kubernetes1.9高可用集群安装（使用kubeadm工具）

摘要：集群安装在节点上并准备一个虚拟来做。节点集群启动前的准备请用用户执行节点准备工作在每台机器上执行包括修改主机名，关闭防火墙等操作。关闭防火墙是为了避免不必要的网络问题。完了可以使用查看集群是否安装完成。

前面我们安装了一个简单的kubernetes集群，选用了1个master节点和三个node节点。etcd也没有安装成集群.
这次我们安装一个3个master节点+etcd集群的kubernetes集群.

本次选用三个master节点，三个node节点来安装k8s集群。　
etcd集群安装在master节点上.
并准备一个虚拟ip来做keepalived。 　

virtual_ipaddress： 10.xx.xx.xx

包括修改主机名，关闭防火墙等操作。　　
k8s集群会识别主机名字，确保每个主机名设为不同值。　　
关闭防火墙是为了避免不必要的网络问题。　　

# ${hostname}变量请替换成规划的主机名，比如M0, N0, N1
sudo hostnamectl set-hostname ${hostname}
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
sed -i -re "/^s*SELINUX=/s/^/#/" -e "$iSELINUX=disabled"  /etc/selinux/config

建立ssh的互信，方便后面传文件什么的。可以使用ssh-copy-id命令快速建立，也可以自己手动建立。这个网上教程很多，自己搜一下

yum install docker -y
systemctl enable docker && systemctl start docker

修改docker的log driver为json-file,这个不影响安装，只是为了后期安装efk日志收集系统方便。
docker info可以查看当前log driver,centos7默认使用journald.
不同版本的docker可能修改方式不一样，最新官网文档是修改/etc/docker/daemon.json文件，我安装的版本是1.12.6，按如下方式修改。

vim /etc/sysconfig/docker

# 修改为如下，然后重启docker
OPTIONS="--selinux-enabled --log-driver=json-file --signature-verification=false"
systemctl restart docker

kubeadm: 快速创建k8s集群的工具

kubelet: k8s的基础组件，负责对pod和container的创建和管理，与k8s集群master建立联系

kubectl: k8s的客户端工具，用来像集群发送命名

cat < /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://packages.cloud.google.com/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://packages.cloud.google.com/yum/doc/yum-key.gpg https://packages.cloud.google.com/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF
yum install -y kubelet kubeadm kubectl

官网文档上写一些用户在RHEL/Centos7系统上安装时，由于iptables被绕过导致路由错误，需要在
sysctl的config文件中将net.bridge.bridge-nf-call-iptables设置为１.

cat <  /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
sysctl --system

启动kubelet:

systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

至此，准备工作就做好了。目前每隔几秒kubelet就会重启，直到收到kubeadm的命令。　　
所以用systemctl　status kubelet看到kubelet没有启动是正常现象，可以多执行几次查看，就会发现kubelet处于不断停止和重启的状态.

安装cfssl和sfssljson

curl -o /usr/local/bin/cfssl https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64
curl -o /usr/local/bin/cfssljson   https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64
chmod +x /usr/local/bin/cfssl*

ssh到etcd0节点(我这里规划的是master0节点)，执行下面命令
执行完成可以看到/etc/kubernetes/pki/etcd文件夹下生成了ca-config.json和ca-csr.json两个文件

mkdir -p /etc/kubernetes/pki/etcd
cd /etc/kubernetes/pki/etcd

cat >ca-config.json <ca-csr.json <


生成ca证书
cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca -


生成etcd客户端证书
在etcd0节点执行以下操作,会生成两个文件client.pem， client-key.pem
cat >client.json <
生成etcd的server和peer证书


设置PEER_NAME和PRIVATE_IP环境变量(在每台etcd机器上执行)
# 注意下面ens192是你实际网卡的名字，有可能是eth1之类的。用ip addr查看。
export PEER_NAME=$(hostname)
export PRIVATE_IP=$(ip addr show ens192 | grep -Po "inet K[d.]+")


将刚刚在etcd上生成的CA拷贝到另外两台etcd机器上(在两台etch peers上执行)。
这里需要ssh信任权限，这个在上面已经让你建立好了。
mkdir -p /etc/kubernetes/pki/etcd
cd /etc/kubernetes/pki/etcd
scp root@:/etc/kubernetes/pki/etcd/ca.pem .
scp root@:/etc/kubernetes/pki/etcd/ca-key.pem .
scp root@:/etc/kubernetes/pki/etcd/client.pem .
scp root@:/etc/kubernetes/pki/etcd/client-key.pem .
scp root@:/etc/kubernetes/pki/etcd/ca-config.json .


在所有etcd机器上执行下面命令，生成peer.pem, peer-key.pem, server.pem, server-key.pem
cfssl print-defaults csr > config.json
sed -i "0,/CN/{s/example.net/""$PEER_NAME""/}" config.json
sed -i "s/www.example.net/""$PRIVATE_IP""/" config.json
sed -i "s/example.net/""$PEER_NAME""/" config.json

cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=server config.json | cfssljson -bare server
cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=peer config.json | cfssljson -bare peer


启动etcd集群(在每台etcd机器上执行)
这里有两种方式：在虚拟机上直接运行或在k8s上运行static pods.我这里选用第一种，在虚拟机上直接运行.


安装etcd
cd /tmp
export ETCD_VERSION=v3.1.10
curl -sSL https://github.com/coreos/etcd/releases/download/${ETCD_VERSION}/etcd-${ETCD_VERSION}-linux-amd64.tar.gz | tar -xzv --strip-components=1 -C /usr/local/bin/
rm -rf etcd-$ETCD_VERSION-linux-amd64*


生成etcd的环境文件，后面将会用到
touch /etc/etcd.env
echo "PEER_NAME=$PEER_NAME" >> /etc/etcd.env
echo "PRIVATE_IP=$PRIVATE_IP" >> /etc/etcd.env


创建etcd服务systemd的配置文件
注意修改下面等变量为虚拟机的真实ip地址。m0, m1等为etcd的名字
cat >/etc/systemd/system/etcd.service <:2380,m1=https://:2380,m2=https://:2380 
    --initial-cluster-token my-etcd-token 
    --initial-cluster-state new

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF


启动etcd集群
systemctl daemon-reload
systemctl start etcd


设置master节点的负载均衡器(keepalived,在三台master节点上执行)


安装keepalived
yum install keepalived -y


修改配置文件

state: 填写MASTER(主master节点m0)或BACKUP(其他master节点)
interface: 填写网卡的名字(我这里是ens192)
priority: 权重，主master节点应该比其他节点高(比如m0填写101,其他节点填写100)
auth_pass: 任意随机字符
virtual_ipaddress: 应该填写为master节点准备的虚拟ip

! Configuration File for keepalived
global_defs {
  router_id LVS_DEVEL
}

vrrp_script check_apiserver {
  script "/etc/keepalived/check_apiserver.sh"
  interval 3
  weight -2
  fall 10
  rise 2
}

vrrp_instance VI_1 {
    state 
    interface 
    virtual_router_id 51
    priority 
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 4be37dc3b4c90194d1600c483e10ad1d
    }
    virtual_ipaddress {
        
    }
    track_script {
        check_apiserver
    }
}


健康检测脚本
将下面的替换成准备的虚拟ip
#!/bin/sh

 errorExit() {
     echo "*** $*" 1>&2
     exit 1
 }

 curl --silent --max-time 2 --insecure https://localhost:6443/ -o /dev/null || errorExit "Error GET https://localhost:6443/"
 if ip addr | grep -q ; then
     curl --silent --max-time 2 --insecure https://:6443/ -o /dev/null || errorExit "Error GET https://:6443/"
 fi


启动keepalived
systemctl start keepalived


启动k8s集群
启动master0节点


生成配置文件：

: 为master节点的IP地址
, ,  : etcd集群的ip地址
：POD CIDR，k8s的pod的网络模式。我这里选择flannel，即配置  为10.244.0.0/16。详细信息查看CNI network section   

为了安装flannel,需要在每台机器上执行sysctl net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1


cat >config.yaml <
etcd:
  endpoints:
  - https://:2379
  - https://:2379
  - https://:2379
  caFile: /etc/kubernetes/pki/etcd/ca.pem
  certFile: /etc/kubernetes/pki/etcd/client.pem
  keyFile: /etc/kubernetes/pki/etcd/client-key.pem
networking:
  podSubnet: 
apiServerCertSANs:
- 
apiServerExtraArgs:
  apiserver-count: "3"
EOF


运行kubeadm
kubeadm init --config=config.yaml


启动master1, master2节点


将刚刚master0生成的文件copy到master1和master2机器
scp root@:/etc/kubernetes/pki/ca.crt /etc/kubernetes/pki
scp root@:/etc/kubernetes/pki/ca.key /etc/kubernetes/pki
scp root@:/etc/kubernetes/pki/sa.key /etc/kubernetes/pki
scp root@:/etc/kubernetes/pki/sa.pub /etc/kubernetes/pki
scp root@:/etc/kubernetes/pki/front-proxy-ca.crt /etc/kubernetes/pki
scp root@:/etc/kubernetes/pki/front-proxy-ca.key /etc/kubernetes/pki
scp -r root@:/etc/kubernetes/pki/etcd /etc/kubernetes/pki

重复master0的操作，生成config.yaml，运行kubeadm.

安装CNI网络
这里跟上面那里设置的要对应起来。我这里选用的是Flannel,执行下面命令。  
官网详解Installing a pod network
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/v0.9.1/Documentation/kube-flannel.yml
加入node节点
在每台node机器上执行以下格式的命令，在master节点执行完kubeadm init后会生成下面命令，复制执行就好。  
这里统一将node加入到master0管理中。
kubeadm join --token  : --discovery-token-ca-cert-hash sha256:
完了可以使用kubectl get nodes查看集群是否安装完成。  
kubernetes 官方文档