江苏省建设工程竣工备案网站,wordpress发号系统,游戏制作器,黄冈论坛遗爱网目录 1、环境 1.1 操作系统初始化配置 1.2 部署 docker引擎 1.3 部署 etcd 集群 1.4 准备签发证书环境 1.5 部署 Master 组件 1.6 部署 Worker Node 组件 1.7 部署 CNI 网络组件 1.7.1 部署 flannel 1.7.2 部署 Calico 1.7.3 node02 节点部署 1.7.4 部署 CoreDNS 1…目录 1、环境 1.1 操作系统初始化配置 1.2 部署 docker引擎 1.3 部署 etcd 集群 1.4 准备签发证书环境 1.5 部署 Master 组件 1.6 部署 Worker Node 组件 1.7 部署 CNI 网络组件 1.7.1 部署 flannel 1.7.2 部署 Calico 1.7.3 node02 节点部署 1.7.4 部署 CoreDNS 1.7.5 master02 节点部署 1.8 负载均衡部署 1.9 部署 Dashboard 1、环境 k8s集群master01192.168.10.80    kube-apiserver kube-controller-manager kube-scheduler etcd k8s集群master02192.168.10.20 k8s集群node01192.168.10.18    kubelet kube-proxy docker  k8s集群node02192.168.10.19 etcd集群节点1192.168.10.80    etcd etcd集群节点2192.168.10.18    etcd etcd集群节点3192.168.10.19    etcd 负载均衡nginxkeepalive01master192.168.10.21 负载均衡nginxkeepalive02backup192.168.10.22 VIP 192.168.10.100 1.1 操作系统初始化配置 #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 master01 hostnamectl set-hostname node01 hostnamectl set-hostname node02 #添加hosts cat /etc/hosts EOF 192.168.10.80 master01 192.168.10.20 master02 192.168.10.18 node01 192.168.10.19 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_ipv61 net.ipv4.ip_forward1 EOF sysctl --system #时间同步 yum install ntpdate -y ntpdate time.windows.com 1.2 部署 docker引擎 //所有 node 节点部署docker引擎 yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2  yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo  yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io systemctl start docker.service systemctl enable docker.service  1.3 部署 etcd 集群 etcd是CoreOS团队于2013年6月发起的开源项目它的目标是构建一个高可用的分布式键值key-value数据库。etcd内部采用raft协议作为一致性算法etcd是go语言编写的。 etcd 作为服务发现系统有以下的特点 简单安装配置简单而且提供了HTTP API进行交互使用也很简单 安全支持SSL证书验证 快速单实例支持每秒2k读操作 可靠采用raft算法实现分布式系统数据的可用性和一致性 etcd 目前默认使用2379端口提供HTTP API服务 2380端口和peer通信(这两个端口已经被IANA(互联网数字分配机构)官方预留给etcd)。 即etcd默认使用2379端口对外为客户端提供通讯使用端口2380来进行服务器间内部通讯。 etcd 在生产环境中一般推荐集群方式部署。由于etcd 的leader选举机制要求至少为3台或以上的奇数台。 1.4 准备签发证书环境 CFSSL 是 CloudFlare 公司开源的一款 PKI/TLS 工具。 CFSSL 包含一个命令行工具和一个用于签名、验证和捆绑 TLS 证书的 HTTP API 服务。使用Go语言编写。 CFSSL 使用配置文件生成证书因此自签之前需要生成它识别的 json 格式的配置文件CFSSL 提供了方便的命令行生成配置文件。 CFSSL 用来为 etcd 提供 TLS 证书它支持签三种类型的证书 1、client 证书服务端连接客户端时携带的证书用于客户端验证服务端身份如 kube-apiserver 访问 etcd 2、server 证书客户端连接服务端时携带的证书用于服务端验证客户端身份如 etcd 对外提供服务 3、peer 证书相互之间连接时使用的证书如 etcd 节点之间进行验证和通信。 这里全部都使用同一套证书认证。 //在 master01 节点上操作      #准备cfssl证书生成工具 wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64 -O /usr/local/bin/cfssl wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64 -O /usr/local/bin/cfssljson wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64 -O /usr/local/bin/cfssl-certinfo chmod x /usr/local/bin/cfssl* ------------------------------------------------------------------------------------------ cfssl证书签发的工具命令 cfssljson将 cfssl 生成的证书json格式变为文件承载式证书 cfssl-certinfo验证证书的信息 cfssl-certinfo -cert 证书名称            #查看证书的信息 ------------------------------------------------------------------------------------------ ### 生成Etcd证书 ### mkdir /opt/k8s cd /opt/k8s/ #上传 etcd-cert.sh 和 etcd.sh 到 /opt/k8s/ 目录中 chmod x etcd-cert.sh etcd.sh #创建用于生成CA证书、etcd 服务器证书以及私钥的目录 mkdir /opt/k8s/etcd-cert mv etcd-cert.sh etcd-cert/ cd /opt/k8s/etcd-cert/ ./etcd-cert.sh            #生成CA证书、etcd 服务器证书以及私钥 ls ca-config.json  ca-csr.json  ca.pem        server.csr       server-key.pem ca.csr          ca-key.pem   etcd-cert.sh  server-csr.json  server.pem #上传 etcd-v3.4.9-linux-amd64.tar.gz 到 /opt/k8s 目录中启动etcd服务 https://github.com/etcd-io/etcd/releases/download/v3.4.9/etcd-v3.4.9-linux-amd64.tar.gz cd /opt/k8s/ tar zxvf etcd-v3.4.9-linux-amd64.tar.gz ls etcd-v3.4.9-linux-amd64 Documentation  etcd  etcdctl  README-etcdctl.md  README.md  READMEv2-etcdctl.md ------------------------------------------------------------------------------------------ etcd就是etcd 服务的启动命令后面可跟各种启动参数 etcdctl主要为etcd 服务提供了命令行操作 ------------------------------------------------------------------------------------------ #创建用于存放 etcd 配置文件命令文件证书的目录 mkdir -p /opt/etcd/{cfg,bin,ssl} cd /opt/k8s/etcd-v3.4.9-linux-amd64/ mv etcd etcdctl /opt/etcd/bin/ cp /opt/k8s/etcd-cert/*.pem /opt/etcd/ssl/ cd /opt/k8s/ ./etcd.sh etcd01 192.168.10.80 etcd02https://192.168.10.18:2380,etcd03https://192.168.10.19:2380 #进入卡住状态等待其他节点加入这里需要三台etcd服务同时启动如果只启动其中一台后服务会卡在那里直到集群中所有etcd节点都已启动可忽略这个情况 #可另外打开一个窗口查看etcd进程是否正常 ps -ef | grep etcd #把etcd相关证书文件、命令文件和服务管理文件全部拷贝到另外两个etcd集群节点 scp -r /opt/etcd/ root192.168.10.18:/opt/ scp -r /opt/etcd/ root192.168.10.19:/opt/ scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service root192.168.10.18:/usr/lib/systemd/system/ scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service root192.168.10.19:/usr/lib/systemd/system/ //在 node01 节点上操作 vim /opt/etcd/cfg/etcd #[Member] ETCD_NAMEetcd02                                            #修改 ETCD_DATA_DIR/var/lib/etcd/default.etcd ETCD_LISTEN_PEER_URLShttps://192.168.10.18:2380            #修改 ETCD_LISTEN_CLIENT_URLShttps://192.168.10.18:2379        #修改 #[Clustering] ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLShttps://192.168.10.18:2380        #修改 ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLShttps://192.168.10.18:2379                #修改 ETCD_INITIAL_CLUSTERetcd01https://192.168.10.80:2380,etcd02https://192.168.10.18:2380,etcd03https://192.168.10.19:2380 ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKENetcd-cluster ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATEnew #启动etcd服务 systemctl start etcd systemctl enable etcd     ##systemctl enable --now etcd systemctl在enable、disable、mask子命令里面增加了--now选项可以激活同时启动服务激活同时停止服务等。 systemctl status etcd //在 node02 节点上操作 vim /opt/etcd/cfg/etcd #[Member] ETCD_NAMEetcd03                                            #修改 ETCD_DATA_DIR/var/lib/etcd/default.etcd ETCD_LISTEN_PEER_URLShttps://192.168.10.19:2380            #修改 ETCD_LISTEN_CLIENT_URLShttps://192.168.10.19:2379        #修改 #[Clustering] ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLShttps://192.168.10.19:2380        #修改 ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLShttps://192.168.10.19:2379                #修改 ETCD_INITIAL_CLUSTERetcd01https://192.168.10.80:2380,etcd02https://192.168.10.18:2380,etcd03https://192.168.10.19:2380 ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKENetcd-cluster ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATEnew #启动etcd服务 systemctl start etcd systemctl enable etcd systemctl status etcd #检查etcd群集状态 ETCDCTL_API3   /opt/etcd/bin/etcdctl --cacert/opt/etcd/ssl/ca.pem --cert/opt/etcd/ssl/server.pem --key/opt/etcd/ssl/server-key.pem --endpointshttps://192.168.10.80:2379,https://192.168.10.18:2379,https://192.168.10.19:2379 endpoint health --write-outtable ETCDCTL_API3 /opt/etcd/bin/etcdctl --cacert/opt/etcd/ssl/ca.pem --cert/opt/etcd/ssl/server.pem --key/opt/etcd/ssl/server-key.pem --endpointshttps://192.168.10.80:2379,https://192.168.10.18:2379,https://192.168.10.19:2379 endpoint status --write-outtable ------------------------------------------------------------------------------------------ --cert-file识别HTTPS端使用SSL证书文件 --key-file使用此SSL密钥文件标识HTTPS客户端 --ca-file使用此CA证书验证启用https的服务器的证书 --endpoints集群中以逗号分隔的机器地址列表 cluster-health检查etcd集群的运行状况 ------------------------------------------------------------------------------------------ #查看etcd集群成员列表 ETCDCTL_API3 /opt/etcd/bin/etcdctl --cacert/opt/etcd/ssl/ca.pem --cert/opt/etcd/ssl/server.pem --key/opt/etcd/ssl/server-key.pem --endpointshttps://192.168.10.80:2379,https://192.168.10.18:2379,https://192.168.10.19:2379 --write-outtable member list 1.5 部署 Master 组件 //在 master01 节点上操作 #上传 master.zip 和 k8s-cert.sh 到 /opt/k8s 目录中解压 master.zip 压缩包 cd /opt/k8s/ unzip master.zip chmod x *.sh #创建kubernetes工作目录 mkdir -p /opt/kubernetes/{bin,cfg,ssl,logs} #创建用于生成CA证书、相关组件的证书和私钥的目录 mkdir /opt/k8s/k8s-cert mv /opt/k8s/k8s-cert.sh /opt/k8s/k8s-cert cd /opt/k8s/k8s-cert/ ./k8s-cert.sh                #生成CA证书、相关组件的证书和私钥 ls *pem admin-key.pem  apiserver-key.pem  ca-key.pem  kube-proxy-key.pem   admin.pem      apiserver.pem      ca.pem      kube-proxy.pem #复制CA证书、apiserver相关证书和私钥到 kubernetes工作目录的 ssl 子目录中 cp ca*pem apiserver*pem /opt/kubernetes/ssl/ #上传 kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz 到 /opt/k8s/ 目录中解压 kubernetes 压缩包 #下载地址https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/release-1.20/CHANGELOG/CHANGELOG-1.20.md #注打开链接你会发现里面有很多包下载一个server包就够了包含了Master和Worker Node二进制文件。 cd /opt/k8s/ tar zxvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz #复制master组件的关键命令文件到 kubernetes工作目录的 bin 子目录中 cd /opt/k8s/kubernetes/server/bin cp kube-apiserver kubectl kube-controller-manager kube-scheduler /opt/kubernetes/bin/ ln -s /opt/kubernetes/bin/* /usr/local/bin/ #创建 bootstrap token 认证文件apiserver 启动时会调用然后就相当于在集群内创建了一个这个用户接下来就可以用 RBAC 给他授权 cd /opt/k8s/ vim token.sh #!/bin/bash #获取随机数前16个字节内容以十六进制格式输出并删除其中空格 BOOTSTRAP_TOKEN$(head -c 16 /dev/urandom | od -An -t x | tr -d ) #生成 token.csv 文件按照 Token序列号,用户名,UID,用户组 的格式生成 cat /opt/kubernetes/cfg/token.csv EOF ${BOOTSTRAP_TOKEN},kubelet-bootstrap,10001,system:kubelet-bootstrap EOF chmod x token.sh ./token.sh cat /opt/kubernetes/cfg/token.csv #二进制文件、token、证书都准备好后开启 apiserver 服务 cd /opt/k8s/ ./apiserver.sh 192.168.10.80 https://192.168.10.80:2379,https://192.168.10.18:2379,https://192.168.10.19:2379 #检查进程是否启动成功 ps aux | grep kube-apiserver netstat -natp | grep 6443   #安全端口6443用于接收HTTPS请求用于基于Token文件或客户端证书等认证 #启动 scheduler 服务 cd /opt/k8s/ ./scheduler.sh ps aux | grep kube-scheduler #启动 controller-manager 服务 ./controller-manager.sh ps aux | grep kube-controller-manager #生成kubectl连接集群的kubeconfig文件 ./admin.sh #通过kubectl工具查看当前集群组件状态 kubectl get cs NAME                 STATUS    MESSAGE             ERROR controller-manager   Healthy   ok                   scheduler            Healthy   ok                   etcd-2               Healthy   {health:true}    etcd-1               Healthy   {health:true}    etcd-0               Healthy   {health:true}   #查看版本信息 kubectl version 1.6 部署 Worker Node 组件 //在所有 node 节点上操作 #创建kubernetes工作目录 mkdir -p /opt/kubernetes/{bin,cfg,ssl,logs} #上传 node.zip 到 /opt 目录中解压 node.zip 压缩包获得kubelet.sh、proxy.sh cd /opt/ unzip node.zip chmod x kubelet.sh proxy.sh //在 master01 节点上操作 #把 kubelet、kube-proxy 拷贝到 node 节点 cd /opt/k8s/kubernetes/server/bin scp kubelet kube-proxy root192.168.10.18:/opt/kubernetes/bin/ scp kubelet kube-proxy root192.168.10.19:/opt/kubernetes/bin/ #上传kubeconfig.sh文件到/opt/k8s/kubeconfig目录中生成kubelet初次加入集群引导kubeconfig文件和kube-proxy.kubeconfig文件 #kubeconfig 文件包含集群参数CA 证书、API Server 地址客户端参数上面生成的证书和私钥集群 context 上下文参数集群名称、用户名。Kubenetes 组件如 kubelet、kube-proxy通过启动时指定不同的 kubeconfig 文件可以切换到不同的集群连接到 apiserver。 mkdir /opt/k8s/kubeconfig cd /opt/k8s/kubeconfig chmod x kubeconfig.sh ./kubeconfig.sh 192.168.10.80 /opt/k8s/k8s-cert/ #把配置文件 bootstrap.kubeconfig、kube-proxy.kubeconfig 拷贝到 node 节点 scp bootstrap.kubeconfig kube-proxy.kubeconfig root192.168.10.18:/opt/kubernetes/cfg/ scp bootstrap.kubeconfig kube-proxy.kubeconfig root192.168.10.19:/opt/kubernetes/cfg/ #RBAC授权使用户 kubelet-bootstrap 能够有权限发起 CSR 请求证书 kubectl create clusterrolebinding kubelet-bootstrap --clusterrolesystem:node-bootstrapper --userkubelet-bootstrap 若执行失败可先给kubectl绑定默认cluster-admin管理员集群角色授权集群操作权限 kubectl create clusterrolebinding cluster-system-anonymous --clusterrolecluster-admin --usersystem:anonymous ------------------------------------------------------------------------------------------ kubelet 采用 TLS Bootstrapping 机制自动完成到 kube-apiserver 的注册在 node 节点量较大或者后期自动扩容时非常有用。 Master apiserver 启用 TLS 认证后node 节点 kubelet 组件想要加入集群必须使用CA签发的有效证书才能与 apiserver 通信当 node 节点很多时签署证书是一件很繁琐的事情。因此 Kubernetes 引入了 TLS bootstraping 机制来自动颁发客户端证书kubelet 会以一个低权限用户自动向 apiserver 申请证书kubelet 的证书由 apiserver 动态签署。 kubelet 首次启动通过加载 bootstrap.kubeconfig 中的用户 Token 和 apiserver CA 证书发起首次 CSR 请求这个 Token 被预先内置在 apiserver 节点的 token.csv 中其身份为 kubelet-bootstrap 用户和 system:kubelet-bootstrap 用户组想要首次 CSR 请求能成功即不会被 apiserver 401 拒绝则需要先创建一个 ClusterRoleBinding将 kubelet-bootstrap 用户和 system:node-bootstrapper 内置 ClusterRole 绑定通过 kubectl get clusterroles 可查询使其能够发起 CSR 认证请求。 TLS bootstrapping 时的证书实际是由 kube-controller-manager 组件来签署的也就是说证书有效期是 kube-controller-manager 组件控制的kube-controller-manager 组件提供了一个 --experimental-cluster-signing-duration 参数来设置签署的证书有效时间默认为 8760h0m0s将其改为 87600h0m0s即 10 年后再进行 TLS bootstrapping 签署证书即可。 也就是说 kubelet 首次访问 API Server 时是使用 token 做认证通过后Controller Manager 会为 kubelet 生成一个证书以后的访问都是用证书做认证了。 ------------------------------------------------------------------------------------------ //在 node01 节点上操作 #启动 kubelet 服务 cd /opt/ ./kubelet.sh 192.168.10.18 ps aux | grep kubelet //在 master01 节点上操作通过 CSR 请求 #检查到 node01 节点的 kubelet 发起的 CSR 请求Pending 表示等待集群给该节点签发证书 kubectl get csr NAME                                                   AGE  SIGNERNAME                                    REQUESTOR           CONDITION node-csr-duiobEzQ0R93HsULoS9NT9JaQylMmid_nBF3Ei3NtFE   12s  kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   kubelet-bootstrap   Pending #通过 CSR 请求 kubectl certificate approve node-csr-duiobEzQ0R93HsULoS9NT9JaQylMmid_nBF3Ei3NtFE #Approved,Issued 表示已授权 CSR 请求并签发证书 kubectl get csr NAME                                                   AGE  SIGNERNAME                                    REQUESTOR           CONDITION node-csr-duiobEzQ0R93HsULoS9NT9JaQylMmid_nBF3Ei3NtFE   2m5s kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   kubelet-bootstrap   Approved,Issued #查看节点由于网络插件还没有部署节点会没有准备就绪 NotReady kubectl get node NAME            STATUS     ROLES    AGE    VERSION 192.168.10.18   NotReady   none   108s   v1.20.11 //在 node01 节点上操作 #加载 ip_vs 模块 for i in $(ls /usr/lib/modules/$(uname -r)/kernel/net/netfilter/ipvs|grep -o ^[^.]*);do echo $i; /sbin/modinfo -F filename $i /dev/null 21 /sbin/modprobe $i;done #启动proxy服务 cd /opt/ ./proxy.sh 192.168.10.18 ps aux | grep kube-proxy 1.7 部署 CNI 网络组件 1.7.1 部署 flannel K8S 中 Pod 网络通信 ●Pod 内容器与容器之间的通信 在同一个 Pod 内的容器Pod 内的容器是不会跨宿主机的共享同一个网络命名空间相当于它们在同一台机器上一样可以用 localhost 地址访问彼此的端口。 ●同一个 Node 内 Pod 之间的通信 每个 Pod 都有一个真实的全局 IP 地址同一个 Node 内的不同 Pod 之间可以直接采用对方 Pod 的 IP 地址进行通信Pod1 与 Pod2 都是通过 Veth 连接到同一个 docker0/cni0 网桥网段相同所以它们之间可以直接通信。 ●不同 Node 上 Pod 之间的通信 Pod 地址与 docker0 在同一网段docker0 网段与宿主机网卡是两个不同的网段且不同 Node 之间的通信只能通过宿主机的物理网卡进行。 要想实现不同 Node 上 Pod 之间的通信就必须想办法通过主机的物理网卡 IP 地址进行寻址和通信。因此要满足两个条件Pod 的 IP 不能冲突将 Pod 的 IP 和所在的 Node 的 IP 关联起来通过这个关联让不同 Node 上 Pod 之间直接通过内网 IP 地址通信。 Overlay Network 叠加网络在二层或者三层基础网络上叠加的一种虚拟网络技术模式该网络中的主机通过虚拟链路隧道连接起来。 通过Overlay技术可以理解成隧道技术在原始报文外再包一层四层协议UDP协议通过主机网络进行路由转发。这种方式性能有一定损耗主要体现在对原始报文的修改。目前Overlay主要采用VXLAN。 VXLAN 将源数据包封装到UDP中并使用基础网络的IP/MAC作为外层报文头进行封装然后在以太网上传输到达目的地后由隧道端点解封装并将数据发送给目标地址。 Flannel: Flannel 的功能是让集群中的不同节点主机创建的 Docker 容器都具有全集群唯一的虚拟 IP 地址。 Flannel 是 Overlay 网络的一种也是将 TCP 源数据包封装在另一种网络包里面进行路由转发和通信目前支持 UDP、VXLAN、Host-gw 3种数据转发方式。 #Flannel UDP 模式的工作原理 数据从主机 A 上 Pod 的源容器中发出后经由所在主机的 docker0/cni0 网络接口转发到 flannel0 接口flanneld 服务监听在 flannel0 虚拟网卡的另外一端。 Flannel 通过 Etcd 服务维护了一张节点间的路由表。源主机 A 的 flanneld 服务将原本的数据内容封装到 UDP 报文中 根据自己的路由表通过物理网卡投递给目的节点主机 B 的 flanneld 服务数据到达以后被解包然后直接进入目的节点的 flannel0 接口 之后被转发到目的主机的 docker0/cni0 网桥最后就像本机容器通信一样由 docker0/cni0 转发到目标容器。 #ETCD 之 Flannel 提供说明: 存储管理Flannel可分配的IP地址段资源 监控 ETCD 中每个 Pod 的实际地址并在内存中建立维护 Pod 节点路由表 由于 UDP 模式是在用户态做转发会多一次报文隧道封装因此性能上会比在内核态做转发的 VXLAN 模式差。 #VXLAN 模式 VXLAN 模式使用比较简单flannel 会在各节点生成一个 flannel.1 的 VXLAN 网卡VTEP设备负责 VXLAN 封装和解封装。 VXLAN 模式下作是由内核进行的。flannel 不转发数据仅动态设置 ARP 表和 MAC 表项。 UDP 模式的 flannel0 网卡是三层转发使用 flannel0 时在物理网络之上构建三层网络属于 ip in udp VXLAN封包与解包的工 模式是二层实现overlay 是数据帧属于 mac in udp 。 #Flannel VXLAN 模式跨主机的工作原理 1、数据帧从主机 A 上 Pod 的源容器中发出后经由所在主机的 docker0/cni0 网络接口转发到 flannel.1 接口 2、flannel.1 收到数据帧后添加 VXLAN 头部封装在 UDP 报文中 3、主机 A 通过物理网卡发送封包到主机 B 的物理网卡中 4、主机 B 的物理网卡再通过 VXLAN 默认端口 4789 转发到 flannel.1 接口进行解封装 5、解封装以后内核将数据帧发送到 cni0最后由 cni0 发送到桥接到此接口的容器 B 中。 //在 node01 节点上操作 #上传 cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz 和 flannel.tar 到 /opt 目录中 cd /opt/ docker load -i flannel.tar mkdir /opt/cni/bin tar zxvf cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz -C /opt/cni/bin //在 master01 节点上操作 #上传 kube-flannel.yml 文件到 /opt/k8s 目录中部署 CNI 网络 cd /opt/k8s kubectl apply -f kube-flannel.yml  kubectl get pods -n kube-system NAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE kube-flannel-ds-hjtc7   1/1     Running   0          7s kubectl get nodes NAME            STATUS   ROLES    AGE   VERSION 192.168.10.18   Ready    none   81m   v1.20.11 1.7.2 部署 Calico #k8s 组网方案对比: ●flannel方案 需要在每个节点上把发向容器的数据包进行封装后再用隧道将封装后的数据包发送到运行着目标Pod的node节点上。目标node节点再负责去掉封装将去除封装的数据包发送到目标Pod上。数据通信性能则大受影响。 ●calico方案 Calico不使用隧道或NAT来实现转发而是把Host当作Internet中的路由器使用BGP同步路由并使用iptables来做安全访问策略完成跨Host转发。 采用直接路由的方式这种方式性能损耗最低不需要修改报文数据但是如果网络比较复杂场景下路由表会很复杂对运维同事提出了较高的要求。 #Calico 主要由三个部分组成 Calico CNI插件主要负责与kubernetes对接供kubelet调用使用。 Felix负责维护宿主机上的路由规则、FIB转发信息库等。 BIRD负责分发路由规则类似路由器。 Confd配置管理组件。 #Calico 工作原理 Calico 是通过路由表来维护每个 pod 的通信。Calico 的 CNI 插件会为每个容器设置一个 veth pair 设备 然后把另一端接入到宿主机网络空间由于没有网桥CNI 插件还需要在宿主机上为每个容器的 veth pair 设备配置一条路由规则 用于接收传入的 IP 包。 有了这样的 veth pair 设备以后容器发出的 IP 包就会通过 veth pair 设备到达宿主机然后宿主机根据路由规则的下一跳地址 发送给正确的网关然后到达目标宿主机再到达目标容器。 这些路由规则都是 Felix 维护配置的而路由信息则是 Calico BIRD 组件基于 BGP 分发而来。 calico 实际上是将集群里所有的节点都当做边界路由器来处理他们一起组成了一个全互联的网络彼此之间通过 BGP 交换路由 这些节点我们叫做 BGP Peer。 目前比较常用的CNI网络组件是flannel和calicoflannel的功能比较简单不具备复杂的网络策略配置能力calico是比较出色的网络管理插件但具备复杂网络配置能力的同时往往意味着本身的配置比较复杂所以相对而言比较小而简单的集群使用flannel考虑到日后扩容未来网络可能需要加入更多设备配置更多网络策略则使用calico更好。 //在 master01 节点上操作 #上传 calico.yaml 文件到 /opt/k8s 目录中部署 CNI 网络 cd /opt/k8s vim calico.yaml #修改里面定义 Pod 的网络CALICO_IPV4POOL_CIDR需与前面 kube-controller-manager 配置文件指定的 cluster-cidr 网段一样     - name: CALICO_IPV4POOL_CIDR       value: 10.244.0.0/16        #Calico 默认使用的网段为 192.168.0.0/16    kubectl apply -f calico.yaml kubectl get pods -n kube-system NAME                                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE calico-kube-controllers-659bd7879c-4h8vk   1/1     Running   0          58s calico-node-nsm6b                          1/1     Running   0          58s calico-node-tdt8v                          1/1     Running   0          58s #等 Calico Pod 都 Running节点也会准备就绪 kubectl get nodes 1.7.3 node02 节点部署 //在 node01 节点上操作 cd /opt/ scp kubelet.sh proxy.sh root192.168.10.19:/opt/ scp -r /opt/cni root192.168.10.19:/opt/ //在 node02 节点上操作 #启动kubelet服务 cd /opt/ chmod x kubelet.sh ./kubelet.sh 192.168.10.19 //在 master01 节点上操作 kubectl get csr NAME                                                   AGE  SIGNERNAME                                    REQUESTOR           CONDITION node-csr-BbqEh6LvhD4R6YdDUeEPthkb6T_CJDcpVsmdvnh81y0   10s  kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   kubelet-bootstrap   Pending node-csr-duiobEzQ0R93HsULoS9NT9JaQylMmid_nBF3Ei3NtFE   85m  kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   kubelet-bootstrap   Approved,Issued #通过 CSR 请求 kubectl certificate approve node-csr-BbqEh6LvhD4R6YdDUeEPthkb6T_CJDcpVsmdvnh81y0 kubectl get csr NAME                                                   AGE  SIGNERNAME                                    REQUESTOR           CONDITION node-csr-BbqEh6LvhD4R6YdDUeEPthkb6T_CJDcpVsmdvnh81y0   23s  kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   kubelet-bootstrap   Approved,Issued node-csr-duiobEzQ0R93HsULoS9NT9JaQylMmid_nBF3Ei3NtFE   85m  kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   kubelet-bootstrap   Approved,Issued #加载 ipvs 模块 for i in $(ls /usr/lib/modules/$(uname -r)/kernel/net/netfilter/ipvs|grep -o ^[^.]*);do echo $i; /sbin/modinfo -F filename $i /dev/null 21 /sbin/modprobe $i;done #使用proxy.sh脚本启动proxy服务 cd /opt/ chmod x proxy.sh ./proxy.sh 192.168.10.19 #查看群集中的节点状态 kubectl get nodes 1.7.4 部署 CoreDNS CoreDNS可以为集群中的 service 资源创建一个域名 与 IP 的对应关系解析 //在所有 node 节点上操作 #上传 coredns.tar 到 /opt 目录中 cd /opt docker load -i coredns.tar //在 master01 节点上操作 #上传 coredns.yaml 文件到 /opt/k8s 目录中部署 CoreDNS  cd /opt/k8s kubectl apply -f coredns.yaml kubectl get pods -n kube-system  NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE coredns-5ffbfd976d-j6shb      1/1     Running   0          32s #DNS 解析测试 kubectl run -it --rm dns-test --imagebusybox:1.28.4 sh If you dont see a command prompt, try pressing enter. / # nslookup kubernetes Server:    10.0.0.2 Address 1: 10.0.0.2 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local Name:      kubernetes Address 1: 10.0.0.1 kubernetes.default.svc.cluster.local 注 如果出现以下报错 [rootmaster01 k8s]# kubectl run -it  --imagebusybox:1.28.4 sh If you dont see a command prompt, try pressing enter. Error attaching, falling back to logs: unable to upgrade connection: Forbidden (usersystem:anonymous, verbcreate, resourcenodes, subresourceproxy) Error from server (Forbidden): Forbidden (usersystem:anonymous, verbget, resourcenodes, subresourceproxy) ( pods/log sh) 需要添加 rbac的权限  直接使用kubectl绑定  clusteradmin 管理员集群角色  授权操作权限 [rootmaster01 k8s]# kubectl create clusterrolebinding cluster-system-anonymous --clusterrolecluster-admin --usersystem:anonymous clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/cluster-system-anonymous created 1.7.5 master02 节点部署 //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 /opt/etcd/ root192.168.10.20:/opt/ scp -r /opt/kubernetes/ root192.168.10.20:/opt scp -r /root/.kube root192.168.10.20:/root scp /usr/lib/systemd/system/{kube-apiserver,kube-controller-manager,kube-scheduler}.service root192.168.10.20:/usr/lib/systemd/system/ //修改配置文件kube-apiserver中的IP vim /opt/kubernetes/cfg/kube-apiserver KUBE_APISERVER_OPTS--logtostderrtrue \ --v4 \ --etcd-servershttps://192.168.10.80:2379,https://192.168.10.18:2379,https://192.168.10.19:2379 \ --bind-address192.168.10.20 \                #修改 --secure-port6443 \ --advertise-address192.168.10.20 \            #修改 ...... //在 master02 节点上启动各服务并设置开机自启 systemctl start kube-apiserver.service systemctl enable kube-apiserver.service systemctl start kube-controller-manager.service systemctl enable kube-controller-manager.service systemctl start kube-scheduler.service systemctl enable kube-scheduler.service //查看node节点状态 ln -s /opt/kubernetes/bin/* /usr/local/bin/ kubectl get nodes kubectl get nodes -o wide            #-owide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 1.8 负载均衡部署 //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 ##### 在lb01、lb02节点上操作 #####  //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] namenginx repo baseurlhttp://nginx.org/packages/centos/7/$basearch/ gpgcheck0 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 192.168.10.80:6443;         server 192.168.10.20:6443;     }     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 netstat -natp | grep nginx  //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 {    # 接收邮件地址    notification_email {      acassenfirewall.loc      failoverfirewall.loc      sysadminfirewall.loc    }    # 邮件发送地址    notification_email_from Alexandre.Cassenfirewall.loc    smtp_server 127.0.0.1    smtp_connect_timeout 30    router_id NGINX_MASTER    #lb01节点的为 NGINX_MASTERlb02节点的为 NGINX_BACKUP } #添加一个周期性执行的脚本 vrrp_script check_nginx {     script /etc/nginx/check_nginx.sh    #指定检查nginx存活的脚本路径 } vrrp_instance VI_1 {     state MASTER            #lb01节点的为 MASTERlb02节点的为 BACKUP     interface ens33            #指定网卡名称 ens33     virtual_router_id 51    #指定vrid两个节点要一致     priority 100            #lb01节点的为 100lb02节点的为 90     advert_int 1     authentication {         auth_type PASS         auth_pass 1111     }     virtual_ipaddress {         192.168.10.100/24    #指定 VIP     }     track_script {         check_nginx            #指定vrrp_script配置的脚本     } } //创建nginx状态检查脚本  vim /etc/nginx/check_nginx.sh #!/bin/bash #egrep -cv grep|$$ 用于过滤掉包含grep 或者 $$ 表示的当前Shell进程ID即脚本运行的当前进程ID号 count$(ps -ef | grep nginx | egrep -cv grep|$$) if [ $count -eq 0 ];then     systemctl stop keepalived fi chmod x /etc/nginx/check_nginx.sh //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 a                #查看VIP是否生成 //修改node节点上的bootstrap.kubeconfig,kubelet.kubeconfig配置文件为VIP cd /opt/kubernetes/cfg/ vim bootstrap.kubeconfig  server: https://192.168.10.100:6443                        vim kubelet.kubeconfig server: https://192.168.10.100:6443                          vim kube-proxy.kubeconfig server: https://192.168.10.100:6443 //重启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 tcp        0      0 0.0.0.0:6443            0.0.0.0:*               LISTEN      84739/nginx: master  tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      84739/nginx: master  tcp        0      0 192.168.10.21:60382     192.168.10.20:6443      ESTABLISHED 84741/nginx: worker  tcp        0      0 192.168.10.100:6443     192.168.10.18:41650     ESTABLISHED 84741/nginx: worker  tcp        0      0 192.168.10.100:6443     192.168.10.19:49726     ESTABLISHED 84741/nginx: worker  tcp        0      0 192.168.10.21:35234     192.168.10.80:6443      ESTABLISHED 84741/nginx: worker  tcp        0      0 192.168.10.100:6443     192.168.10.18:41648     ESTABLISHED 84741/nginx: worker  tcp        0      0 192.168.10.100:6443     192.168.10.19:49728     ESTABLISHED 84742/nginx: worker  tcp        0      0 192.168.10.100:6443     192.168.10.18:41646     ESTABLISHED 84741/nginx: worker  tcp        0      0 192.168.10.21:32786     192.168.10.20:6443      ESTABLISHED 84741/nginx: worker  tcp        0      0 192.168.10.100:6443     192.168.10.18:41656     ESTABLISHED 84741/nginx: worker  tcp        0      0 192.168.10.21:60378     192.168.10.20:6443      ESTABLISHED 84741/nginx: worker  tcp        0      0 192.168.10.21:32794     192.168.10.20:6443      ESTABLISHED 84741/nginx: worker  tcp        0      0 192.168.10.100:6443     192.168.10.19:49724     ESTABLISHED 84741/nginx: worker  tcp        0      0 192.168.10.21:35886     192.168.10.80:6443      ESTABLISHED 84741/nginx: worker  tcp        0      0 192.168.10.100:6443     192.168.10.19:51372     ESTABLISHED 84742/nginx: worker  tcp        0      0 192.168.10.100:6443     192.168.10.19:49722     ESTABLISHED 84741/nginx: worker  tcp        0      0 192.168.10.100:6443     192.168.10.19:49702     ESTABLISHED 84741/nginx: worker ##### 在 master01 节点上操作 #####  //测试创建pod kubectl run nginx --imagenginx //查看Pod的状态信息 kubectl get pods NAME                    READY   STATUS              RESTARTS   AGE nginx-dbddb74b8-nf9sk   0/1     ContainerCreating   0          33s   #正在创建中 kubectl get pods NAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE nginx-dbddb74b8-nf9sk   1/1     Running   0          80s              #创建完成运行中 kubectl get pods -o wide NAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE            NOMINATED NODE nginx-dbddb74b8-26r9l   1/1     Running   0          10m   172.17.36.2   192.168.80.15   none //READY为1/1表示这个Pod中有1个容器 //在对应网段的node节点上操作可以直接使用浏览器或者curl命令访问 curl 172.17.36.2 //这时在master01节点上查看nginx日志 kubectl logs nginx-dbddb74b8-nf9sk 1.9 部署 Dashboard Dashboard 介绍 仪表板是基于Web的Kubernetes用户界面。您可以使用仪表板将容器化应用程序部署到Kubernetes集群对容器化应用程序进行故障排除并管理集群本身及其伴随资源。您可以使用仪表板来概述群集上运行的应用程序以及创建或修改单个Kubernetes资源例如deploymentjobdaemonset等。例如您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。仪表板还提供有关群集中Kubernetes资源状态以及可能发生的任何错误的信息。 //在 master01 节点上操作 #上传 recommended.yaml 文件到 /opt/k8s 目录中 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 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 --clusterrolecluster-admin --serviceaccountkube-system:dashboard-admin 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 https://NodeIP:30001