config EOF #设置KUBECONFIG环境变量 [root@master01 ~]# echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bashrc [root@master01 ~]# source ~/.bashrc
附加:初始化过程大致步骤如下:
[certs]:生成相关的各种证书 [control-plane]:创建Kubernetes控制节点的静态Pod [etcd]:创建ETCD的静态Pod [kubelet-start]:生成kubelet的配置文件”/var/lib/kubelet/config.yaml” [kubeconfig]:生成相关的kubeconfig文件 [bootstraptoken]:生成token记录下来,后续使用kubeadm join往集群中添加节点时会用到 [addons]:附带的相关插件
提示:初始化仅需要在master01上执行,若初始化异常可通过kubeadm reset && rm -rf $HOME/.kube重置。
添加Master节点
[root@master02 ~]# kubeadm join 172.24.8.100:16443 --token 6h8ncy.g0lzrgiav8ct7kyo \ --discovery-token-ca-cert-hash sha256:41c1966aa5aaf6108b938daf3bdcf103991be5fd8141854f800a4bbc3df7979a \ --control-plane --certificate-key f32602ab63d2545b8cab5d392d0e53942872fac8cfc23c8ae1ee545f4e365394
[root@master02 ~]# mkdir -p $HOME/.kube [root@master02 ~]# sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config [root@master02 ~]# sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config [root@master02 ~]# cat << EOF >> ~/.bashrc export KUBECONFIG=$HOME/.kube/config EOF #设置KUBECONFIG环境变量 [root@master02 ~]# echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bashrc [root@master02 ~]# source ~/.bashrc
提示:master03也如上执行添加至集群的controlplane。 若添加异常可通过kubeadm reset && rm -rf $HOME/.kube重置。
安装NIC插件
NIC插件介绍
Calico 是一个安全的 L3 网络和网络策略提供者。 Canal 结合 Flannel 和 Calico, 提供网络和网络策略。 Cilium 是一个 L3 网络和网络策略插件, 能够透明的实施 HTTP/API/L7 策略。 同时支持路由(routing)和叠加/封装( overlay/encapsulation)模式。 Contiv 为多种用例提供可配置网络(使用 BGP 的原生 L3,使用 vxlan 的 overlay,经典 L2 和 Cisco-SDN/ACI)和丰富的策略框架。Contiv 项目完全开源。安装工具同时提供基于和不基于 kubeadm 的安装选项。 Flannel 是一个可以用于 Kubernetes 的 overlay 网络提供者。+Romana 是一个 pod 网络的层 3 解决方案,并且支持 NetworkPolicy API。Kubeadm add-on 安装细节可以在这里找到。 Weave Net 提供了在网络分组两端参与工作的网络和网络策略,并且不需要额外的数据库。 CNI-Genie 使 Kubernetes 无缝连接到一种 CNI 插件,例如:Flannel、Calico、Canal、Romana 或者 Weave。
提示:本方案使用Calico插件。
部署calico
确认相关配置,如MTU,网卡接口,Pod的IP地址段。
[root@master01 ~]# cat kubeadm/calico/calico.yaml | grep -A1 -E 'CALICO_IPV4POOL_CIDR|IP_AUTODETECTION_METHOD|veth_mtu:' #检查配置 …… veth_mtu: "1400" #calico建议为主机MTU减去50, -- - name: IP_AUTODETECTION_METHOD value: "interface=eth.*" #检查节点之间的网卡 -- - name: CALICO_IPV4POOL_CIDR value: "10.10.0.0/16" #检查Pod网段 …… [root@master01 ~]# kubectl apply -f kubeadm/calico/calico.yaml [root@master01 ~]# kubectl get pods --all-namespaces -o wide #查看部署 [root@master01 ~]# kubectl get nodes
提示:官方calico参考:~]# vi /etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml …… - --service-node-port-range=1-65535 ……
提示:如上需要在所有Master节点操作。
开启非安全端口
kube-scheduler和kube-controller-manager的健康检查使用非安全端口,因此建议打开。
root@master01:~# vi /etc/kubernetes/manifests/kube-scheduler.yaml …… # - --port=0 #删掉或注释关闭非安全端口的配置,从而打开非安全端口 …… root@master01:~# vi /etc/kubernetes/manifests/kube-controller-manager.yaml …… # - --port=0 #删掉或注释关闭非安全端口的配置,从而打开非安全端口 ……
提示:如上需在所有Master节点操作。
添加Worker节点
添加Worker节点
[root@master01 ~]# source environment.sh [root@master01 ~]# for node_ip in ${NODE_IPS[@]} do echo ">>> ${node_ip}" ssh root@${node_ip} "kubeadm join 172.24.8.100:16443 --token 6h8ncy.g0lzrgiav8ct7kyo \ --discovery-token-ca-cert-hash sha256:41c1966aa5aaf6108b938daf3bdcf103991be5fd8141854f800a4bbc3df7979a" ssh root@${node_ip} "systemctl enable kubelet.service" done
提示:如上仅需Master01节点操作,从而实现所有Worker节点添加至集群,若添加异常可通过如下方式重置: [root@worker01 ~]# kubeadm reset [root@worker01 ~]# ifconfig cni0 down [root@worker01 ~]# ip link delete cni0 [root@worker01 ~]# ifconfig flannel.1 down [root@worker01 ~]# ip link delete flannel.1 [root@worker01 ~]# rm -rf /var/lib/cni/
确认验证
[root@master01 ~]# kubectl get nodes #节点状态 [root@master01 ~]# kubectl get cs #组件状态 [root@master01 ~]# kubectl get serviceaccount #服务账户 [root@master01 ~]# kubectl cluster-info #集群信息 [root@master01 ~]# kubectl get pod -n kube-system -o wide #所有服务状态
提示:更多Kubetcl使用参考:更多kubeadm使用参考:API的方式提供标准化接口,并且从1.10版本开始将Heapster替换为Metrics Server。在Kubernetes新的监控体系中,Metrics Server用于提供核心指标(Core Metrics),包括Node、Pod的CPU和内存使用指标。对其他自定义指标(Custom Metrics)的监控则由Prometheus等组件来完成。
开启聚合层
有关聚合层知识参考:~]# mkdir metrics [root@master01 ~]# cd metrics/ [root@master01 metrics]# wget metrics]# vi components.yaml …… apiVersion: apps/v1 kind: Deployment …… spec: replicas: 3 #根据集群规模调整副本数 …… spec: hostNetwork: true containers: - args: - --cert-dir=/tmp - --secure-port=4443 - --kubelet-insecure-tls #追加此args - --kubelet-preferred-address-types=InternalIP,ExternalIP,Hostname,InternalDNS,ExternalDNS #追加此args - --kubelet-use-node-status-port image: k8s.gcr.io/metrics-server/metrics-server:v0.4.2 imagePullPolicy: IfNotPresent ……
正式部署
[root@master01 metrics]# kubectl apply -f components.yaml [root@master01 metrics]# kubectl -n kube-system get pods -l k8s-app=metrics-server NAME READY STATUS RESTARTS AGE metrics-server-7bc5984686-px9lr 1/1 Running 0 66s metrics-server-7bc5984686-qffb2 1/1 Running 0 66s metrics-server-7bc5984686-t89z5 1/1 Running 0 66s
查看资源监控
[root@master01 ~]# kubectl top nodes [root@master01 ~]# kubectl top pods --all-namespaces
提示:Metrics Server提供的数据也可以供HPA控制器使用,以实现基于CPU使用率或内存使用值的Pod自动扩缩容功能。 部署参考:有关metrics更多部署参考:开启开启API Aggregation参考:API Aggregation介绍参考:ingress部署
通常Service的表现形式为IP:Port,即工作在TCP/IP层。 对于基于HTTP的服务来说,不同的URL地址经常对应到不同的后端服务(RS)或者虚拟服务器(Virtual Host),这些应用层的转发机制仅通过Kubernetes的Service机制是无法实现的。 从Kubernetes 1.1版本开始新增Ingress资源对象,用于将不同URL的访问请求转发到后端不同的Service,以实现HTTP层的业务路由机制。 Kubernetes使用了一个Ingress策略定义和一个具体的Ingress Controller,两者结合并实现了一个完整的Ingress负载均衡器。使用Ingress进行负载分发时,Ingress Controller基于Ingress规则将客户端请求直接转发到Service对应的后端Endpoint(Pod)上,从而跳过kube-proxy的转发功能,kube-proxy不再起作用。 简单的理解就是:ingress使用DaemonSet或Deployment在相应Node上监听80,然后配合相应规则,因为Nginx外面绑定了宿主机80端口(就像 NodePort),本身又在集群内,那么向后直接转发到相应ServiceIP即可实现相应需求。ingress controller + ingress 规则 ----> services。 同时当Ingress Controller提供的是对外服务,则实际上实现的是边缘路由器的功能。典型的HTTP层路由的架构:
设置标签
[root@master01 ~]# kubectl label nodes master0{1,2,3} ingress=enable
提示:建议对于非上次业务相关的应用(如Ingress),部署在master节点,也能复用master节点的高可用。
获取资源
[root@master01 ~]# mkdir ingress [root@master01 ~]# cd ingress/ [root@master01 ingress]# wget ingress挂载时区,以便于使用主机时间。 同时对ingress做了简单配置,如日志格式等。
[root@master01 ingress]# vi deploy.yaml …… apiVersion: apps/v1 kind: Deployment #kind: DaemonSet …… spec: replicas: 3 …… image: k8s.gcr.io/ingress-nginx/controller:v0.45.0 …… volumeMounts: …… - name: timeconfig mountPath: /etc/localtime readOnly: true …… volumes: …… - name: timeconfig hostPath: path: /etc/localtime nodeSelector: ingress: enable tolerations: - key: node-role.kubernetes.io/master effect: NoSchedule …… apiVersion: v1 kind: ConfigMap metadata: …… data: # 客户端请求头的缓冲区大小 client-header-buffer-size: "512k" # 设置用于读取大型客户端请求标头的最大值number和size缓冲区 large-client-header-buffers: "4 512k" # 读取客户端请求body的缓冲区大小 client-body-buffer-size: "128k" # 代理缓冲区大小 proxy-buffer-size: "256k" # 代理body大小 proxy-body-size: "50m" # 服务器名称哈希大小 server-name-hash-bucket-size: "128" # map哈希大小 map-hash-bucket-size: "128" # SSL加密套件 ssl-ciphers: "ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384:DHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:DHE-DSS-AES128-GCM-SHA256:kEDH+AESGCM:ECDHE-RSA-AES128-SHA256:ECDHE-ECDSA-AES128-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-SHA:ECDHE-ECDSA-AES128-SHA:ECDHE-RSA-AES256-SHA384:ECDHE-ECDSA-AES256-SHA384:ECDHE-RSA-AES256-SHA:ECDHE-ECDSA-AES256-SHA:DHE-RSA-AES128-SHA256:DHE-RSA-AES128-SHA:DHE-DSS-AES128-SHA256:DHE-RSA-AES256-SHA256:DHE-DSS-AES256-SHA:DHE-RSA-AES256-SHA:AES128-GCM-SHA256:AES256-GCM-SHA384:AES128-SHA256:AES256-SHA256:AES128-SHA:AES256-SHA:AES:CAMELLIA:DES-CBC3-SHA:!aNULL:!eNULL:!EXPORT:!DES:!RC4:!MD5:!PSK:!aECDH:!EDH-DSS-DES-CBC3-SHA:!EDH-RSA-DES-CBC3-SHA:!KRB5-DES-CBC3-SHA" # ssl 协议 ssl-protocols: "TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2" # 日志格式 log-format-upstream: '{"time": "$time_iso8601", "remote_addr": "$proxy_protocol_addr", "x-forward-for": "$proxy_add_x_forwarded_for", "request_id": "$req_id","remote_user": "$remote_user", "bytes_sent": $bytes_sent, "request_time": $request_time, "status":$status, "vhost": "$host", "request_proto": "$server_protocol", "path": "$uri", "request_query": "$args", "request_length": $request_length, "duration": $request_time,"method": "$request_method", ""$""$}' …… apiVersion: v1 kind: Service …… name: ingress-nginx-controller …… spec: type: NodePort externalTrafficPolicy: Local #追加 ports: - name: http port: 80 protocol: TCP targetPort: http nodePort: 80 - name: https port: 443 protocol: TCP targetPort: https nodePort: 443 …… [root@master01 ingress]# kubectl apply -f deploy.yaml
提示:添加默认backend需要等待default-backend创建完成controllers才能成功部署,新版本ingress不再推荐添加default backend。
确认验证
[root@master01 ingress]# kubectl get pods -n ingress-nginx -o wide [root@master01 ingress]# kubectl get svc -n ingress-nginx -o wide
提示:参考文档: 可以使用部署向导扩展部署,启动滚动更新,重新启动Pod或部署新应用程序。 dashboard还提供有关群集中Kubernetes资源状态以及可能发生的任何错误的信息。
设置标签
[root@master01 ~]# kubectl label nodes master0{1,2,3} dashboard=enable
提示:建议对于Kubernetes自身相关的应用(如dashboard),此类非业务应用部署在master节点。
创建证书
本实验已获取免费一年的证书,免费证书获取可参考:~]# mkdir -p /root/dashboard/certs [root@master01 ~]# cd /root/dashboard/certs [root@master01 certs]# mv web.odocker.com.crt tls.crt [root@master01 certs]# mv web.odocker.com.key tls.key [root@master01 certs]# ll total 8.0K -rw-r--r-- 1 root root 1.9K Jun 8 11:46 tls.crt -rw-r--r-- 1 root root 1.7K Jun 8 11:46 tls.ke
提示:也可手动如下操作创建自签证书:
[root@master01 ~]# openssl req -x509 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -keyout tls.key -out tls.crt -subj "/C=CN/ST=ZheJiang/L=HangZhou/O=Xianghy/OU=Xianghy/CN=web.odocker.com"
手动创建secret
[root@master01 ~]# kubectl create ns kubernetes-dashboard #v2版本dashboard独立ns [root@master01 ~]# kubectl create secret generic kubernetes-dashboard-certs --from-file=/root/dashboard/certs/ -n kubernetes-dashboard [root@master01 ~]# kubectl get secret kubernetes-dashboard-certs -n kubernetes-dashboard -o yaml #查看新证书`
下载yaml
[root@master01 ~]# cd /root/dashboard [root@master01 dashboard]# wget dashboard]# vi recommended.yaml …… kind: Service apiVersion: v1 metadata: labels: k8s-app: kubernetes-dashboard name: kubernetes-dashboard namespace: kubernetes-dashboard spec: type: NodePort #新增 ports: - port: 443 targetPort: 8443 nodePort: 30001 #新增 selector: k8s-app: kubernetes-dashboard --- …… #如下全部注释 #apiVersion: v1 #kind: Secret #metadata: # labels: # k8s-app: kubernetes-dashboard # name: kubernetes-dashboard-certs # namespace: kubernetes-dashboard #type: Opaque …… kind: Deployment …… replicas: 3 #适当调整为3副本 …… spec: containers: - name: kubernetes-dashboard image: kubernetesui/dashboard:v2.2.0 imagePullPolicy: IfNotPresent #修改镜像下载策略 ports: - containerPort: 8443 protocol: TCP args: - --auto-generate-certificates - --namespace=kubernetes-dashboard - --tls-key-file=tls.key - --tls-cert-file=tls.crt - --token-ttl=3600 #追加如上args …… nodeSelector: # "kubernetes.io/os": "linux" "dashboard": enable #部署在master节点 …… kind: Service apiVersion: v1 metadata: labels: k8s-app: dashboard-metrics-scraper name: dashboard-metrics-scraper namespace: kubernetes-dashboard spec: type: NodePort #新增 ports: - port: 8000 targetPort: 8000 nodePort: 30000 #新增 selector: k8s-app: dashboard-metrics-scraper …… replicas: 3 #适当调整为3副本 …… nodeSelector: # "beta.kubernetes.io/os": linux "dashboard": enable #部署在master节点 ……
正式部署
[root@master01 dashboard]# kubectl apply -f recommended.yaml [root@master01 dashboard]# kubectl get deployment kubernetes-dashboard -n kubernetes-dashboard [root@master01 dashboard]# kubectl get services -n kubernetes-dashboard [root@master01 dashboard]# kubectl get pods -o wide -n kubernetes-dashboard
提示:master NodePort 30001/TCP映射到 dashboard pod 443 端口。
创建管理员账户
提示:dashboard v2版本默认没有创建具有管理员权限的账户,可如下操作创建。
[root@master01 dashboard]# cat <
ingress暴露dashboard
创建ingress tls
[root@master01 dashboard]# kubectl -n kubernetes-dashboard create secret tls kubernetes-dashboard-tls --cert=/root/dashboard/certs/tls.crt --key=/root/dashboard/certs/tls.key [root@master01 dashboard]# kubectl -n kubernetes-dashboard describe secrets kubernetes-dashboard-tls
创建ingress策略
[root@master01 dashboard]# cat <
[root@master01 dashboard]# kubectl apply -f dashboard-ingress.yaml [root@master01 dashboard]# kubectl -n kubernetes-dashboard get ingress
访问dashboard
创建kubeconfig文件
使用token相对复杂,可将token添加至kubeconfig文件中,使用KubeConfig文件访问dashboard。
[root@master01 dashboard]# ADMIN_SECRET=$(kubectl -n kubernetes-dashboard get secret | grep admin | awk '{print $1}') [root@master01 dashboard]# DASHBOARD_LOGIN_TOKEN=$(kubectl describe secret -n kubernetes-dashboard ${ADMIN_SECRET} | grep -E '^token' | awk '{print $2}') [root@master01 dashboard]# kubectl config set-cluster kubernetes \ --certificate-authority=/etc/kubernetes/pki/ca.crt \ --embed-certs=true \ --server=172.24.8.100:16443 \ --kubeconfig=local-ngkeconk8s-1-21-admin.kubeconfig # 设置集群参数 [root@master01 dashboard]# kubectl config set-credentials dashboard_user \ --token=${DASHBOARD_LOGIN_TOKEN} \ --kubeconfig=local-ngkeconk8s-1-21-admin.kubeconfig # 设置客户端认证参数,使用上面创建的 Token [root@master01 dashboard]# kubectl config set-context default \ --cluster=kubernetes \ --user=dashboard_user \ --kubeconfig=local-ngkeconk8s-1-21-admin.kubeconfig # 设置上下文参数 [root@master01 dashboard]# kubectl config use-context default --kubeconfig=local-ngkeconk8s-1-21-admin.kubeconfig # 设置默认上下文
将web.odocker.com.crt证书文件导入,以便于浏览器使用该文件登录。
导入证书
将web.odocker.com证书导入浏览器,并设置为信任,导入操作略。
测试访问dashboard
本实验采用ingress所暴露的域名:describe secret -n kubernetes-dashboard ${ADMIN_SECRET} | grep -E '^token' | awk '{print $2}'
提示:更多dashboard访问方式及认证可参考附004.Kubernetes Dashboard简介及使用。 dashboard登录整个流程可参考:~]# source environment.sh [root@master01 ~]# for all_ip in ${ALL_IPS[@]} do echo ">>> ${all_ip}" ssh root@${all_ip} "yum -y install iscsi-initiator-utils &" done
提示:所有节点都需要安装。
设置标签
[root@master01 ~]# kubectl label nodes master0{1,2,3} longhorn-ui=enabled
提示:ui图形界面可复用master高可用,因此部署在master节点。
准备磁盘
默认longhorn使用/var/lib/longhorn/作为设备路径,因此建议提前挂载。
[root@master01 ~]# source environment.sh [root@master01 ~]# for node_ip in ${NODE_IPS[@]} do echo ">>> ${node_ip}" ssh root@${node_ip} "mkfs.xfs -f /dev/sdb && mkdir -p /var/lib/longhorn/ && echo '/dev/sdb /var/lib/longhorn xfs defaults 0 0' >> /etc/fstab && mount -a" done
配置Longhorn
[root@master01 ~]# mkdir longhorn [root@master01 ~]# cd longhorn/ [root@master01 longhorn]# wget \ https://raw.githubusercontent.com/longhorn/longhorn/master/deploy/longhorn.yaml [root@master01 longhorn]# vi longhorn.yaml …… --- apiVersion: apps/v1 kind: DaemonSet metadata: labels: app: longhorn-manager name: longhorn-manager …… imagePullPolicy: IfNotPresent …… --- apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: labels: app: longhorn-ui name: longhorn-ui …… nodeSelector: longhorn-ui: enabled #追加标签选择 tolerations: - key: node-role.kubernetes.io/master #添加容忍 effect: NoSchedule # imagePullSecrets: # - name: …… --- kind: Service apiVersion: v1 metadata: labels: app: longhorn-ui name: longhorn-frontend namespace: longhorn-system spec: type: NodePort #修改为nodeport selector: app: longhorn-ui ports: - port: 80 targetPort: 8000 nodePort: 30002 --- …… [root@master01 longhorn]# kubectl apply -f longhorn.yaml [root@master01 longhorn]# kubectl -n longhorn-system get pods -o wide
提示:若部署异常可删除重建,若出现无法删除namespace,可通过如下操作进行删除:
wget https://github.com/longhorn/longhorn/blob/master/uninstall/uninstall.yaml rm -rf /var/lib/longhorn/ kubectl apple -f uninstall.yaml kubectl delete -f uninstall.yaml
动态sc创建
提示:默认longhorn部署完成已创建一个sc,也可通过如下手动编写yaml创建。
[root@master01 longhorn]# kubectl get sc NAME PROVISIONER RECLAIMPOLICY VOLUMEBINDINGMODE ALLOWVOLUMEEXPANSION AGE …… longhorn driver.longhorn.io Delete Immediate true 15m
[root@master01 longhorn]# cat <
测试PV及PVC
[root@master01 longhorn]# cat <
[root@master01 longhorn]# kubectl apply -f longhornpod.yaml [root@master01 longhorn]# kubectl get pods [root@master01 longhorn]# kubectl get pvc [root@master01 longhorn]# kubectl get pv
Ingress暴露Longhorn
[root@master01 longhorn]# yum -y install httpd-tools [root@master01 longhorn]# htpasswd -c auth xhy #创建用户名和密码 New password: [输入密码] Re-type new password: [输入密码]
提示:也可通过如下命令创建:
USER=xhy; PASSWORD=x120952576; echo "${USER}:$(openssl passwd -stdin -apr1 <<< ${PASSWORD})" >> auth
[root@master01 longhorn]# kubectl -n longhorn-system create secret generic longhorn-basic-auth --from-file=auth
[root@master01 longhorn]# cat <
[root@master01 longhorn]# kubectl apply -f longhorn-ingress.yaml
[root@master01 longhorn]# kubectl -n longhorn-system get ingress
NAME CLASS HOSTS ADDRESS PORTS AGE
longhorn-ingress
确认验证
浏览器访问:longhorn.odocker.com,并输入账号和密码。
使用xhy/[密码]登录查看。
Helm部署
前置准备
Helm 将使用 kubectl 在已配置的集群上部署 Kubernetes 资源,因此需要如下前置准备:
正在运行的 Kubernetes 集群; 预配置的 kubectl 客户端和 Kubernetes 集群正确交互。
二进制安装Helm
[root@master01 ~]# wget https://get.helm.sh/helm-v3.5.4-linux-amd64.tar.gz [root@master01 ~]# tar -zxvf helm-v3.5.4-linux-amd64.tar.gz [root@master01 ~]# cp linux-amd64/helm /usr/local/bin/ [root@master01 ~]# helm version #查看安装版本 [root@master01 ~]# echo 'source <(helm completion bash)' >> $HOME/.bashrc #helm自动补全
提示:更多安装方式参考官方手册:search:可以用于搜索两种不同类型的源。helm search hub:搜索 Helm Hub,该源包含来自许多不同仓库的Helm chart。helm search repo:搜索已添加到本地头helm客户端(带有helm repo add)的仓库,该搜索是通过本地数据完成的,不需要连接公网。
[root@master01 ~]# helm search hub #可搜索全部可用chart [root@master01 ~]# helm search hub wordpress
添加repo
[root@master01 ~]# helm repo list #查看repo [root@master01 ~]# helm repo add brigade https://brigadecore.github.io/charts [root@master01 ~]# helm repo add stable #添加官方repo [root@master01 ~]# helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami [root@master01 ~]# helm search repo brigade [root@master01 ~]# helm search repo stable #搜索repo中的chart [root@master01 ~]# helm repo update #更新repo的chart
扩展:集群扩容及缩容
集群扩容
master节点扩容参考:添加Master节点 步骤 worker节点扩容参考:添加Worker节点 步骤
集群缩容
master节点缩容
[root@master01 ~]# kubectl drain master03 --delete-emptydir-data --force --ignore-daemonsets [root@master01 ~]# kubectl delete node master03 [root@master03 ~]# kubeadm reset -f && rm -rf $HOME/.kube
worker节点缩容
[root@master01 ~]# kubectl drain worker04 --delete-emptydir-data --force --ignore-daemonsets [root@master01 ~]# kubectl delete node worker04 [root@worker04 ~]# kubeadm reset -f && rm -rf $HOME/.kube [root@worker04 ~]# rm -rf /etc/kubernetes/admin.conf /etc/kubernetes/kubelet.conf /etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf /etc/kubernetes/controller-manager.conf /etc/kubernetes/scheduler.conf
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