[云原生] 二进制k8s集群（下）部署高可用master节点

在上一篇文章中，就已经完成了二进制k8s集群部署的搭建，但是单机master并不适用于企业的实际运用（因为单机master中，仅仅只有一台master作为节点服务器的调度指挥，一旦宕机。就意味着整个集群的瘫痪，所以成熟的k8s的集群一定要考虑到master的高可用。）企业的运用一般至少存在两台master及其以上的部署，本次将根据前面的部署，再添加一台master（三个master或者更多，也可以根据本次添加步骤重复添加）。添加master后，我们会将借助keepalived+nginx的架构，来实现高可用的master【也可以使用haproxy+keepalived或则是keepalived+lvs（不推荐，步骤过于复杂）

本次部署的架构组件 

 架构说明：

• node节点的kubelet只能对接一个master节点的apiserver，不可能同时对接多个master节点的apiserver。简而言之，node节只能有一个master来领导。

• kubelet和kube-proxy是通过kubelet.kubeconfig和kube-proxy.kubeconfig文件中的server参数进行对接 master节点的。

• 所以在多master节点的环境下，需要有nginx负载均衡器来进行调度，而且需要进行keepalived高可用的构建(主从两个节点) ，防止主节点宕机导致整个k8s集群的不可用。

 一、新master节点的搭建

1.1 对master02 进行初始化配置

#关闭防火墙
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
iptables -F && iptables -t nat -F && iptables -t mangle -F && iptables -X
 
#关闭selinux
setenforce 0
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config
 
#关闭swap
swapoff -a
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab 
 
#根据规划设置主机名
hostnamectl set-hostname master02
su
#在master添加hosts(添加到整个k8s集群的主机上，保证其他主机均有该映射)
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.73.105 master01
192.168.73.110 master02
192.168.73.106 node01
192.168.73.107 node02
EOF
 
#调整内核参数
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
#开启网桥模式，可将网桥的流量传递给iptables链
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
#关闭ipv6协议
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1
net.ipv4.ip_forward=1
EOF
 
sysctl --system
 
 
#时间同步
yum install ntpdate -y
ntpdate ntp.aliyun.com
 
#将时间同步的操作添加到计划性任务，确保所有节点保证时间的同步
crontab -e
*/30 * * * * /usr/sbin/ntpdate  ntp.aliyun.com
crontab -l

 

 1.2  将master01的配置移植到master02 

 ##------------ 1、 master01节点，拷贝文件到master02 -------------------------------
 #从 master01 节点上拷贝证书文件、各master组件的配置文件和服务管理文件到 master02 节点
 scp -r etcd/ master02:`pwd`
 scp -r kubernetes/ master02:`pwd`
 scp /usr/lib/systemd/system/kube-* master02:/usr/lib/systemd/system/
 scp -r /root/.kube/  master02:/root/
 ​

 ##----------- 2、 master02节点，修改配置文件并启动相关服务-------------------------
 
 #修改配置文件kube-apiserver中的IP
 vim /opt/kubernetes/cfg/kube-apiserver
 KUBE_APISERVER_OPTS="--logtostderr=true \        #输出日志，false表示标准错误不输出到屏幕，而是输出到日志中。true表示标准错误会输出到屏幕。
 --v=4 \                                          #日志级别
 --etcd-servers=https://192.168.73.105:2379,https://192.168.73.106:2379,https://192.168.73.107:2379 \      #etcd节点的IP通信地址
 --bind-address=192.168.73.110 \              #修改，当前绑定的内网IP监听的地址
 --secure-port=6443 \                                                                #基于HPPTS开放端口
 --advertise-address=192.168.73.110 \         #修改，内网通告地址，让其他node节点地址通信
 ......
 
vim kube-controller-manager
vim kube-scheduler
​
 #在 master02 节点上启动各服务并设置开机自启
 systemctl enable --now kube-apiserver.service
 systemctl enable --now kube-controller-manager.service
 systemctl enable --now kube-scheduler.service
 ​
 #将可执行文件，创建软链接
 ln -s /opt/kubernetes/bin/* /usr/local/bin/
 ​
 #查看node节点状态
 kubectl get nodes
 kubectl get nodes -o wide           #-o=wide：输出额外信息；对于Pod，将输出Pod所在的Node名
 #此时在master02节点查到的node节点状态仅是从etcd查询到的信息，而此时node节点实际上并未与master02节点建立通信连接，因此需要使用一个VIP把node节点与master节点都关联起来

 

 

二、负载均衡的部署 

 #配置load balancer集群双机热备负载均衡（nginx实现负载均衡，keepalived实现双机热备）
 ​
 #----------------- 1、两台负载均衡器配置nginx -------------------------------------
 ​
 #配置nginx的官方在线yum源，配置本地nginx的yum源
cat > /etc/yum.repos.d/nginx.repo << 'EOF'
[nginx]
name=nginx repo
baseurl=http://nginx.org/packages/centos/7/$basearch/
gpgcheck=0
EOF
 ​
 yum install nginx -y
 ​
 #修改nginx配置文件，配置四层反向代理负载均衡，指定k8s群集2台master的节点ip和6443端口
 vim /etc/nginx/nginx.conf
 events {
     worker_connections  1024;
 }
 ​
 #添加
 stream {
     log_format  main  '$remote_addr $upstream_addr - [$time_local] $status 
     $upstream_bytes_sent';
     
     access_log  /var/log/nginx/k8s-access.log  main;
 ​
     upstream k8s-apiserver {
         server 192.168.73.105:6443;    #master01
         server 192.168.73.110:6443;    #master02
     }
     server {
         listen 6443;
         proxy_pass k8s-apiserver;
     }
 }
 ​
 http {
 ......
 ​
 ​
 #检查配置文件语法
 nginx -t   
 ​
 #启动nginx服务，查看已监听6443端口
 systemctl start nginx
 systemctl enable nginx
  
 ss -lntp|grep nginx 
 ​
 ​

 

 

 #------------------ 2、两台负载均衡器配置keepalived ------------------------------
 ​
 #部署keepalived服务
 yum install keepalived -y
 ​
 #修改keepalived配置文件
 vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
 
global_defs {
   router_id nginx_master
}
 
vrrp_script check_nginx {
   script "/etc/nginx/check_nginx.sh"   #指定检测脚本的路径，并且该脚本充当心跳检测脚本
}
 
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER        #指定状态为master节点，109为BACKUP备用节点
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 100    #108优先级为100 109为90，优先级决定着主备的位置
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.73.66
    }
    track_script {
     check_nginx        #追踪脚本的进程
    }
}
 
#将该文件 发送给备用调度器，并且将其中的配置修改为备用调度器的属性
cd /etc/keepalived/
scp keepalived.conf  root@192.168.73.109:`pwd`
 ​
 ​
#创建nginx状态检查脚本 
vim /etc/nginx/check_nginx.sh
 
#!/bin/bash
killall -0 nginx &>/dev/null
if [ $? -ne 0 ];then
  systemctl stop keepalived
fi
 
 ​
 chmod +x /etc/nginx/check_nginx.sh  #为脚本增加执行权限
 
#将该脚本发送给备用调度器
cd /etc/nginx
scp check_nginx.conf  root@192.168.73.109:`pwd`
 
 
 
 ​
 #两台主备调度器启动keepalived服务（一定要先启动了nginx服务，再启动keepalived服务）
 systemctl start keepalived
 systemctl enable keepalived
 ip addr             #查看主节点的VIP是否生成
 ​

 nginx心跳检测脚本说明：

killall -0 可以用来检测程序是否执行
如果服务未执行的情况下 会进行报错
并且 $?的返回码 为非0值 

vim /etc/keepalived/keepalived.conf 
scp /etc/keepalived/keepalived.conf 192.168.136.150:/etc/keepalived/
systemctl enable --now keepalived.service
systemctl status keepalived.service 
 
systemctl restart nginx keepalived.service
ip a

 

 #---------------- 3、关闭主节点的nginx服务，模拟故障，测试keepalived-----------------------
 ​
 #关闭主节点lb01的Nginx服务，模拟宕机，观察VIP是否漂移到备节点
 systemctl stop nginx
 ip addr
 systemctl status keepalived   #此时keepalived被脚本杀掉了   
 ​
 #备节点查看是否生成了VIP
 ip addr    #此时VIP漂移到备节点lb02
 ​

 

//修改所有node节点上的bootstrap.kubeconfig,kubelet.kubeconfig配置文件为VIP
 
[root@node01 /opt/kubernetes/cfg]#vim bootstrap.kubeconfig
[root@node01 /opt/kubernetes/cfg]#vim kubelet.kubeconfig
[root@node01 /opt/kubernetes/cfg]#vim kube-proxy.kubeconfig

//重启node节点kubelet和kube-proxy服务
systemctl restart kubelet.service 
systemctl restart kube-proxy.service

//在 lb01 上查看 nginx 和 node 、 master 节点的连接状态
netstat -natp | grep nginx

三、k8s的web UI界面的搭建 

//在 master01 节点上操作
#上传 recommended.yaml 文件到 /opt/k8s 目录中，部署 CoreDNS 
cd /opt/k8s
vim recommended.yaml
#默认Dashboard只能集群内部访问，修改Service为NodePort类型，暴露到外部：
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  labels:
    k8s-app: kubernetes-dashboard
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kubernetes-dashboard
spec:
  ports:
    - port: 443
      targetPort: 8443
      nodePort: 30001     #添加
  type: NodePort          #添加
  selector:
    k8s-app: kubernetes-dashboard
 
 
#通过recommended.yaml资源配置清单，使用kubectl apply创建资源，-f指定资源配置清单文件
 kubectl apply -f recommended.yaml
 
#创建service account并绑定默认cluster-admin管理员集群角色
kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kube-system
 
kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:dashboard-admin
 
 #获取token值
kubectl describe secrets -n kube-system $(kubectl -n kube-system get secret | awk '/dashboard-admin/{print $1}')
 
#使用输出的token登录Dashboard，访问node节点
https://192.168.136.110:30001