二进制安装-k8s高可用集群08-部署kube-apiserve
2021-08-30 本文已影响0人
Chris0Yang
本文档讲解使用 keepalived 和 haproxy 部署一个 3 节点高可用 master 集群的步骤，对应的 LB VIP 为环境变量 ${MASTER_VIP}。
配置之前需要先安装 kubelet,flannel 等组件，不过前边已经安装，现在直接进入配置
1、创建 kubernetes 证书和私钥
source /opt/k8s/bin/environment.sh
cat > kubernetes-csr.json <<EOF
{
"CN": "kubernetes",
"hosts": [
"127.0.0.1",
"172.68.96.101",
"172.68.96.102",
"172.68.96.103",
"${MASTER_VIP}",
"${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": "4Paradigm"
}
]
}
EOF
- hosts 字段指定授权使用该证书的 IP 或域名列表，这里列出了 VIP 、apiserver 节点 IP、kubernetes 服务 IP 和域名；
- 域名最后字符不能是 .(如不能为 kubernetes.default.svc.cluster.local.)，否则解析时失败，提示： x509: cannot parse dnsName “kubernetes.default.svc.cluster.local.”；
- 如果使用非 cluster.local 域名，如 opsnull.com，则需要修改域名列表中的最后两个域名为：kubernetes.default.svc.opsnull、kubernetes.default.svc.opsnull.com
- kubernetes 服务 IP 是 apiserver 自动创建的，一般是 --service-cluster-ip-range 参数指定的网段的第一个 IP，后续可以通过如下命令获取：
现在还不能进行这样的操作，继续往下配置
[root@k8s-master data]# kubectl get svc kubernetes
NAME CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
kubernetes 10.254.0.1 <none> 443/TCP 1d
生成证书和私钥：
[root@k8s-master /data/cert]#
cfssl gencert -ca=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \
-ca-key=/etc/kubernetes/cert/ca-key.pem \
-config=/etc/kubernetes/cert/ca-config.json \
-profile=kubernetes kubernetes-csr.json | cfssljson -bare kubernetes
[root@k8s-master cert]# ls kubernetes*pem
将生成的证书和私钥文件拷贝到 master 节点：
cat > /data/script/magic35_distribute_cert_All_service.sh << "EOF"
#!/bin/bash
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
do
echo ">>> ${node_ip}"
ssh root@${node_ip} "mkdir -p /etc/kubernetes/cert/ && sudo chown -R root /etc/kubernetes/cert/"
scp /data/cert/kubernetes*.pem root@${node_ip}:/etc/kubernetes/cert/
done
EOF
- 如果使用k8s 账户，设置可读写 /etc/kubernetes/cert/ 目录的权限；(可选)
2、创建加密配置文件
source /opt/k8s/bin/environment.sh
cat > /data/template/encryption-config.yaml <<EOF
kind: EncryptionConfig
apiVersion: v1
resources:
- resources:
- secrets
providers:
- aescbc:
keys:
- name: key1
secret: ${ENCRYPTION_KEY}
- identity: {}
EOF
将加密配置文件拷贝到 master 和 node所有节点上 /etc/kubernetes 目录下：
cat > /data/script/magic36_copy_All_service.sh << "EOF"
#!/bin/bash
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
do
echo ">>> ${node_ip}"
scp /data/template/encryption-config.yaml root@${node_ip}:/etc/kubernetes/
done
EOF
3、创建 kube-apiserver systemd unit 模板文件
cat > /data/template/kube-apiserver.service.template <<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes API Server
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
After=network.target
[Service]
ExecStart=/opt/k8s/bin/kube-apiserver \\
--enable-admission-plugins=Initializers,NamespaceLifecycle,NodeRestriction,LimitRanger,ServiceAccount,DefaultStorageClass,ResourceQuota \\
--anonymous-auth=false \\
--experimental-encryption-provider-config=/etc/kubernetes/encryption-config.yaml \\
--advertise-address=##NODE_IP## \\
--bind-address=##NODE_IP## \\
--insecure-port=0 \\
--authorization-mode=Node,RBAC \\
--runtime-config=api/all \\
--enable-bootstrap-token-auth \\
--service-cluster-ip-range=${SERVICE_CIDR} \\
--service-node-port-range=${NODE_PORT_RANGE} \\
--tls-cert-file=/etc/kubernetes/cert/kubernetes.pem \\
--tls-private-key-file=/etc/kubernetes/cert/kubernetes-key.pem \\
--client-ca-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \\
--kubelet-client-certificate=/etc/kubernetes/cert/kubernetes.pem \\
--kubelet-client-key=/etc/kubernetes/cert/kubernetes-key.pem \\
--service-account-key-file=/etc/kubernetes/cert/ca-key.pem \\
--etcd-cafile=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \\
--etcd-certfile=/etc/kubernetes/cert/kubernetes.pem \\
--etcd-keyfile=/etc/kubernetes/cert/kubernetes-key.pem \\
--etcd-servers=${ETCD_ENDPOINTS} \\
--enable-swagger-ui=true \\
--allow-privileged=true \\
--apiserver-count=3 \\
--audit-log-maxage=30 \\
--audit-log-maxbackup=3 \\
--audit-log-maxsize=100 \\
--audit-log-path=/var/log/kube-apiserver-audit.log \\
--event-ttl=1h \\
--alsologtostderr=true \\
--logtostderr=false \\
--log-dir=/var/log/kubernetes \\
--v=2
Restart=on-failure
RestartSec=5
Type=notify
User=root
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
- --experimental-encryption-provider-config：启用加密特性；
- --authorization-mode=Node,RBAC： 开启 Node 和 RBAC 授权模式，拒绝未授权的请求；
- --enable-admission-plugins：启用 ServiceAccount 和 NodeRestriction；
- --service-account-key-file：签名 ServiceAccount Token 的公钥文件，kube-controller-manager 的 --service-account-private-key-file 指定私钥文件，两者配对使用；
- --tls-*-file：指定 apiserver 使用的证书、私钥和 CA 文件。--client-ca-file 用于验证 client (kue-controller-manager、kube-scheduler、kubelet、kube-proxy 等) 请求所带的证书；
- --kubelet-client-certificate、--kubelet-client-key：如果指定，则使用 https 访问 kubelet APIs；需要为证书对应的用户 (上面 kubernetes*.pem 证书的用户为 kubernetes) 用户定义 RBAC 规则，否则访问 kubelet API 时提示未授权；
- --bind-address： 不能为 127.0.0.1，否则外界不能访问它的安全端口 6443；
- --insecure-port=0：关闭监听非安全端口 (8080)；
- --service-cluster-ip-range： 指定 Service Cluster IP 地址段；
- --service-node-port-range： 指定 NodePort 的端口范围；
- --runtime-config=api/all=true： 启用所有版本的 APIs，如 autoscaling/v2alpha1；
- --enable-bootstrap-token-auth：启用 kubelet bootstrap 的 token 认证；
- --apiserver-count=3：指定集群运行模式，多台 kube-apiserver 会通过 leader 选举产生一个工作节点，其它节点处于阻塞状态；
- User=k8s：使用 k8s 账户运行；
4、为各节点创建和分发 kube-apiserver systemd unit 文件
替换模板文件中的变量，为各节点创建 systemd unit 文件：
cat > /data/script/magic37.sh << "EOF"
#!/bin/bash
# 替换模板文件中的变量，为各节点创建 systemd unit 文件
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for (( i=0; i < 3; i++ ))
do
sed -e "s/##NODE_NAME##/${NODE_NAMES[i]}/" -e "s/##NODE_IP##/${NODE_IPS[i]}/" /data/template/kube-apiserver.service.template > /data/template/kube-apiserver-${NODE_IPS[i]}.service
done
EOF
- NODE_NAMES 和 NODE_IPS 为相同长度的 bash 数组，分别为节点名称和对应的 IP；
分发生成的 systemd unit 文件：
cat > /data/script/magic38_distribute_systemd_unit.sh << "EOF"
#!/bin/bash
# 分发生成的 systemd unit 文件
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
do
echo ">>> ${node_ip}"
ssh root@${node_ip} "mkdir -p /var/log/kubernetes && chown -R root /var/log/kubernetes"
scp /data/template/kube-apiserver-${node_ip}.service root@${node_ip}:/etc/systemd/system/kube-apiserver.service
done
EOF
- 必须先创建日志目录；
- 文件重命名为 kube-apiserver.service;
5、启动 kube-apiserver 服务
cat > /data/script/magic39_start_kubeApiserver.sh << "EOF"
#!/bin/bash
# 启动 kube-apiserver 服务
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
do
echo ">>> ${node_ip}"
ssh root@${node_ip} "systemctl daemon-reload && systemctl enable kube-apiserver && systemctl start kube-apiserver"
done
EOF
检查 kube-apiserver 运行状态:
cat > /data/script/magic40_ckeck_kubeApiserver.sh << "EOF"
#!/bin/bash
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
do
echo ">>> ${node_ip}"
ssh root@${node_ip} "systemctl status kube-apiserver |grep 'Active:'"
done
EOF
输出如下内容：
[root@k8s-master scriptable]# bash magic.sh
>>> 172.68.96.101
Active: active (running) since Fri XXXXX CST; Xh ago
>>> 172.68.96.102
Active: active (running) since Fri XXXXX CST; Xh ago
>>> 172.68.96.103
Active: active (running) since Fri XXXXX CST; Xh ago
则正常，如果没有，检查日志：
journalctl -xu kube-apiserver
6、打印 kube-apiserver 写入 etcd 的数据
[root@k8s-master data]# source /opt/k8s/bin/environment.sh
ETCDCTL_API=3 etcdctl \
--endpoints=${ETCD_ENDPOINTS} \
--cacert=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \
--cert=/etc/etcd/cert/etcd.pem \
--key=/etc/etcd/cert/etcd-key.pem \
get /registry/ --prefix --keys-only
7、检查集群信息
[root@k8s-master data]# kubectl cluster-info
Kubernetes master is running at https://172.68.96.110:8443
To further debug and diagnose cluster problems, use 'kubectl cluster-info dump'
[root@k8s-master data]# kubectl get all --all-namespaces
NAMESPACE NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
default service/kubernetes ClusterIP 10.254.0.1 <none> 443/TCP 6h
[root@k8s-master data]# kubectl get componentstatuses
NAME STATUS MESSAGE ERROR
controller-manager Unhealthy Get http://127.0.0.1:10252/healthz: net/http: HTTP/1.x transport connection broken: malformed HTTP response "\x15\x03\x01\x00\x02\x02"
etcd-1 Healthy {"health":"true"}
etcd-0 Healthy {"health":"true"}
etcd-2 Healthy {"health":"true"}
scheduler Healthy ok
注意：
1）如果执行 kubectl 命令式时输出如下错误信息，则说明使用的 ~/.kube/config 文件不对，请切换到正确的账户后再执行该命令： The connection to the server localhost:8080 was refused – did you specify the right host or port?
2）执行 kubectl get componentstatuses 命令时，apiserver 默认向 127.0.0.1 发送请求。当 controller-manager、scheduler 以集群模式运行时，有可能和 kube-apiserver 不在一台机器上，这时 controller-manager 或 scheduler 的状态为 Unhealthy，但实际上它们工作正常。
8、检查 kube-apiserver 监听的端口
[root@k8s-master data]# sudo netstat -lnpt|grep kube
tcp 0 0 172.68.96.101:6443 0.0.0.0:* LISTEN 30018/kube-apiserve
- 6443: 接收 https 请求的安全端口，对所有请求做认证和授权；
- 由于关闭了非安全端口，故没有监听 8080；
9、授予 kubernetes 证书访问 kubelet API 的权限.
在执行 kubectl exec、run、logs 等命令时，apiserver 会转发到 kubelet。这里定义 RBAC 规则，授权 apiserver 调用 kubelet API
[root@k8s-master data]#
kubectl create clusterrolebinding kube-apiserver:kubelet-apis --clusterrole=system:kubelet-api-admin --user kubernetes
10、参考资料
1）关于证书域名最后字符不能是 . 的问题，实际和 Go 的版本有关，1.9 不支持这种类型的证书：https://github.com/kubernetes/ingress-nginx/issues/2188
