k8s安装

2020-07-09 Linux k8s 评论字数统计: 30868字阅读时长: 62分

00. 组件版本和配置策略

00. 组件版本和配置策略
- 主要组件版本
- 主要配置策略

主要组件版本

组件	版本	发布时间
kubernetes	1.16.6	2020-01-22
etcd	3.4.3	2019-10-24
containerd	1.3.3	2020-02-07
runc	1.0.0-rc10	2019-12-23
calico	3.12.0	2020-01-27
coredns	1.6.6	2019-12-20
dashboard	v2.0.0-rc4	2020-02-06
k8s-prometheus-adapter	0.5.0	2019-04-03
prometheus-operator	0.35.0	2020-01-13
prometheus	2.15.2	2020-01-06
elasticsearch、kibana	7.2.0	2019-06-25
cni-plugins	0.8.5	2019-12-20
metrics-server	0.3.6	2019-10-15

主要配置策略

kube-apiserver：

使用节点本地 nginx 4 层透明代理实现高可用；
关闭非安全端口 8080 和匿名访问；
在安全端口 6443 接收 https 请求；
严格的认证和授权策略 (x509、token、RBAC)；
开启 bootstrap token 认证，支持 kubelet TLS bootstrapping；
使用 https 访问 kubelet、etcd，加密通信；

kube-controller-manager：

3 节点高可用；
关闭非安全端口，在安全端口 10252 接收 https 请求；
使用 kubeconfig 访问 apiserver 的安全端口；
自动 approve kubelet 证书签名请求 (CSR)，证书过期后自动轮转；
各 controller 使用自己的 ServiceAccount 访问 apiserver；

kube-scheduler：

3 节点高可用；
使用 kubeconfig 访问 apiserver 的安全端口；

kubelet：

使用 kubeadm 动态创建 bootstrap token，而不是在 apiserver 中静态配置；
使用 TLS bootstrap 机制自动生成 client 和 server 证书，过期后自动轮转；
在 KubeletConfiguration 类型的 JSON 文件配置主要参数；
关闭只读端口，在安全端口 10250 接收 https 请求，对请求进行认证和授权，拒绝匿名访问和非授权访问；
使用 kubeconfig 访问 apiserver 的安全端口；

kube-proxy：

使用 kubeconfig 访问 apiserver 的安全端口；
在 KubeProxyConfiguration 类型的 JSON 文件配置主要参数；
使用 ipvs 代理模式；

集群插件：

DNS：使用功能、性能更好的 coredns；
Dashboard：支持登录认证；
Metric：metrics-server，使用 https 访问 kubelet 安全端口；
Log：Elasticsearch、Fluend、Kibana；
Registry 镜像库：docker-registry、harbor；tags: environment

01. 初始化系统和全局变量

01. 初始化系统和全局变量

集群规划

zhangjun-k8s-01：172.27.138.251
zhangjun-k8s-02：172.27.137.229
zhangjun-k8s-03：172.27.138.239

三台机器混合部署本文档的 etcd、master 集群和 woker 集群。

如果没有特殊说明，需要在所有节点上执行本文档的初始化操作。

设置主机名

hostnamectl set-hostname zhangjun-k8s-01 # 将 zhangjun-k8s-01 替换为当前主机名

如果 DNS 不支持主机名称解析，还需要在每台机器的 /etc/hosts 文件中添加主机名和 IP 的对应关系：

cat >> /etc/hosts <<EOF
172.27.138.251 zhangjun-k8s-01
172.27.137.229 zhangjun-k8s-02
172.27.138.239 zhangjun-k8s-03
EOF

退出，重新登录 root 账号，可以看到主机名生效。

添加节点信任关系

本操作只需要在 zhangjun-k8s-01 节点上进行，设置 root 账户可以无密码登录所有节点：

ssh-keygen -t rsa 
ssh-copy-id root@zhangjun-k8s-01
ssh-copy-id root@zhangjun-k8s-02
ssh-copy-id root@zhangjun-k8s-03

更新 PATH 变量

echo 'PATH=/opt/k8s/bin:$PATH' >>/root/.bashrc
source /root/.bashrc

/opt/k8s/bin 目录保存本文档下载安装的程序；

安装依赖包

yum install -y epel-release
yum install -y chrony conntrack ipvsadm ipset jq iptables curl sysstat libseccomp wget socat git

本文档的 kube-proxy 使用 ipvs 模式，ipvsadm 为 ipvs 的管理工具；
etcd 集群各机器需要时间同步，chrony 用于系统时间同步；

关闭防火墙

关闭防火墙，清理防火墙规则，设置默认转发策略：

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
iptables -F && iptables -X && iptables -F -t nat && iptables -X -t nat
iptables -P FORWARD ACCEPT

关闭 swap 分区

关闭 swap 分区，否则kubelet 会启动失败(可以设置 kubelet 启动参数 –fail-swap-on 为 false 关闭 swap 检查)：

swapoff -a
sed -i '/ swap / s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab

关闭 SELinux

关闭 SELinux，否则 kubelet 挂载目录时可能报错 Permission denied：

setenforce 0
sed -i 's/^SELINUX=.*/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config

优化内核参数

cat > kubernetes.conf <<EOF
net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1
net.ipv4.ip_forward=1
net.ipv4.tcp_tw_recycle=0
net.ipv4.neigh.default.gc_thresh1=1024
net.ipv4.neigh.default.gc_thresh1=2048
net.ipv4.neigh.default.gc_thresh1=4096
vm.swappiness=0
vm.overcommit_memory=1
vm.panic_on_oom=0
fs.inotify.max_user_instances=8192
fs.inotify.max_user_watches=1048576
fs.file-max=52706963
fs.nr_open=52706963
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1
net.netfilter.nf_conntrack_max=2310720
EOF
cp kubernetes.conf  /etc/sysctl.d/kubernetes.conf
sysctl -p /etc/sysctl.d/kubernetes.conf

关闭 tcp_tw_recycle，否则与 NAT 冲突，可能导致服务不通；

设置系统时区

timedatectl set-timezone Asia/Shanghai

设置系统时钟同步

systemctl enable chronyd
systemctl start chronyd

查看同步状态：

timedatectl status

输出：

System clock synchronized: yes
              NTP service: active
          RTC in local TZ: no

System clock synchronized: yes，表示时钟已同步；
NTP service: active，表示开启了时钟同步服务；

# 将当前的 UTC 时间写入硬件时钟
timedatectl set-local-rtc 0

# 重启依赖于系统时间的服务
systemctl restart rsyslog 
systemctl restart crond

关闭无关的服务

systemctl stop postfix && systemctl disable postfix

创建相关目录

创建目录：

mkdir -p /opt/k8s/{bin,work} /etc/{kubernetes,etcd}/cert

分发集群配置参数脚本

后续使用的环境变量都定义在文件 environment.sh 中，请根据自己的机器、网络情况修改。然后拷贝到所有节点：

source environment.sh # 先修改
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp environment.sh root@${node_ip}:/opt/k8s/bin/
    ssh root@${node_ip} "chmod +x /opt/k8s/bin/*"
  done

升级内核

CentOS 7.x 系统自带的 3.10.x 内核存在一些 Bugs，导致运行的 Docker、Kubernetes 不稳定，例如：

高版本的 docker(1.13 以后) 启用了 3.10 kernel 实验支持的 kernel memory account 功能(无法关闭)，当节点压力大如频繁启动和停止容器时会导致 cgroup memory leak；
网络设备引用计数泄漏，会导致类似于报错：“kernel:unregister_netdevice: waiting for eth0 to become free. Usage count = 1”;

解决方案如下：

升级内核到 4.4.X 以上；
或者，手动编译内核，disable CONFIG_MEMCG_KMEM 特性；
或者，安装修复了该问题的 Docker 18.09.1 及以上的版本。但由于 kubelet 也会设置 kmem（它 vendor 了 runc），所以需要重新编译 kubelet 并指定 GOFLAGS="-tags=nokmem"；

git clone --branch v1.14.1 --single-branch --depth 1 https://github.com/kubernetes/kubernetes
cd kubernetes
KUBE_GIT_VERSION=v1.14.1 ./build/run.sh make kubelet GOFLAGS="-tags=nokmem"

这里采用升级内核的解决办法：

rpm -Uvh http://www.elrepo.org/elrepo-release-7.0-3.el7.elrepo.noarch.rpm
# 安装完成后检查 /boot/grub2/grub.cfg 中对应内核 menuentry 中是否包含 initrd16 配置，如果没有，再安装一次！
yum --enablerepo=elrepo-kernel install -y kernel-lt
# 设置开机从新内核启动
grub2-set-default 0

重启机器：

sync
reboot

参考

系统内核相关参数参考：https://docs.openshift.com/enterprise/3.2/admin_guide/overcommit.html
3.10.x 内核 kmem bugs 相关的讨论和解决办法：

02. 创建 CA 根证书和秘钥

02. 创建 CA 根证书和秘钥

为确保安全，kubernetes 系统各组件需要使用 x509 证书对通信进行加密和认证。

CA (Certificate Authority) 是自签名的根证书，用来签名后续创建的其它证书。

CA 证书是集群所有节点共享的，只需要创建一次，后续用它签名其它所有证书。

本文档使用 CloudFlare 的 PKI 工具集 cfssl 创建所有证书。

注意：如果没有特殊指明，本文档的所有操作均在 zhangjun-k8s-01 节点上执行。

安装 cfssl 工具集


sudo mkdir -p /opt/k8s/cert && cd /opt/k8s/work

wget https://github.com/cloudflare/cfssl/releases/download/v1.4.1/cfssl_1.4.1_linux_amd64
mv cfssl_1.4.1_linux_amd64 /opt/k8s/bin/cfssl

wget https://github.com/cloudflare/cfssl/releases/download/v1.4.1/cfssljson_1.4.1_linux_amd64
mv cfssljson_1.4.1_linux_amd64 /opt/k8s/bin/cfssljson

wget https://github.com/cloudflare/cfssl/releases/download/v1.4.1/cfssl-certinfo_1.4.1_linux_amd64
mv cfssl-certinfo_1.4.1_linux_amd64 /opt/k8s/bin/cfssl-certinfo

chmod +x /opt/k8s/bin/*
export PATH=/opt/k8s/bin:$PATH

创建配置文件

CA 配置文件用于配置根证书的使用场景 (profile) 和具体参数 (usage，过期时间、服务端认证、客户端认证、加密等)：

cd /opt/k8s/work
cat > ca-config.json <<EOF
{
  "signing": {
    "default": {
      "expiry": "87600h"
    },
    "profiles": {
      "kubernetes": {
        "usages": [
            "signing",
            "key encipherment",
            "server auth",
            "client auth"
        ],
        "expiry": "876000h"
      }
    }
  }
}
EOF

signing：表示该证书可用于签名其它证书（生成的 ca.pem 证书中 CA=TRUE）；
server auth：表示 client 可以用该该证书对 server 提供的证书进行验证；
client auth：表示 server 可以用该该证书对 client 提供的证书进行验证；
"expiry": "876000h"：证书有效期设置为 100 年；

创建证书签名请求文件

cd /opt/k8s/work
cat > ca-csr.json <<EOF
{
  "CN": "kubernetes-ca",
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "BeiJing",
      "L": "BeiJing",
      "O": "k8s",
      "OU": "opsnull"
    }
  ],
  "ca": {
    "expiry": "876000h"
 }
}
EOF

CN：Common Name：kube-apiserver 从证书中提取该字段作为请求的用户名 (User Name)，浏览器使用该字段验证网站是否合法；
O：Organization：kube-apiserver 从证书中提取该字段作为请求用户所属的组 (Group)；
kube-apiserver 将提取的 User、Group 作为 RBAC 授权的用户标识；

注意：

不同证书 csr 文件的 CN、C、ST、L、O、OU 组合必须不同，否则可能出现 PEER'S CERTIFICATE HAS AN INVALID SIGNATURE 错误；
后续创建证书的 csr 文件时，CN 都不相同（C、ST、L、O、OU 相同），以达到区分的目的；

生成 CA 证书和私钥

cd /opt/k8s/work
cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca
ls ca*

分发证书文件

cd /opt/k8s/work
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"
    scp ca*.pem ca-config.json root@${node_ip}:/etc/kubernetes/cert
  done

参考

各种 CA 证书类型tags: kubectl

03. 安装和配置 kubectl

03. 安装和配置 kubectl

本文档介绍安装和配置 kubernetes 命令行管理工具 kubectl 的步骤。

注意：

如果没有特殊指明，本文档的所有操作均在 zhangjun-k8s-01 节点上执行；
本文档只需要部署一次，生成的 kubeconfig 文件是通用的，可以拷贝到需要执行 kubectl 命令的机器的 ~/.kube/config 位置；

下载和分发 kubectl 二进制文件

cd /opt/k8s/work
wget https://dl.k8s.io/v1.16.6/kubernetes-client-linux-amd64.tar.gz # 自行解决翻墙下载问题
tar -xzvf kubernetes-client-linux-amd64.tar.gz

分发到所有使用 kubectl 工具的节点：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp kubernetes/client/bin/kubectl root@${node_ip}:/opt/k8s/bin/
    ssh root@${node_ip} "chmod +x /opt/k8s/bin/*"
  done

创建 admin 证书和私钥

kubectl 使用 https 协议与 kube-apiserver 进行安全通信，kube-apiserver 对 kubectl 请求包含的证书进行认证和授权。

kubectl 后续用于集群管理，所以这里创建具有最高权限的 admin 证书。

创建证书签名请求：

cd /opt/k8s/work
cat > admin-csr.json <<EOF
{
  "CN": "admin",
  "hosts": [],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "BeiJing",
      "L": "BeiJing",
      "O": "system:masters",
      "OU": "opsnull"
    }
  ]
}
EOF

O: system:masters：kube-apiserver 收到使用该证书的客户端请求后，为请求添加组（Group）认证标识 system:masters；
预定义的 ClusterRoleBinding cluster-admin 将 Group system:masters 与 Role cluster-admin 绑定，该 Role 授予操作集群所需的最高权限；
该证书只会被 kubectl 当做 client 证书使用，所以 hosts 字段为空；

生成证书和私钥：

cd /opt/k8s/work
cfssl gencert -ca=/opt/k8s/work/ca.pem \
  -ca-key=/opt/k8s/work/ca-key.pem \
  -config=/opt/k8s/work/ca-config.json \
  -profile=kubernetes admin-csr.json | cfssljson -bare admin
ls admin*

忽略警告消息 [WARNING] This certificate lacks a "hosts" field.；

创建 kubeconfig 文件

kubectl 使用 kubeconfig 文件访问 apiserver，该文件包含 kube-apiserver 的地址和认证信息（CA 证书和客户端证书）：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh

# 设置集群参数
kubectl config set-cluster kubernetes \
  --certificate-authority=/opt/k8s/work/ca.pem \
  --embed-certs=true \
  --server=https://${NODE_IPS[0]}:6443 \
  --kubeconfig=kubectl.kubeconfig

# 设置客户端认证参数
kubectl config set-credentials admin \
  --client-certificate=/opt/k8s/work/admin.pem \
  --client-key=/opt/k8s/work/admin-key.pem \
  --embed-certs=true \
  --kubeconfig=kubectl.kubeconfig

# 设置上下文参数
kubectl config set-context kubernetes \
  --cluster=kubernetes \
  --user=admin \
  --kubeconfig=kubectl.kubeconfig

# 设置默认上下文
kubectl config use-context kubernetes --kubeconfig=kubectl.kubeconfig

--certificate-authority：验证 kube-apiserver 证书的根证书；
--client-certificate、--client-key：刚生成的 admin 证书和私钥，与 kube-apiserver https 通信时使用；
--embed-certs=true：将 ca.pem 和 admin.pem 证书内容嵌入到生成的 kubectl.kubeconfig 文件中(否则，写入的是证书文件路径，后续拷贝 kubeconfig 到其它机器时，还需要单独拷贝证书文件，不方便。)；
--server：指定 kube-apiserver 的地址，这里指向第一个节点上的服务；

分发 kubeconfig 文件

分发到所有使用 kubectl 命令的节点：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "mkdir -p ~/.kube"
    scp kubectl.kubeconfig root@${node_ip}:~/.kube/config
  done

tags: etcd

04. 部署 etcd 集群

04. 部署 etcd 集群

etcd 是基于 Raft 的分布式 KV 存储系统，由 CoreOS 开发，常用于服务发现、共享配置以及并发控制（如 leader 选举、分布式锁等）。

kubernetes 使用 etcd 集群持久化存储所有 API 对象、运行数据。

本文档介绍部署一个三节点高可用 etcd 集群的步骤：

下载和分发 etcd 二进制文件；
创建 etcd 集群各节点的 x509 证书，用于加密客户端(如 etcdctl) 与 etcd 集群、etcd 集群之间的通信；
创建 etcd 的 systemd unit 文件，配置服务参数；
检查集群工作状态；

etcd 集群节点名称和 IP 如下：

zhangjun-k8s-01：172.27.138.251
zhangjun-k8s-02：172.27.137.229
zhangjun-k8s-03：172.27.138.239

注意：

如果没有特殊指明，本文档的所有操作均在 zhangjun-k8s-01 节点上执行；
flanneld 与本文档安装的 etcd v3.4.x 不兼容，如果要安装 flanneld（本文档使用 calio），则需要将 etcd 降级到 v3.3.x 版本；

下载和分发 etcd 二进制文件

到 etcd 的 release 页面下载最新版本的发布包：

cd /opt/k8s/work
wget https://github.com/coreos/etcd/releases/download/v3.4.3/etcd-v3.4.3-linux-amd64.tar.gz
tar -xvf etcd-v3.4.3-linux-amd64.tar.gz

分发二进制文件到集群所有节点：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp etcd-v3.4.3-linux-amd64/etcd* root@${node_ip}:/opt/k8s/bin
    ssh root@${node_ip} "chmod +x /opt/k8s/bin/*"
  done

创建 etcd 证书和私钥

创建证书签名请求：

cd /opt/k8s/work
cat > etcd-csr.json <<EOF
{
  "CN": "etcd",
  "hosts": [
    "127.0.0.1",
    "172.27.138.251",
    "172.27.137.229",
    "172.27.138.239"
  ],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "BeiJing",
      "L": "BeiJing",
      "O": "k8s",
      "OU": "opsnull"
    }
  ]
}
EOF

hosts：指定授权使用该证书的 etcd 节点 IP 列表，需要将 etcd 集群所有节点 IP 都列在其中；

生成证书和私钥：

cd /opt/k8s/work
cfssl gencert -ca=/opt/k8s/work/ca.pem \
    -ca-key=/opt/k8s/work/ca-key.pem \
    -config=/opt/k8s/work/ca-config.json \
    -profile=kubernetes etcd-csr.json | cfssljson -bare etcd
ls etcd*pem

分发生成的证书和私钥到各 etcd 节点：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "mkdir -p /etc/etcd/cert"
    scp etcd*.pem root@${node_ip}:/etc/etcd/cert/
  done

创建 etcd 的 systemd unit 模板文件

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
cat > etcd.service.template <<EOF
[Unit]
Description=Etcd Server
After=network.target
After=network-online.target
Wants=network-online.target
Documentation=https://github.com/coreos

[Service]
Type=notify
WorkingDirectory=${ETCD_DATA_DIR}
ExecStart=/opt/k8s/bin/etcd \\
  --data-dir=${ETCD_DATA_DIR} \\
  --wal-dir=${ETCD_WAL_DIR} \\
  --name=##NODE_NAME## \\
  --cert-file=/etc/etcd/cert/etcd.pem \\
  --key-file=/etc/etcd/cert/etcd-key.pem \\
  --trusted-ca-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \\
  --peer-cert-file=/etc/etcd/cert/etcd.pem \\
  --peer-key-file=/etc/etcd/cert/etcd-key.pem \\
  --peer-trusted-ca-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \\
  --peer-client-cert-auth \\
  --client-cert-auth \\
  --listen-peer-urls=https://##NODE_IP##:2380 \\
  --initial-advertise-peer-urls=https://##NODE_IP##:2380 \\
  --listen-client-urls=https://##NODE_IP##:2379,http://127.0.0.1:2379 \\
  --advertise-client-urls=https://##NODE_IP##:2379 \\
  --initial-cluster-token=etcd-cluster-0 \\
  --initial-cluster=${ETCD_NODES} \\
  --initial-cluster-state=new \\
  --auto-compaction-mode=periodic \\
  --auto-compaction-retention=1 \\
  --max-request-bytes=33554432 \\
  --quota-backend-bytes=6442450944 \\
  --heartbeat-interval=250 \\
  --election-timeout=2000
Restart=on-failure
RestartSec=5
LimitNOFILE=65536

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

WorkingDirectory、--data-dir：指定工作目录和数据目录为 ${ETCD_DATA_DIR}，需在启动服务前创建这个目录；
--wal-dir：指定 wal 目录，为了提高性能，一般使用 SSD 或者和 --data-dir 不同的磁盘；
--name：指定节点名称，当 --initial-cluster-state 值为 new 时，--name 的参数值必须位于 --initial-cluster 列表中；
--cert-file、--key-file：etcd server 与 client 通信时使用的证书和私钥；
--trusted-ca-file：签名 client 证书的 CA 证书，用于验证 client 证书；
--peer-cert-file、--peer-key-file：etcd 与 peer 通信使用的证书和私钥；
--peer-trusted-ca-file：签名 peer 证书的 CA 证书，用于验证 peer 证书；

为各节点创建和分发 etcd systemd unit 文件

替换模板文件中的变量，为各节点创建 systemd unit 文件：

cd /opt/k8s/work
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]}/" etcd.service.template > etcd-${NODE_IPS[i]}.service 
  done
ls *.service

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：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp etcd-${node_ip}.service root@${node_ip}:/etc/systemd/system/etcd.service
  done

启动 etcd 服务

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "mkdir -p ${ETCD_DATA_DIR} ${ETCD_WAL_DIR}"
    ssh root@${node_ip} "systemctl daemon-reload && systemctl enable etcd && systemctl restart etcd " &
  done

必须先创建 etcd 数据目录和工作目录;
etcd 进程首次启动时会等待其它节点的 etcd 加入集群，命令 systemctl start etcd 会卡住一段时间，为正常现象；

检查启动结果

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "systemctl status etcd|grep Active"
  done

确保状态为 active (running)，否则查看日志，确认原因：

journalctl -u etcd

验证服务状态

部署完 etcd 集群后，在任一 etcd 节点上执行如下命令：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    /opt/k8s/bin/etcdctl \
    --endpoints=https://${node_ip}:2379 \
    --cacert=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \
    --cert=/etc/etcd/cert/etcd.pem \
    --key=/etc/etcd/cert/etcd-key.pem endpoint health
  done

3.4.3 版本的 etcd/etcdctl 默认启用了 V3 API，所以执行 etcdctl 命令时不需要再指定环境变量 ETCDCTL_API=3；
从 K8S 1.13 开始，不再支持 v2 版本的 etcd；

预期输出：

>>> 172.27.138.251
https://172.27.138.251:2379 is healthy: successfully committed proposal: took = 2.756451ms
>>> 172.27.137.229
https://172.27.137.229:2379 is healthy: successfully committed proposal: took = 2.025018ms
>>> 172.27.138.239
https://172.27.138.239:2379 is healthy: successfully committed proposal: took = 2.335097ms

输出均为 healthy 时表示集群服务正常。

查看当前的 leader

source /opt/k8s/bin/environment.sh
/opt/k8s/bin/etcdctl \
  -w table --cacert=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \
  --cert=/etc/etcd/cert/etcd.pem \
  --key=/etc/etcd/cert/etcd-key.pem \
  --endpoints=${ETCD_ENDPOINTS} endpoint status

输出：

+-----------------------------+------------------+---------+---------+-----------+------------+-----------+------------+--------------------+--------+
|          ENDPOINT           |        ID        | VERSION | DB SIZE | IS LEADER | IS LEARNER | RAFT TERM | RAFT INDEX | RAFT APPLIED INDEX | ERRORS |
+-----------------------------+------------------+---------+---------+-----------+------------+-----------+------------+--------------------+--------+
| https://172.27.138.251:2379 | 4250b255e93e0076 |   3.4.3 |   20 kB |     false |      false |         2 |          8 |                  8 |        |
| https://172.27.137.229:2379 | b3d912e6166f1213 |   3.4.3 |   20 kB |      true |      false |         2 |          8 |                  8 |        |
| https://172.27.138.239:2379 | 8a4d4a2904de8446 |   3.4.3 |   20 kB |     false |      false |         2 |          8 |                  8 |        |
+-----------------------------+------------------+---------+---------+-----------+------------+-----------+------------+--------------------+--------+

可见，当前的 leader 为 172.27.138.229。tags: master, kube-apiserver, kube-scheduler, kube-controller-manager

05-1. 部署 master 节点

05-1. 部署 master 节点
- 下载最新版本二进制文件

kubernetes master 节点运行如下组件：

kube-apiserver
kube-scheduler
kube-controller-manager

kube-apiserver、kube-scheduler 和 kube-controller-manager 均以多实例模式运行：

kube-scheduler 和 kube-controller-manager 会自动选举产生一个 leader 实例，其它实例处于阻塞模式，当 leader 挂了后，重新选举产生新的 leader，从而保证服务可用性；
kube-apiserver 是无状态的，可以通过 kube-nginx 进行代理访问（见06-2.apiserver高可用），从而保证服务可用性；

注意：如果没有特殊指明，本文档的所有操作均在 zhangjun-k8s01 节点上执行。

下载最新版本二进制文件

从 CHANGELOG 页面下载二进制 tar 文件并解压：

cd /opt/k8s/work
wget https://dl.k8s.io/v1.16.6/kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz  # 自行解决翻墙问题
tar -xzvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
cd kubernetes
tar -xzvf  kubernetes-src.tar.gz

将二进制文件拷贝到所有 master 节点：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp kubernetes/server/bin/{apiextensions-apiserver,kube-apiserver,kube-controller-manager,kube-proxy,kube-scheduler,kubeadm,kubectl,kubelet,mounter} root@${node_ip}:/opt/k8s/bin/
    ssh root@${node_ip} "chmod +x /opt/k8s/bin/*"
  done

tags: master, kube-apiserver

05-2. 部署 kube-apiserver 集群

05-2. 部署 kube-apiserver 集群

本文档讲解部署一个三实例 kube-apiserver 集群的步骤.

注意：如果没有特殊指明，本文档的所有操作均在 zhangjun-k8s-01 节点上执行。

创建 kubernetes-master 证书和私钥

创建证书签名请求：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
cat > kubernetes-csr.json <<EOF
{
  "CN": "kubernetes-master",
  "hosts": [
    "127.0.0.1",
    "172.27.138.251",
    "172.27.137.229",
    "172.27.138.239",
    "${CLUSTER_KUBERNETES_SVC_IP}",
    "kubernetes",
    "kubernetes.default",
    "kubernetes.default.svc",
    "kubernetes.default.svc.cluster",
    "kubernetes.default.svc.cluster.local.",
    "kubernetes.default.svc.${CLUSTER_DNS_DOMAIN}."
  ],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "BeiJing",
      "L": "BeiJing",
      "O": "k8s",
      "OU": "opsnull"
    }
  ]
}
EOF

hosts 字段指定授权使用该证书的 IP 和域名列表，这里列出了 master 节点 IP、kubernetes 服务的 IP 和域名；

生成证书和私钥：

cfssl gencert -ca=/opt/k8s/work/ca.pem \
  -ca-key=/opt/k8s/work/ca-key.pem \
  -config=/opt/k8s/work/ca-config.json \
  -profile=kubernetes kubernetes-csr.json | cfssljson -bare kubernetes
ls kubernetes*pem

将生成的证书和私钥文件拷贝到所有 master 节点：

cd /opt/k8s/work
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"
    scp kubernetes*.pem root@${node_ip}:/etc/kubernetes/cert/
  done

创建加密配置文件

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
cat > 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 节点的 /etc/kubernetes 目录下：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp encryption-config.yaml root@${node_ip}:/etc/kubernetes/
  done

创建审计策略文件

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
cat > audit-policy.yaml <<EOF
apiVersion: audit.k8s.io/v1beta1
kind: Policy
rules:
  # The following requests were manually identified as high-volume and low-risk, so drop them.
  - level: None
    resources:
      - group: ""
        resources:
          - endpoints
          - services
          - services/status
    users:
      - 'system:kube-proxy'
    verbs:
      - watch

  - level: None
    resources:
      - group: ""
        resources:
          - nodes
          - nodes/status
    userGroups:
      - 'system:nodes'
    verbs:
      - get

  - level: None
    namespaces:
      - kube-system
    resources:
      - group: ""
        resources:
          - endpoints
    users:
      - 'system:kube-controller-manager'
      - 'system:kube-scheduler'
      - 'system:serviceaccount:kube-system:endpoint-controller'
    verbs:
      - get
      - update

  - level: None
    resources:
      - group: ""
        resources:
          - namespaces
          - namespaces/status
          - namespaces/finalize
    users:
      - 'system:apiserver'
    verbs:
      - get

  # Don't log HPA fetching metrics.
  - level: None
    resources:
      - group: metrics.k8s.io
    users:
      - 'system:kube-controller-manager'
    verbs:
      - get
      - list

  # Don't log these read-only URLs.
  - level: None
    nonResourceURLs:
      - '/healthz*'
      - /version
      - '/swagger*'

  # Don't log events requests.
  - level: None
    resources:
      - group: ""
        resources:
          - events

  # node and pod status calls from nodes are high-volume and can be large, don't log responses
  # for expected updates from nodes
  - level: Request
    omitStages:
      - RequestReceived
    resources:
      - group: ""
        resources:
          - nodes/status
          - pods/status
    users:
      - kubelet
      - 'system:node-problem-detector'
      - 'system:serviceaccount:kube-system:node-problem-detector'
    verbs:
      - update
      - patch

  - level: Request
    omitStages:
      - RequestReceived
    resources:
      - group: ""
        resources:
          - nodes/status
          - pods/status
    userGroups:
      - 'system:nodes'
    verbs:
      - update
      - patch

  # deletecollection calls can be large, don't log responses for expected namespace deletions
  - level: Request
    omitStages:
      - RequestReceived
    users:
      - 'system:serviceaccount:kube-system:namespace-controller'
    verbs:
      - deletecollection

  # Secrets, ConfigMaps, and TokenReviews can contain sensitive & binary data,
  # so only log at the Metadata level.
  - level: Metadata
    omitStages:
      - RequestReceived
    resources:
      - group: ""
        resources:
          - secrets
          - configmaps
      - group: authentication.k8s.io
        resources:
          - tokenreviews
  # Get repsonses can be large; skip them.
  - level: Request
    omitStages:
      - RequestReceived
    resources:
      - group: ""
      - group: admissionregistration.k8s.io
      - group: apiextensions.k8s.io
      - group: apiregistration.k8s.io
      - group: apps
      - group: authentication.k8s.io
      - group: authorization.k8s.io
      - group: autoscaling
      - group: batch
      - group: certificates.k8s.io
      - group: extensions
      - group: metrics.k8s.io
      - group: networking.k8s.io
      - group: policy
      - group: rbac.authorization.k8s.io
      - group: scheduling.k8s.io
      - group: settings.k8s.io
      - group: storage.k8s.io
    verbs:
      - get
      - list
      - watch

  # Default level for known APIs
  - level: RequestResponse
    omitStages:
      - RequestReceived
    resources:
      - group: ""
      - group: admissionregistration.k8s.io
      - group: apiextensions.k8s.io
      - group: apiregistration.k8s.io
      - group: apps
      - group: authentication.k8s.io
      - group: authorization.k8s.io
      - group: autoscaling
      - group: batch
      - group: certificates.k8s.io
      - group: extensions
      - group: metrics.k8s.io
      - group: networking.k8s.io
      - group: policy
      - group: rbac.authorization.k8s.io
      - group: scheduling.k8s.io
      - group: settings.k8s.io
      - group: storage.k8s.io
      
  # Default level for all other requests.
  - level: Metadata
    omitStages:
      - RequestReceived
EOF

分发审计策略文件：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp audit-policy.yaml root@${node_ip}:/etc/kubernetes/audit-policy.yaml
  done

创建后续访问 metrics-server 或 kube-prometheus 使用的证书

创建证书签名请求:

cd /opt/k8s/work
cat > proxy-client-csr.json <<EOF
{
  "CN": "aggregator",
  "hosts": [],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "BeiJing",
      "L": "BeiJing",
      "O": "k8s",
      "OU": "opsnull"
    }
  ]
}
EOF

CN 名称需要位于 kube-apiserver 的 --requestheader-allowed-names 参数中，否则后续访问 metrics 时会提示权限不足。

生成证书和私钥：

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 proxy-client-csr.json | cfssljson -bare proxy-client
ls proxy-client*.pem

将生成的证书和私钥文件拷贝到所有 master 节点：

source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp proxy-client*.pem root@${node_ip}:/etc/kubernetes/cert/
  done

创建 kube-apiserver systemd unit 模板文件

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
cat > kube-apiserver.service.template <<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes API Server
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
After=network.target

[Service]
WorkingDirectory=${K8S_DIR}/kube-apiserver
ExecStart=/opt/k8s/bin/kube-apiserver \\
  --advertise-address=##NODE_IP## \\
  --default-not-ready-toleration-seconds=360 \\
  --default-unreachable-toleration-seconds=360 \\
  --feature-gates=DynamicAuditing=true \\
  --max-mutating-requests-inflight=2000 \\
  --max-requests-inflight=4000 \\
  --default-watch-cache-size=200 \\
  --delete-collection-workers=2 \\
  --encryption-provider-config=/etc/kubernetes/encryption-config.yaml \\
  --etcd-cafile=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \\
  --etcd-certfile=/etc/kubernetes/cert/kubernetes.pem \\
  --etcd-keyfile=/etc/kubernetes/cert/kubernetes-key.pem \\
  --etcd-servers=${ETCD_ENDPOINTS} \\
  --bind-address=##NODE_IP## \\
  --secure-port=6443 \\
  --tls-cert-file=/etc/kubernetes/cert/kubernetes.pem \\
  --tls-private-key-file=/etc/kubernetes/cert/kubernetes-key.pem \\
  --insecure-port=0 \\
  --audit-dynamic-configuration \\
  --audit-log-maxage=15 \\
  --audit-log-maxbackup=3 \\
  --audit-log-maxsize=100 \\
  --audit-log-truncate-enabled \\
  --audit-log-path=${K8S_DIR}/kube-apiserver/audit.log \\
  --audit-policy-file=/etc/kubernetes/audit-policy.yaml \\
  --profiling \\
  --anonymous-auth=false \\
  --client-ca-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \\
  --enable-bootstrap-token-auth \\
  --requestheader-allowed-names="aggregator" \\
  --requestheader-client-ca-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \\
  --requestheader-extra-headers-prefix="X-Remote-Extra-" \\
  --requestheader-group-headers=X-Remote-Group \\
  --requestheader-username-headers=X-Remote-User \\
  --service-account-key-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \\
  --authorization-mode=Node,RBAC \\
  --runtime-config=api/all=true \\
  --enable-admission-plugins=NodeRestriction \\
  --allow-privileged=true \\
  --apiserver-count=3 \\
  --event-ttl=168h \\
  --kubelet-certificate-authority=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \\
  --kubelet-client-certificate=/etc/kubernetes/cert/kubernetes.pem \\
  --kubelet-client-key=/etc/kubernetes/cert/kubernetes-key.pem \\
  --kubelet-https=true \\
  --kubelet-timeout=10s \\
  --proxy-client-cert-file=/etc/kubernetes/cert/proxy-client.pem \\
  --proxy-client-key-file=/etc/kubernetes/cert/proxy-client-key.pem \\
  --service-cluster-ip-range=${SERVICE_CIDR} \\
  --service-node-port-range=${NODE_PORT_RANGE} \\
  --logtostderr=true \\
  --v=2
Restart=on-failure
RestartSec=10
Type=notify
LimitNOFILE=65536

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

--advertise-address：apiserver 对外通告的 IP（kubernetes 服务后端节点 IP）；
--default-*-toleration-seconds：设置节点异常相关的阈值；
--max-*-requests-inflight：请求相关的最大阈值；
--etcd-*：访问 etcd 的证书和 etcd 服务器地址；
--bind-address： https 监听的 IP，不能为 127.0.0.1，否则外界不能访问它的安全端口 6443；
--secret-port：https 监听端口；
--insecure-port=0：关闭监听 http 非安全端口(8080)；
--tls-*-file：指定 apiserver 使用的证书、私钥和 CA 文件；
--audit-*：配置审计策略和审计日志文件相关的参数；
--client-ca-file：验证 client (kue-controller-manager、kube-scheduler、kubelet、kube-proxy 等)请求所带的证书；
--enable-bootstrap-token-auth：启用 kubelet bootstrap 的 token 认证；
--requestheader-*：kube-apiserver 的 aggregator layer 相关的配置参数，proxy-client & HPA 需要使用；
--requestheader-client-ca-file：用于签名 --proxy-client-cert-file 和 --proxy-client-key-file 指定的证书；在启用了 metric aggregator 时使用；
--requestheader-allowed-names：不能为空，值为逗号分割的 --proxy-client-cert-file 证书的 CN 名称，这里设置为 “aggregator”；
--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；
--runtime-config=api/all=true：启用所有版本的 APIs，如 autoscaling/v2alpha1；
--authorization-mode=Node,RBAC、--anonymous-auth=false：开启 Node 和 RBAC 授权模式，拒绝未授权的请求；
--enable-admission-plugins：启用一些默认关闭的 plugins；
--allow-privileged：运行执行 privileged 权限的容器；
--apiserver-count=3：指定 apiserver 实例的数量；
--event-ttl：指定 events 的保存时间；
--kubelet-*：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；
--proxy-client-*：apiserver 访问 metrics-server 使用的证书；
--service-cluster-ip-range：指定 Service Cluster IP 地址段；
--service-node-port-range：指定 NodePort 的端口范围；

如果 kube-apiserver 机器没有运行 kube-proxy，则还需要添加 --enable-aggregator-routing=true 参数；

关于 --requestheader-XXX 相关参数，参考：

注意：

--requestheader-client-ca-file 指定的 CA 证书，必须具有 client auth and server auth；
如果 --requestheader-allowed-names 不为空,且 --proxy-client-cert-file 证书的 CN 名称不在 allowed-names 中，则后续查看 node 或 pods 的 metrics 失败，提示：

$ kubectl top nodes
Error from server (Forbidden): nodes.metrics.k8s.io is forbidden: User "aggregator" cannot list resource "nodes" in API group "metrics.k8s.io" at the cluster scope

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，为各节点生成 systemd unit 文件：

cd /opt/k8s/work
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]}/" kube-apiserver.service.template > kube-apiserver-${NODE_IPS[i]}.service 
  done
ls kube-apiserver*.service

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：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp kube-apiserver-${node_ip}.service root@${node_ip}:/etc/systemd/system/kube-apiserver.service
  done

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} "mkdir -p ${K8S_DIR}/kube-apiserver"
    ssh root@${node_ip} "systemctl daemon-reload && systemctl enable kube-apiserver && systemctl restart kube-apiserver"
  done

检查 kube-apiserver 运行状态

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

确保状态为 active (running)，否则查看日志，确认原因：

journalctl -u kube-apiserver

检查集群状态

$ kubectl cluster-info
Kubernetes master is running at https://172.27.138.251:6443

To further debug and diagnose cluster problems, use 'kubectl cluster-info dump'.

$ 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   3m53s

$ kubectl get componentstatuses
NAME                 AGE
controller-manager   <unknown>
scheduler            <unknown>
etcd-0               <unknown>
etcd-2               <unknown>
etcd-1               <unknown>

Kubernetes 1.16.6 存在 Bugs 导致返回结果一直为 <unknown>，但 kubectl get cs -o yaml 可以返回正确结果；

检查 kube-apiserver 监听的端口

$ sudo netstat -lnpt|grep kube
tcp        0      0 172.27.138.251:6443     0.0.0.0:*               LISTEN      101442/kube-apiserv

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；tags: master, kube-controller-manager

05-3. 部署高可用 kube-controller-manager 集群

05-3. 部署高可用 kube-controller-manager 集群

本文档介绍部署高可用 kube-controller-manager 集群的步骤。

该集群包含 3 个节点，启动后将通过竞争选举机制产生一个 leader 节点，其它节点为阻塞状态。当 leader 节点不可用时，阻塞的节点将再次进行选举产生新的 leader 节点，从而保证服务的可用性。

为保证通信安全，本文档先生成 x509 证书和私钥，kube-controller-manager 在如下两种情况下使用该证书：

与 kube-apiserver 的安全端口通信;
在安全端口(https，10252) 输出 prometheus 格式的 metrics；

注意：如果没有特殊指明，本文档的所有操作均在 zhangjun-k8s-01 节点上执行。

创建 kube-controller-manager 证书和私钥

创建证书签名请求：

cd /opt/k8s/work
cat > kube-controller-manager-csr.json <<EOF
{
    "CN": "system:kube-controller-manager",
    "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
    },
    "hosts": [
      "127.0.0.1",
      "172.27.138.251",
      "172.27.137.229",
      "172.27.138.239"
    ],
    "names": [
      {
        "C": "CN",
        "ST": "BeiJing",
        "L": "BeiJing",
        "O": "system:kube-controller-manager",
        "OU": "opsnull"
      }
    ]
}
EOF

hosts 列表包含所有 kube-controller-manager 节点 IP；
CN 和 O 均为 system:kube-controller-manager，kubernetes 内置的 ClusterRoleBindings system:kube-controller-manager 赋予 kube-controller-manager 工作所需的权限。

生成证书和私钥：

cd /opt/k8s/work
cfssl gencert -ca=/opt/k8s/work/ca.pem \
  -ca-key=/opt/k8s/work/ca-key.pem \
  -config=/opt/k8s/work/ca-config.json \
  -profile=kubernetes kube-controller-manager-csr.json | cfssljson -bare kube-controller-manager
ls kube-controller-manager*pem

将生成的证书和私钥分发到所有 master 节点：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp kube-controller-manager*.pem root@${node_ip}:/etc/kubernetes/cert/
  done

创建和分发 kubeconfig 文件

kube-controller-manager 使用 kubeconfig 文件访问 apiserver，该文件提供了 apiserver 地址、嵌入的 CA 证书和 kube-controller-manager 证书等信息：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
kubectl config set-cluster kubernetes \
  --certificate-authority=/opt/k8s/work/ca.pem \
  --embed-certs=true \
  --server="https://##NODE_IP##:6443" \
  --kubeconfig=kube-controller-manager.kubeconfig

kubectl config set-credentials system:kube-controller-manager \
  --client-certificate=kube-controller-manager.pem \
  --client-key=kube-controller-manager-key.pem \
  --embed-certs=true \
  --kubeconfig=kube-controller-manager.kubeconfig

kubectl config set-context system:kube-controller-manager \
  --cluster=kubernetes \
  --user=system:kube-controller-manager \
  --kubeconfig=kube-controller-manager.kubeconfig

kubectl config use-context system:kube-controller-manager --kubeconfig=kube-controller-manager.kubeconfig

kube-controller-manager 与 kube-apiserver 混布，故直接通过节点 IP 访问 kube-apiserver；

分发 kubeconfig 到所有 master 节点：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    sed -e "s/##NODE_IP##/${node_ip}/" kube-controller-manager.kubeconfig > kube-controller-manager-${node_ip}.kubeconfig
    scp kube-controller-manager-${node_ip}.kubeconfig root@${node_ip}:/etc/kubernetes/kube-controller-manager.kubeconfig
  done

创建 kube-controller-manager systemd unit 模板文件

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
cat > kube-controller-manager.service.template <<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Controller Manager
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes

[Service]
WorkingDirectory=${K8S_DIR}/kube-controller-manager
ExecStart=/opt/k8s/bin/kube-controller-manager \\
  --profiling \\
  --cluster-name=kubernetes \\
  --controllers=*,bootstrapsigner,tokencleaner \\
  --kube-api-qps=1000 \\
  --kube-api-burst=2000 \\
  --leader-elect \\
  --use-service-account-credentials\\
  --concurrent-service-syncs=2 \\
  --bind-address=##NODE_IP## \\
  --secure-port=10252 \\
  --tls-cert-file=/etc/kubernetes/cert/kube-controller-manager.pem \\
  --tls-private-key-file=/etc/kubernetes/cert/kube-controller-manager-key.pem \\
  --port=0 \\
  --authentication-kubeconfig=/etc/kubernetes/kube-controller-manager.kubeconfig \\
  --client-ca-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \\
  --requestheader-allowed-names="aggregator" \\
  --requestheader-client-ca-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \\
  --requestheader-extra-headers-prefix="X-Remote-Extra-" \\
  --requestheader-group-headers=X-Remote-Group \\
  --requestheader-username-headers=X-Remote-User \\
  --authorization-kubeconfig=/etc/kubernetes/kube-controller-manager.kubeconfig \\
  --cluster-signing-cert-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \\
  --cluster-signing-key-file=/etc/kubernetes/cert/ca-key.pem \\
  --experimental-cluster-signing-duration=876000h \\
  --horizontal-pod-autoscaler-sync-period=10s \\
  --concurrent-deployment-syncs=10 \\
  --concurrent-gc-syncs=30 \\
  --node-cidr-mask-size=24 \\
  --service-cluster-ip-range=${SERVICE_CIDR} \\
  --pod-eviction-timeout=6m \\
  --terminated-pod-gc-threshold=10000 \\
  --root-ca-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \\
  --service-account-private-key-file=/etc/kubernetes/cert/ca-key.pem \\
  --kubeconfig=/etc/kubernetes/kube-controller-manager.kubeconfig \\
  --logtostderr=true \\
  --v=2
Restart=on-failure
RestartSec=5

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

--port=0：关闭监听非安全端口（http），同时 --address 参数无效，--bind-address 参数有效；
--secure-port=10252、--bind-address=0.0.0.0: 在所有网络接口监听 10252 端口的 https /metrics 请求；
--kubeconfig：指定 kubeconfig 文件路径，kube-controller-manager 使用它连接和验证 kube-apiserver；
--authentication-kubeconfig 和 --authorization-kubeconfig：kube-controller-manager 使用它连接 apiserver，对 client 的请求进行认证和授权。kube-controller-manager 不再使用 --tls-ca-file 对请求 https metrics 的 Client 证书进行校验。如果没有配置这两个 kubeconfig 参数，则 client 连接 kube-controller-manager https 端口的请求会被拒绝(提示权限不足)。
--cluster-signing-*-file：签名 TLS Bootstrap 创建的证书；
--experimental-cluster-signing-duration：指定 TLS Bootstrap 证书的有效期；
--root-ca-file：放置到容器 ServiceAccount 中的 CA 证书，用来对 kube-apiserver 的证书进行校验；
--service-account-private-key-file：签名 ServiceAccount 中 Token 的私钥文件，必须和 kube-apiserver 的 --service-account-key-file 指定的公钥文件配对使用；
--service-cluster-ip-range ：指定 Service Cluster IP 网段，必须和 kube-apiserver 中的同名参数一致；
--leader-elect=true：集群运行模式，启用选举功能；被选为 leader 的节点负责处理工作，其它节点为阻塞状态；
--controllers=*,bootstrapsigner,tokencleaner：启用的控制器列表，tokencleaner 用于自动清理过期的 Bootstrap token；
--horizontal-pod-autoscaler-*：custom metrics 相关参数，支持 autoscaling/v2alpha1；
--tls-cert-file、--tls-private-key-file：使用 https 输出 metrics 时使用的 Server 证书和秘钥；
--use-service-account-credentials=true: kube-controller-manager 中各 controller 使用 serviceaccount 访问 kube-apiserver；

为各节点创建和分发 kube-controller-mananger systemd unit 文件

替换模板文件中的变量，为各节点创建 systemd unit 文件：

cd /opt/k8s/work
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]}/" kube-controller-manager.service.template > kube-controller-manager-${NODE_IPS[i]}.service 
  done
ls kube-controller-manager*.service

分发到所有 master 节点：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp kube-controller-manager-${node_ip}.service root@${node_ip}:/etc/systemd/system/kube-controller-manager.service
  done

启动 kube-controller-manager 服务

source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "mkdir -p ${K8S_DIR}/kube-controller-manager"
    ssh root@${node_ip} "systemctl daemon-reload && systemctl enable kube-controller-manager && systemctl restart kube-controller-manager"
  done

检查服务运行状态

source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "systemctl status kube-controller-manager|grep Active"
  done

确保状态为 active (running)，否则查看日志，确认原因：

journalctl -u kube-controller-manager

kube-controller-manager 监听 10252 端口，接收 https 请求：

$ sudo netstat -lnpt | grep kube-cont
tcp        0      0 172.27.138.251:10252    0.0.0.0:*               LISTEN      108977/kube-control

查看输出的 metrics

注意：以下命令在 kube-controller-manager 节点上执行。

$ curl -s --cacert /opt/k8s/work/ca.pem --cert /opt/k8s/work/admin.pem --key /opt/k8s/work/admin-key.pem https://172.27.138.251:10252/metrics |head
# HELP ClusterRoleAggregator_adds (Deprecated) Total number of adds handled by workqueue: ClusterRoleAggregator
# TYPE ClusterRoleAggregator_adds counter
ClusterRoleAggregator_adds 3
# HELP ClusterRoleAggregator_depth (Deprecated) Current depth of workqueue: ClusterRoleAggregator
# TYPE ClusterRoleAggregator_depth gauge
ClusterRoleAggregator_depth 0
# HELP ClusterRoleAggregator_longest_running_processor_microseconds (Deprecated) How many microseconds has the longest running processor for ClusterRoleAggregator been running.
# TYPE ClusterRoleAggregator_longest_running_processor_microseconds gauge
ClusterRoleAggregator_longest_running_processor_microseconds 0
# HELP ClusterRoleAggregator_queue_latency (Deprecated) How long an item stays in workqueueClusterRoleAggregator before being requested.

查看当前的 leader

$ kubectl get endpoints kube-controller-manager --namespace=kube-system  -o yaml
apiVersion: v1
kind: Endpoints
metadata:
  annotations:
    control-plane.alpha.kubernetes.io/leader: '{"holderIdentity":"zhangjun-k8s-03_e334e88d-6b52-40e0-b2a1-a6f7e47593e1","leaseDurationSeconds":15,"acquireTime":"2020-02-07T07:01:32Z","renewTime":"2020-02-07T07:01:44Z","leaderTransitions":1}'
  creationTimestamp: "2020-02-07T06:59:38Z"
  name: kube-controller-manager
  namespace: kube-system
  resourceVersion: "561"
  selfLink: /api/v1/namespaces/kube-system/endpoints/kube-controller-manager
  uid: e5d52a8c-fe69-4910-a125-d7ec97cead16

可见，当前的 leader 为 zhangjun-k8s-03 节点。

测试 kube-controller-manager 集群的高可用

停掉一个或两个节点的 kube-controller-manager 服务，观察其它节点的日志，看是否获取了 leader 权限。

参考

关于 controller 权限和 use-service-account-credentials 参数：https://github.com/kubernetes/kubernetes/issues/48208
kubelet 认证和授权：https://kubernetes.io/docs/admin/kubelet-authentication-authorization/#kubelet-authorization tags: master, kube-scheduler

05-4. 部署高可用 kube-scheduler 集群

05-4. 部署高可用 kube-scheduler 集群

本文档介绍部署高可用 kube-scheduler 集群的步骤。

该集群包含 3 个节点，启动后将通过竞争选举机制产生一个 leader 节点，其它节点为阻塞状态。当 leader 节点不可用后，剩余节点将再次进行选举产生新的 leader 节点，从而保证服务的可用性。

为保证通信安全，本文档先生成 x509 证书和私钥，kube-scheduler 在如下两种情况下使用该证书：

与 kube-apiserver 的安全端口通信;
在安全端口(https，10251) 输出 prometheus 格式的 metrics；

注意：如果没有特殊指明，本文档的所有操作均在 zhangjun-k8s-01 节点上执行。

创建 kube-scheduler 证书和私钥

创建证书签名请求：

cd /opt/k8s/work
cat > kube-scheduler-csr.json <<EOF
{
    "CN": "system:kube-scheduler",
    "hosts": [
      "127.0.0.1",
      "172.27.138.239",
      "172.27.137.229",
      "172.27.138.251"
    ],
    "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
    },
    "names": [
      {
        "C": "CN",
        "ST": "BeiJing",
        "L": "BeiJing",
        "O": "system:kube-scheduler",
        "OU": "opsnull"
      }
    ]
}
EOF

hosts 列表包含所有 kube-scheduler 节点 IP；
CN 和 O 均为 system:kube-scheduler，kubernetes 内置的 ClusterRoleBindings system:kube-scheduler 将赋予 kube-scheduler 工作所需的权限；

生成证书和私钥：

cd /opt/k8s/work
cfssl gencert -ca=/opt/k8s/work/ca.pem \
  -ca-key=/opt/k8s/work/ca-key.pem \
  -config=/opt/k8s/work/ca-config.json \
  -profile=kubernetes kube-scheduler-csr.json | cfssljson -bare kube-scheduler
ls kube-scheduler*pem

将生成的证书和私钥分发到所有 master 节点：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp kube-scheduler*.pem root@${node_ip}:/etc/kubernetes/cert/
  done

创建和分发 kubeconfig 文件

kube-scheduler 使用 kubeconfig 文件访问 apiserver，该文件提供了 apiserver 地址、嵌入的 CA 证书和 kube-scheduler 证书：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
kubectl config set-cluster kubernetes \
  --certificate-authority=/opt/k8s/work/ca.pem \
  --embed-certs=true \
  --server="https://##NODE_IP##:6443" \
  --kubeconfig=kube-scheduler.kubeconfig

kubectl config set-credentials system:kube-scheduler \
  --client-certificate=kube-scheduler.pem \
  --client-key=kube-scheduler-key.pem \
  --embed-certs=true \
  --kubeconfig=kube-scheduler.kubeconfig

kubectl config set-context system:kube-scheduler \
  --cluster=kubernetes \
  --user=system:kube-scheduler \
  --kubeconfig=kube-scheduler.kubeconfig

kubectl config use-context system:kube-scheduler --kubeconfig=kube-scheduler.kubeconfig

分发 kubeconfig 到所有 master 节点：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    sed -e "s/##NODE_IP##/${node_ip}/" kube-scheduler.kubeconfig > kube-scheduler-${node_ip}.kubeconfig
    scp kube-scheduler-${node_ip}.kubeconfig root@${node_ip}:/etc/kubernetes/kube-scheduler.kubeconfig
  done

创建 kube-scheduler 配置文件

cd /opt/k8s/work
cat >kube-scheduler.yaml.template <<EOF
apiVersion: kubescheduler.config.k8s.io/v1alpha1
kind: KubeSchedulerConfiguration
bindTimeoutSeconds: 600
clientConnection:
  burst: 200
  kubeconfig: "/etc/kubernetes/kube-scheduler.kubeconfig"
  qps: 100
enableContentionProfiling: false
enableProfiling: true
hardPodAffinitySymmetricWeight: 1
healthzBindAddress: ##NODE_IP##:10251
leaderElection:
  leaderElect: true
metricsBindAddress: ##NODE_IP##:10251
EOF

--kubeconfig：指定 kubeconfig 文件路径，kube-scheduler 使用它连接和验证 kube-apiserver；
--leader-elect=true：集群运行模式，启用选举功能；被选为 leader 的节点负责处理工作，其它节点为阻塞状态；

替换模板文件中的变量：

cd /opt/k8s/work
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]}/" kube-scheduler.yaml.template > kube-scheduler-${NODE_IPS[i]}.yaml
  done
ls kube-scheduler*.yaml

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 kube-scheduler 配置文件到所有 master 节点：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp kube-scheduler-${node_ip}.yaml root@${node_ip}:/etc/kubernetes/kube-scheduler.yaml
  done

重命名为 kube-scheduler.yaml;

创建 kube-scheduler systemd unit 模板文件

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
cat > kube-scheduler.service.template <<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Scheduler
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes

[Service]
WorkingDirectory=${K8S_DIR}/kube-scheduler
ExecStart=/opt/k8s/bin/kube-scheduler \\
  --config=/etc/kubernetes/kube-scheduler.yaml \\
  --bind-address=##NODE_IP## \\
  --secure-port=10259 \\
  --port=0 \\
  --tls-cert-file=/etc/kubernetes/cert/kube-scheduler.pem \\
  --tls-private-key-file=/etc/kubernetes/cert/kube-scheduler-key.pem \\
  --authentication-kubeconfig=/etc/kubernetes/kube-scheduler.kubeconfig \\
  --client-ca-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \\
  --requestheader-allowed-names="" \\
  --requestheader-client-ca-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \\
  --requestheader-extra-headers-prefix="X-Remote-Extra-" \\
  --requestheader-group-headers=X-Remote-Group \\
  --requestheader-username-headers=X-Remote-User \\
  --authorization-kubeconfig=/etc/kubernetes/kube-scheduler.kubeconfig \\
  --logtostderr=true \\
  --v=2
Restart=always
RestartSec=5
StartLimitInterval=0

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

为各节点创建和分发 kube-scheduler systemd unit 文件

替换模板文件中的变量，为各节点创建 systemd unit 文件：

cd /opt/k8s/work
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]}/" kube-scheduler.service.template > kube-scheduler-${NODE_IPS[i]}.service 
  done
ls kube-scheduler*.service

分发 systemd unit 文件到所有 master 节点：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp kube-scheduler-${node_ip}.service root@${node_ip}:/etc/systemd/system/kube-scheduler.service
  done

启动 kube-scheduler 服务

source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "mkdir -p ${K8S_DIR}/kube-scheduler"
    ssh root@${node_ip} "systemctl daemon-reload && systemctl enable kube-scheduler && systemctl restart kube-scheduler"
  done

检查服务运行状态

source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "systemctl status kube-scheduler|grep Active"
  done

确保状态为 active (running)，否则查看日志，确认原因：

journalctl -u kube-scheduler

查看输出的 metrics

注意：以下命令在 kube-scheduler 节点上执行。

kube-scheduler 监听 10251 和 10259 端口：

10251：接收 http 请求，非安全端口，不需要认证授权；
10259：接收 https 请求，安全端口，需要认证授权；

两个接口都对外提供 /metrics 和 /healthz 的访问。

$ sudo netstat -lnpt |grep kube-sch
tcp        0      0 172.27.138.251:10251    0.0.0.0:*               LISTEN      114702/kube-schedul
tcp        0      0 172.27.138.251:10259    0.0.0.0:*               LISTEN      114702/kube-schedul

$ curl -s http://172.27.138.251:10251/metrics |head
# HELP apiserver_audit_event_total Counter of audit events generated and sent to the audit backend.
# TYPE apiserver_audit_event_total counter
apiserver_audit_event_total 0
# HELP apiserver_audit_requests_rejected_total Counter of apiserver requests rejected due to an error in audit logging backend.
# TYPE apiserver_audit_requests_rejected_total counter
apiserver_audit_requests_rejected_total 0
# HELP apiserver_client_certificate_expiration_seconds Distribution of the remaining lifetime on the certificate used to authenticate a request.
# TYPE apiserver_client_certificate_expiration_seconds histogram
apiserver_client_certificate_expiration_seconds_bucket{le="0"} 0
apiserver_client_certificate_expiration_seconds_bucket{le="1800"} 0

$ curl -s --cacert /opt/k8s/work/ca.pem --cert /opt/k8s/work/admin.pem --key /opt/k8s/work/admin-key.pem https://172.27.138.251:10259/metrics |head
# HELP apiserver_audit_event_total Counter of audit events generated and sent to the audit backend.
# TYPE apiserver_audit_event_total counter
apiserver_audit_event_total 0
# HELP apiserver_audit_requests_rejected_total Counter of apiserver requests rejected due to an error in audit logging backend.
# TYPE apiserver_audit_requests_rejected_total counter
apiserver_audit_requests_rejected_total 0
# HELP apiserver_client_certificate_expiration_seconds Distribution of the remaining lifetime on the certificate used to authenticate a request.
# TYPE apiserver_client_certificate_expiration_seconds histogram
apiserver_client_certificate_expiration_seconds_bucket{le="0"} 0
apiserver_client_certificate_expiration_seconds_bucket{le="1800"} 0

查看当前的 leader

$ kubectl get endpoints kube-scheduler --namespace=kube-system  -o yaml
apiVersion: v1
kind: Endpoints
metadata:
  annotations:
    control-plane.alpha.kubernetes.io/leader: '{"holderIdentity":"zhangjun-k8s-01_ce04632e-64e4-477e-b8f0-4e69020cd996","leaseDurationSeconds":15,"acquireTime":"2020-02-07T07:05:00Z","renewTime":"2020-02-07T07:05:28Z","leaderTransitions":0}'
  creationTimestamp: "2020-02-07T07:05:00Z"
  name: kube-scheduler
  namespace: kube-system
  resourceVersion: "756"
  selfLink: /api/v1/namespaces/kube-system/endpoints/kube-scheduler
  uid: 1b687724-a6e2-4404-9efb-a1f0e201fecc

可见，当前的 leader 为 zhangjun-k8s-01 节点。

测试 kube-scheduler 集群的高可用

随便找一个或两个 master 节点，停掉 kube-scheduler 服务，看其它节点是否获取了 leader 权限。 tags: worker, containerd, calico, kubeconfig, kubelet, kube-proxy

06-1. 部署 worker 节点

06-1. 部署 worker 节点
- 安装依赖包

kubernetes worker 节点运行如下组件：

containerd
kubelet
kube-proxy
calico
kube-nginx

注意：如果没有特殊指明，本文档的所有操作均在 zhangjun-k8s-01 节点上执行。

安装依赖包

source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "yum install -y epel-release" &
    ssh root@${node_ip} "yum install -y chrony conntrack ipvsadm ipset jq iptables curl sysstat libseccomp wget socat git" &
  done

tags: worker, kube-nginx

06-2. apiserver 高可用

06-2. apiserver 高可用

本文档讲解使用 nginx 4 层透明代理功能实现 Kubernetes worker 节点组件高可用访问 kube-apiserver 集群的步骤。

注意：如果没有特殊指明，本文档的所有操作均在 zhangjun-k8s-01 节点上执行。

基于 nginx 代理的 kube-apiserver 高可用方案

控制节点的 kube-controller-manager、kube-scheduler 是多实例部署且连接本机的 kube-apiserver，所以只要有一个实例正常，就可以保证高可用；
集群内的 Pod 使用 K8S 服务域名 kubernetes 访问 kube-apiserver， kube-dns 会自动解析出多个 kube-apiserver 节点的 IP，所以也是高可用的；
在每个节点起一个 nginx 进程，后端对接多个 apiserver 实例，nginx 对它们做健康检查和负载均衡；
kubelet、kube-proxy 通过本地的 nginx（监听 127.0.0.1）访问 kube-apiserver，从而实现 kube-apiserver 的高可用；

下载和编译 nginx

下载源码：

cd /opt/k8s/work
wget http://nginx.org/download/nginx-1.15.3.tar.gz
tar -xzvf nginx-1.15.3.tar.gz

配置编译参数：

cd /opt/k8s/work/nginx-1.15.3
mkdir nginx-prefix
yum install -y gcc make
./configure --with-stream --without-http --prefix=$(pwd)/nginx-prefix --without-http_uwsgi_module --without-http_scgi_module --without-http_fastcgi_module

--with-stream：开启 4 层透明转发(TCP Proxy)功能；
--without-xxx：关闭所有其他功能，这样生成的动态链接二进制程序依赖最小；

输出：

Configuration summary
  + PCRE library is not used
  + OpenSSL library is not used
  + zlib library is not used

  nginx path prefix: "/root/tmp/nginx-1.15.3/nginx-prefix"
  nginx binary file: "/root/tmp/nginx-1.15.3/nginx-prefix/sbin/nginx"
  nginx modules path: "/root/tmp/nginx-1.15.3/nginx-prefix/modules"
  nginx configuration prefix: "/root/tmp/nginx-1.15.3/nginx-prefix/conf"
  nginx configuration file: "/root/tmp/nginx-1.15.3/nginx-prefix/conf/nginx.conf"
  nginx pid file: "/root/tmp/nginx-1.15.3/nginx-prefix/logs/nginx.pid"
  nginx error log file: "/root/tmp/nginx-1.15.3/nginx-prefix/logs/error.log"
  nginx http access log file: "/root/tmp/nginx-1.15.3/nginx-prefix/logs/access.log"
  nginx http client request body temporary files: "client_body_temp"
  nginx http proxy temporary files: "proxy_temp"

编译和安装：

cd /opt/k8s/work/nginx-1.15.3
make && make install

验证编译的 nginx

cd /opt/k8s/work/nginx-1.15.3
./nginx-prefix/sbin/nginx -v

输出：

nginx version: nginx/1.15.3

安装和部署 nginx

创建目录结构：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "mkdir -p /opt/k8s/kube-nginx/{conf,logs,sbin}"
  done

拷贝二进制程序：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "mkdir -p /opt/k8s/kube-nginx/{conf,logs,sbin}"
    scp /opt/k8s/work/nginx-1.15.3/nginx-prefix/sbin/nginx  root@${node_ip}:/opt/k8s/kube-nginx/sbin/kube-nginx
    ssh root@${node_ip} "chmod a+x /opt/k8s/kube-nginx/sbin/*"
  done

重命名二进制文件为 kube-nginx；

配置 nginx，开启 4 层透明转发功能：

cd /opt/k8s/work
cat > kube-nginx.conf << \EOF
worker_processes 1;

events {
    worker_connections  1024;
}

stream {
    upstream backend {
        hash $remote_addr consistent;
        server 172.27.138.251:6443        max_fails=3 fail_timeout=30s;
        server 172.27.137.229:6443        max_fails=3 fail_timeout=30s;
        server 172.27.138.239:6443        max_fails=3 fail_timeout=30s;
    }

    server {
        listen 127.0.0.1:8443;
        proxy_connect_timeout 1s;
        proxy_pass backend;
    }
}
EOF

upstream backend 中的 server 列表为集群中各 kube-apiserver 的节点 IP，需要根据实际情况修改；

分发配置文件：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp kube-nginx.conf  root@${node_ip}:/opt/k8s/kube-nginx/conf/kube-nginx.conf
  done

配置 systemd unit 文件，启动服务

配置 kube-nginx systemd unit 文件：

cd /opt/k8s/work
cat > kube-nginx.service <<EOF
[Unit]
Description=kube-apiserver nginx proxy
After=network.target
After=network-online.target
Wants=network-online.target

[Service]
Type=forking
ExecStartPre=/opt/k8s/kube-nginx/sbin/kube-nginx -c /opt/k8s/kube-nginx/conf/kube-nginx.conf -p /opt/k8s/kube-nginx -t
ExecStart=/opt/k8s/kube-nginx/sbin/kube-nginx -c /opt/k8s/kube-nginx/conf/kube-nginx.conf -p /opt/k8s/kube-nginx
ExecReload=/opt/k8s/kube-nginx/sbin/kube-nginx -c /opt/k8s/kube-nginx/conf/kube-nginx.conf -p /opt/k8s/kube-nginx -s reload
PrivateTmp=true
Restart=always
RestartSec=5
StartLimitInterval=0
LimitNOFILE=65536

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

分发 systemd unit 文件：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp kube-nginx.service  root@${node_ip}:/etc/systemd/system/
  done

启动 kube-nginx 服务：

cd /opt/k8s/work
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-nginx && systemctl restart kube-nginx"
  done

检查 kube-nginx 服务运行状态

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "systemctl status kube-nginx |grep 'Active:'"
  done

确保状态为 active (running)，否则查看日志，确认原因：

journalctl -u kube-nginx

tags: worker, containerd

06-3. 部署 containerd 组件

06-3. 部署 containerd 组件

containerd 实现了 kubernetes 的 Container Runtime Interface (CRI) 接口，提供容器运行时核心功能，如镜像管理、容器管理等，相比 dockerd 更加简单、健壮和可移植。

注意：

如果没有特殊指明，本文档的所有操作均在 zhangjun-k8s01 节点上执行。
如果想使用 docker，请参考附件 F.部署docker.md；
docker 需要与 flannel 配合使用，且先安装 flannel；

下载和分发二进制文件

下载二进制文件：

cd /opt/k8s/work
wget https://github.com/kubernetes-sigs/cri-tools/releases/download/v1.17.0/crictl-v1.17.0-linux-amd64.tar.gz \
  https://github.com/opencontainers/runc/releases/download/v1.0.0-rc10/runc.amd64 \
  https://github.com/containernetworking/plugins/releases/download/v0.8.5/cni-plugins-linux-amd64-v0.8.5.tgz \
  https://github.com/containerd/containerd/releases/download/v1.3.3/containerd-1.3.3.linux-amd64.tar.gz

解压：

cd /opt/k8s/work
mkdir containerd
tar -xvf containerd-1.3.3.linux-amd64.tar.gz -C containerd
tar -xvf crictl-v1.17.0-linux-amd64.tar.gz

mkdir cni-plugins
sudo tar -xvf cni-plugins-linux-amd64-v0.8.5.tgz -C cni-plugins

sudo mv runc.amd64 runc

分发二进制文件到所有 worker 节点：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp containerd/bin/*  crictl  cni-plugins/*  runc  root@${node_ip}:/opt/k8s/bin
    ssh root@${node_ip} "chmod a+x /opt/k8s/bin/* && mkdir -p /etc/cni/net.d"
  done

创建和分发 containerd 配置文件

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
cat << EOF | sudo tee containerd-config.toml
version = 2
root = "${CONTAINERD_DIR}/root"
state = "${CONTAINERD_DIR}/state"

[plugins]
  [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri"]
    sandbox_image = "registry.cn-beijing.aliyuncs.com/images_k8s/pause-amd64:3.1"
    [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".cni]
      bin_dir = "/opt/k8s/bin"
      conf_dir = "/etc/cni/net.d"
  [plugins."io.containerd.runtime.v1.linux"]
    shim = "containerd-shim"
    runtime = "runc"
    runtime_root = ""
    no_shim = false
    shim_debug = false
EOF

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "mkdir -p /etc/containerd/ ${CONTAINERD_DIR}/{root,state}"
    scp containerd-config.toml root@${node_ip}:/etc/containerd/config.toml
  done

创建 containerd systemd unit 文件

cd /opt/k8s/work
cat <<EOF | sudo tee containerd.service
[Unit]
Description=containerd container runtime
Documentation=https://containerd.io
After=network.target

[Service]
Environment="PATH=/opt/k8s/bin:/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin"
ExecStartPre=/sbin/modprobe overlay
ExecStart=/opt/k8s/bin/containerd
Restart=always
RestartSec=5
Delegate=yes
KillMode=process
OOMScoreAdjust=-999
LimitNOFILE=1048576
LimitNPROC=infinity
LimitCORE=infinity

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

分发 systemd unit 文件，启动 containerd 服务

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp containerd.service root@${node_ip}:/etc/systemd/system
    ssh root@${node_ip} "systemctl enable containerd && systemctl restart containerd"
  done

创建和分发 crictl 配置文件

crictl 是兼容 CRI 容器运行时的命令行工具，提供类似于 docker 命令的功能。具体参考官方文档。

cd /opt/k8s/work
cat << EOF | sudo tee crictl.yaml
runtime-endpoint: unix:///run/containerd/containerd.sock
image-endpoint: unix:///run/containerd/containerd.sock
timeout: 10
debug: false
EOF

分发到所有 worker 节点：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp crictl.yaml root@${node_ip}:/etc/crictl.yaml
  done

tags: worker, kubelet

06-4. 部署 kubelet 组件

06-4. 部署 kubelet 组件

kubelet 运行在每个 worker 节点上，接收 kube-apiserver 发送的请求，管理 Pod 容器，执行交互式命令，如 exec、run、logs 等。

kubelet 启动时自动向 kube-apiserver 注册节点信息，内置的 cadvisor 统计和监控节点的资源使用情况。

为确保安全，部署时关闭了 kubelet 的非安全 http 端口，对请求进行认证和授权，拒绝未授权的访问(如 apiserver、heapster 的请求)。

注意：如果没有特殊指明，本文档的所有操作均在 zhangjun-k8s-01 节点上执行。

下载和分发 kubelet 二进制文件

参考 05-1.部署master节点.md。

创建 kubelet bootstrap kubeconfig 文件

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_name in ${NODE_NAMES[@]}
  do
    echo ">>> ${node_name}"

    # 创建 token
    export BOOTSTRAP_TOKEN=$(kubeadm token create \
      --description kubelet-bootstrap-token \
      --groups system:bootstrappers:${node_name} \
      --kubeconfig ~/.kube/config)

    # 设置集群参数
    kubectl config set-cluster kubernetes \
      --certificate-authority=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \
      --embed-certs=true \
      --server=${KUBE_APISERVER} \
      --kubeconfig=kubelet-bootstrap-${node_name}.kubeconfig

    # 设置客户端认证参数
    kubectl config set-credentials kubelet-bootstrap \
      --token=${BOOTSTRAP_TOKEN} \
      --kubeconfig=kubelet-bootstrap-${node_name}.kubeconfig

    # 设置上下文参数
    kubectl config set-context default \
      --cluster=kubernetes \
      --user=kubelet-bootstrap \
      --kubeconfig=kubelet-bootstrap-${node_name}.kubeconfig

    # 设置默认上下文
    kubectl config use-context default --kubeconfig=kubelet-bootstrap-${node_name}.kubeconfig
  done

向 kubeconfig 写入的是 token，bootstrap 结束后 kube-controller-manager 为 kubelet 创建 client 和 server 证书；

查看 kubeadm 为各节点创建的 token：

$ kubeadm token list --kubeconfig ~/.kube/config
TOKEN                     TTL       EXPIRES                     USAGES                   DESCRIPTION               EXTRA GROUPS
2sb8wy.euialqfpxfbcljby   23h       2020-02-08T15:36:30+08:00   authentication,signing   kubelet-bootstrap-token   system:bootstrappers:zhangjun-k8s-02
ta7onm.fcen74h0mczyfbz2   23h       2020-02-08T15:36:30+08:00   authentication,signing   kubelet-bootstrap-token   system:bootstrappers:zhangjun-k8s-01
xk27zp.tylnvywx9kc8sq87   23h       2020-02-08T15:36:30+08:00   authentication,signing   kubelet-bootstrap-token   system:bootstrappers:zhangjun-k8s-03

token 有效期为 1 天，超期后将不能再被用来 boostrap kubelet，且会被 kube-controller-manager 的 tokencleaner 清理；
kube-apiserver 接收 kubelet 的 bootstrap token 后，将请求的 user 设置为 system:bootstrap:<Token ID>，group 设置为 system:bootstrappers，后续将为这个 group 设置 ClusterRoleBinding；

分发 bootstrap kubeconfig 文件到所有 worker 节点

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_name in ${NODE_NAMES[@]}
  do
    echo ">>> ${node_name}"
    scp kubelet-bootstrap-${node_name}.kubeconfig root@${node_name}:/etc/kubernetes/kubelet-bootstrap.kubeconfig
  done

创建和分发 kubelet 参数配置文件

从 v1.10 开始，部分 kubelet 参数需在配置文件中配置，kubelet --help 会提示：

DEPRECATED: This parameter should be set via the config file specified by the Kubelet's --config flag

创建 kubelet 参数配置文件模板（可配置项参考代码中注释）：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
cat > kubelet-config.yaml.template <<EOF
kind: KubeletConfiguration
apiVersion: kubelet.config.k8s.io/v1beta1
address: "##NODE_IP##"
staticPodPath: ""
syncFrequency: 1m
fileCheckFrequency: 20s
httpCheckFrequency: 20s
staticPodURL: ""
port: 10250
readOnlyPort: 0
rotateCertificates: true
serverTLSBootstrap: true
authentication:
  anonymous:
    enabled: false
  webhook:
    enabled: true
  x509:
    clientCAFile: "/etc/kubernetes/cert/ca.pem"
authorization:
  mode: Webhook
registryPullQPS: 0
registryBurst: 20
eventRecordQPS: 0
eventBurst: 20
enableDebuggingHandlers: true
enableContentionProfiling: true
healthzPort: 10248
healthzBindAddress: "##NODE_IP##"
clusterDomain: "${CLUSTER_DNS_DOMAIN}"
clusterDNS:
  - "${CLUSTER_DNS_SVC_IP}"
nodeStatusUpdateFrequency: 10s
nodeStatusReportFrequency: 1m
imageMinimumGCAge: 2m
imageGCHighThresholdPercent: 85
imageGCLowThresholdPercent: 80
volumeStatsAggPeriod: 1m
kubeletCgroups: ""
systemCgroups: ""
cgroupRoot: ""
cgroupsPerQOS: true
cgroupDriver: cgroupfs
runtimeRequestTimeout: 10m
hairpinMode: promiscuous-bridge
maxPods: 220
podCIDR: "${CLUSTER_CIDR}"
podPidsLimit: -1
resolvConf: /etc/resolv.conf
maxOpenFiles: 1000000
kubeAPIQPS: 1000
kubeAPIBurst: 2000
serializeImagePulls: false
evictionHard:
  memory.available:  "100Mi"
  nodefs.available:  "10%"
  nodefs.inodesFree: "5%"
  imagefs.available: "15%"
evictionSoft: {}
enableControllerAttachDetach: true
failSwapOn: true
containerLogMaxSize: 20Mi
containerLogMaxFiles: 10
systemReserved: {}
kubeReserved: {}
systemReservedCgroup: ""
kubeReservedCgroup: ""
enforceNodeAllocatable: ["pods"]
EOF

address：kubelet 安全端口（https，10250）监听的地址，不能为 127.0.0.1，否则 kube-apiserver、heapster 等不能调用 kubelet 的 API；
readOnlyPort=0：关闭只读端口(默认 10255)，等效为未指定；
authentication.anonymous.enabled：设置为 false，不允许匿名访问 10250 端口；
authentication.x509.clientCAFile：指定签名客户端证书的 CA 证书，开启 HTTP 证书认证；
authentication.webhook.enabled=true：开启 HTTPs bearer token 认证；
对于未通过 x509 证书和 webhook 认证的请求(kube-apiserver 或其他客户端)，将被拒绝，提示 Unauthorized；
authroization.mode=Webhook：kubelet 使用 SubjectAccessReview API 查询 kube-apiserver 某 user、group 是否具有操作资源的权限(RBAC)；
featureGates.RotateKubeletClientCertificate、featureGates.RotateKubeletServerCertificate：自动 rotate 证书，证书的有效期取决于 kube-controller-manager 的 –experimental-cluster-signing-duration 参数；
需要 root 账户运行；

为各节点创建和分发 kubelet 配置文件：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do 
    echo ">>> ${node_ip}"
    sed -e "s/##NODE_IP##/${node_ip}/" kubelet-config.yaml.template > kubelet-config-${node_ip}.yaml.template
    scp kubelet-config-${node_ip}.yaml.template root@${node_ip}:/etc/kubernetes/kubelet-config.yaml
  done

创建和分发 kubelet systemd unit 文件

创建 kubelet systemd unit 文件模板：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
cat > kubelet.service.template <<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Kubelet
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
After=containerd.service
Requires=containerd.service

[Service]
WorkingDirectory=${K8S_DIR}/kubelet
ExecStart=/opt/k8s/bin/kubelet \\
  --bootstrap-kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet-bootstrap.kubeconfig \\
  --cert-dir=/etc/kubernetes/cert \\
  --network-plugin=cni \\
  --cni-conf-dir=/etc/cni/net.d \\
  --container-runtime=remote \\
  --container-runtime-endpoint=unix:///var/run/containerd/containerd.sock \\
  --root-dir=${K8S_DIR}/kubelet \\
  --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.kubeconfig \\
  --config=/etc/kubernetes/kubelet-config.yaml \\
  --hostname-override=##NODE_NAME## \\
  --image-pull-progress-deadline=15m \\
  --volume-plugin-dir=${K8S_DIR}/kubelet/kubelet-plugins/volume/exec/ \\
  --logtostderr=true \\
  --v=2
Restart=always
RestartSec=5
StartLimitInterval=0

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

如果设置了 --hostname-override 选项，则 kube-proxy 也需要设置该选项，否则会出现找不到 Node 的情况；
--bootstrap-kubeconfig：指向 bootstrap kubeconfig 文件，kubelet 使用该文件中的用户名和 token 向 kube-apiserver 发送 TLS Bootstrapping 请求；
K8S approve kubelet 的 csr 请求后，在 --cert-dir 目录创建证书和私钥文件，然后写入 --kubeconfig 文件；
--pod-infra-container-image 不使用 redhat 的 pod-infrastructure:latest 镜像，它不能回收容器的僵尸；

为各节点创建和分发 kubelet systemd unit 文件：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_name in ${NODE_NAMES[@]}
  do 
    echo ">>> ${node_name}"
    sed -e "s/##NODE_NAME##/${node_name}/" kubelet.service.template > kubelet-${node_name}.service
    scp kubelet-${node_name}.service root@${node_name}:/etc/systemd/system/kubelet.service
  done

授予 kube-apiserver 访问 kubelet API 的权限

在执行 kubectl exec、run、logs 等命令时，apiserver 会将请求转发到 kubelet 的 https 端口。这里定义 RBAC 规则，授权 apiserver 使用的证书（kubernetes.pem）用户名（CN：kuberntes-master）访问 kubelet API 的权限：

kubectl create clusterrolebinding kube-apiserver:kubelet-apis --clusterrole=system:kubelet-api-admin --user kubernetes-master

Bootstrap Token Auth 和授予权限

kubelet 启动时查找 --kubeletconfig 参数对应的文件是否存在，如果不存在则使用 --bootstrap-kubeconfig 指定的 kubeconfig 文件向 kube-apiserver 发送证书签名请求 (CSR)。

kube-apiserver 收到 CSR 请求后，对其中的 Token 进行认证，认证通过后将请求的 user 设置为 system:bootstrap:<Token ID>，group 设置为 system:bootstrappers，这一过程称为 Bootstrap Token Auth。

默认情况下，这个 user 和 group 没有创建 CSR 的权限，kubelet 启动失败，错误日志如下：

$ sudo journalctl -u kubelet -a |grep -A 2 'certificatesigningrequests'
May 26 12:13:41 zhangjun-k8s-01 kubelet[128468]: I0526 12:13:41.798230  128468 certificate_manager.go:366] Rotating certificates
May 26 12:13:41 zhangjun-k8s-01 kubelet[128468]: E0526 12:13:41.801997  128468 certificate_manager.go:385] Failed while requesting a signed certificate from the master: cannot create certificate signing request: certificatesigningrequests.certificates.k8s.io is forbidden: User "system:bootstrap:82jfrm" cannot create resource "certificatesigningrequests" in API group "certificates.k8s.io" at the cluster scope

解决办法是：创建一个 clusterrolebinding，将 group system:bootstrappers 和 clusterrole system:node-bootstrapper 绑定：

kubectl create clusterrolebinding kubelet-bootstrap --clusterrole=system:node-bootstrapper --group=system:bootstrappers

自动 approve CSR 请求，生成 kubelet client 证书

kubelet 创建 CSR 请求后，下一步需要创建被 approve，有两种方式：

kube-controller-manager 自动 aprrove；
手动使用命令 kubectl certificate approve；

CSR 被 approve 后，kubelet 向 kube-controller-manager 请求创建 client 证书，kube-controller-manager 中的 csrapproving controller 使用 SubjectAccessReview API 来检查 kubelet 请求（对应的 group 是 system:bootstrappers）是否具有相应的权限。

创建三个 ClusterRoleBinding，分别授予 group system:bootstrappers 和 group system:nodes 进行 approve client、renew client、renew server 证书的权限（server csr 是手动 approve 的，见后文）：

cd /opt/k8s/work
cat > csr-crb.yaml <<EOF
 # Approve all CSRs for the group "system:bootstrappers"
 kind: ClusterRoleBinding
 apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
 metadata:
   name: auto-approve-csrs-for-group
 subjects:
 - kind: Group
   name: system:bootstrappers
   apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
 roleRef:
   kind: ClusterRole
   name: system:certificates.k8s.io:certificatesigningrequests:nodeclient
   apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
---
 # To let a node of the group "system:nodes" renew its own credentials
 kind: ClusterRoleBinding
 apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
 metadata:
   name: node-client-cert-renewal
 subjects:
 - kind: Group
   name: system:nodes
   apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
 roleRef:
   kind: ClusterRole
   name: system:certificates.k8s.io:certificatesigningrequests:selfnodeclient
   apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
---
# A ClusterRole which instructs the CSR approver to approve a node requesting a
# serving cert matching its client cert.
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: approve-node-server-renewal-csr
rules:
- apiGroups: ["certificates.k8s.io"]
  resources: ["certificatesigningrequests/selfnodeserver"]
  verbs: ["create"]
---
 # To let a node of the group "system:nodes" renew its own server credentials
 kind: ClusterRoleBinding
 apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
 metadata:
   name: node-server-cert-renewal
 subjects:
 - kind: Group
   name: system:nodes
   apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
 roleRef:
   kind: ClusterRole
   name: approve-node-server-renewal-csr
   apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
EOF
kubectl apply -f csr-crb.yaml

auto-approve-csrs-for-group：自动 approve node 的第一次 CSR；注意第一次 CSR 时，请求的 Group 为 system:bootstrappers；
node-client-cert-renewal：自动 approve node 后续过期的 client 证书，自动生成的证书 Group 为 system:nodes;
node-server-cert-renewal：自动 approve node 后续过期的 server 证书，自动生成的证书 Group 为 system:nodes;

启动 kubelet 服务

source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "mkdir -p ${K8S_DIR}/kubelet/kubelet-plugins/volume/exec/"
    ssh root@${node_ip} "/usr/sbin/swapoff -a"
    ssh root@${node_ip} "systemctl daemon-reload && systemctl enable kubelet && systemctl restart kubelet"
  done

启动服务前必须先创建工作目录；
关闭 swap 分区，否则 kubelet 会启动失败；

kubelet 启动后使用 –bootstrap-kubeconfig 向 kube-apiserver 发送 CSR 请求，当这个 CSR 被 approve 后，kube-controller-manager 为 kubelet 创建 TLS 客户端证书、私钥和 –kubeletconfig 文件。

注意：kube-controller-manager 需要配置 --cluster-signing-cert-file 和 --cluster-signing-key-file 参数，才会为 TLS Bootstrap 创建证书和私钥。

查看 kubelet 情况

稍等一会，三个节点的 CSR 都被自动 approved：

$ kubectl get csr
NAME        AGE   REQUESTOR                     CONDITION
csr-5rwzm   43s   system:node:zhangjun-k8s-01   Pending
csr-65nms   55s   system:bootstrap:2sb8wy       Approved,Issued
csr-8t5hj   42s   system:node:zhangjun-k8s-02   Pending
csr-jkhhs   41s   system:node:zhangjun-k8s-03   Pending
csr-jv7dn   56s   system:bootstrap:ta7onm       Approved,Issued
csr-vb6p5   54s   system:bootstrap:xk27zp       Approved,Issued

Pending 的 CSR 用于创建 kubelet server 证书，需要手动 approve，参考后文。

所有节点均注册（NotReady 状态是预期的，后续安装了网络插件后就好）：

$ kubectl get node
NAME              STATUS     ROLES    AGE   VERSION
zhangjun-k8s-01   NotReady   <none>   10h   v1.16.6
zhangjun-k8s-02   NotReady   <none>   10h   v1.16.6
zhangjun-k8s-03   NotReady   <none>   10h   v1.16.6

kube-controller-manager 为各 node 生成了 kubeconfig 文件和公私钥：

$ ls -l /etc/kubernetes/kubelet.kubeconfig
-rw------- 1 root root 2246 Feb  7 15:38 /etc/kubernetes/kubelet.kubeconfig

$ ls -l /etc/kubernetes/cert/kubelet-client-*
-rw------- 1 root root 1281 Feb  7 15:38 /etc/kubernetes/cert/kubelet-client-2020-02-07-15-38-21.pem
lrwxrwxrwx 1 root root   59 Feb  7 15:38 /etc/kubernetes/cert/kubelet-client-current.pem -> /etc/kubernetes/cert/kubelet-client-2020-02-07-15-38-21.pem

没有自动生成 kubelet server 证书；

手动 approve server cert csr

基于安全性考虑，CSR approving controllers 不会自动 approve kubelet server 证书签名请求，需要手动 approve：

$ kubectl get csr
NAME        AGE     REQUESTOR                     CONDITION
csr-5rwzm   3m22s   system:node:zhangjun-k8s-01   Pending
csr-65nms   3m34s   system:bootstrap:2sb8wy       Approved,Issued
csr-8t5hj   3m21s   system:node:zhangjun-k8s-02   Pending
csr-jkhhs   3m20s   system:node:zhangjun-k8s-03   Pending
csr-jv7dn   3m35s   system:bootstrap:ta7onm       Approved,Issued
csr-vb6p5   3m33s   system:bootstrap:xk27zp       Approved,Issued

$ # 手动 approve
$ kubectl get csr | grep Pending | awk '{print $1}' | xargs kubectl certificate approve

$ # 自动生成了 server 证书
$  ls -l /etc/kubernetes/cert/kubelet-*
-rw------- 1 root root 1281 Feb  7 15:38 /etc/kubernetes/cert/kubelet-client-2020-02-07-15-38-21.pem
lrwxrwxrwx 1 root root   59 Feb  7 15:38 /etc/kubernetes/cert/kubelet-client-current.pem -> /etc/kubernetes/cert/kubelet-client-2020-02-07-15-38-21.pem
-rw------- 1 root root 1330 Feb  7 15:42 /etc/kubernetes/cert/kubelet-server-2020-02-07-15-42-12.pem
lrwxrwxrwx 1 root root   59 Feb  7 15:42 /etc/kubernetes/cert/kubelet-server-current.pem -> /etc/kubernetes/cert/kubelet-server-2020-02-07-15-42-12.pem

kubelet api 认证和授权

kubelet 配置了如下认证参数：

authentication.anonymous.enabled：设置为 false，不允许匿名访问 10250 端口；
authentication.x509.clientCAFile：指定签名客户端证书的 CA 证书，开启 HTTPs 证书认证；
authentication.webhook.enabled=true：开启 HTTPs bearer token 认证；

同时配置了如下授权参数：

authroization.mode=Webhook：开启 RBAC 授权；

kubelet 收到请求后，使用 clientCAFile 对证书签名进行认证，或者查询 bearer token 是否有效。如果两者都没通过，则拒绝请求，提示 Unauthorized：

$ curl -s --cacert /etc/kubernetes/cert/ca.pem https://172.27.138.251:10250/metrics
Unauthorized

$ curl -s --cacert /etc/kubernetes/cert/ca.pem -H "Authorization: Bearer 123456" https://172.27.138.251:10250/metrics
Unauthorized

通过认证后，kubelet 使用 SubjectAccessReview API 向 kube-apiserver 发送请求，查询证书或 token 对应的 user、group 是否有操作资源的权限(RBAC)；

证书认证和授权

$ # 权限不足的证书；
$ curl -s --cacert /etc/kubernetes/cert/ca.pem --cert /etc/kubernetes/cert/kube-controller-manager.pem --key /etc/kubernetes/cert/kube-controller-manager-key.pem https://172.27.138.251:10250/metrics
Forbidden (user=system:kube-controller-manager, verb=get, resource=nodes, subresource=metrics)

$ # 使用部署 kubectl 命令行工具时创建的、具有最高权限的 admin 证书；
$ curl -s --cacert /etc/kubernetes/cert/ca.pem --cert /opt/k8s/work/admin.pem --key /opt/k8s/work/admin-key.pem https://172.27.138.251:10250/metrics|head
# HELP apiserver_audit_event_total Counter of audit events generated and sent to the audit backend.
# TYPE apiserver_audit_event_total counter
apiserver_audit_event_total 0
# HELP apiserver_audit_requests_rejected_total Counter of apiserver requests rejected due to an error in audit logging backend.
# TYPE apiserver_audit_requests_rejected_total counter
apiserver_audit_requests_rejected_total 0
# HELP apiserver_client_certificate_expiration_seconds Distribution of the remaining lifetime on the certificate used to authenticate a request.
# TYPE apiserver_client_certificate_expiration_seconds histogram
apiserver_client_certificate_expiration_seconds_bucket{le="0"} 0
apiserver_client_certificate_expiration_seconds_bucket{le="1800"} 0

--cacert、--cert、--key 的参数值必须是文件路径，如上面的 ./admin.pem 不能省略 ./，否则返回 401 Unauthorized；

bear token 认证和授权

创建一个 ServiceAccount，将它和 ClusterRole system:kubelet-api-admin 绑定，从而具有调用 kubelet API 的权限：

kubectl create sa kubelet-api-test
kubectl create clusterrolebinding kubelet-api-test --clusterrole=system:kubelet-api-admin --serviceaccount=default:kubelet-api-test
SECRET=$(kubectl get secrets | grep kubelet-api-test | awk '{print $1}')
TOKEN=$(kubectl describe secret ${SECRET} | grep -E '^token' | awk '{print $2}')
echo ${TOKEN}

$ curl -s --cacert /etc/kubernetes/cert/ca.pem -H "Authorization: Bearer ${TOKEN}" https://172.27.138.251:10250/metrics | head
# HELP apiserver_audit_event_total Counter of audit events generated and sent to the audit backend.
# TYPE apiserver_audit_event_total counter
apiserver_audit_event_total 0
# HELP apiserver_audit_requests_rejected_total Counter of apiserver requests rejected due to an error in audit logging backend.
# TYPE apiserver_audit_requests_rejected_total counter
apiserver_audit_requests_rejected_total 0
# HELP apiserver_client_certificate_expiration_seconds Distribution of the remaining lifetime on the certificate used to authenticate a request.
# TYPE apiserver_client_certificate_expiration_seconds histogram
apiserver_client_certificate_expiration_seconds_bucket{le="0"} 0
apiserver_client_certificate_expiration_seconds_bucket{le="1800"} 0

cadvisor 和 metrics

cadvisor 是内嵌在 kubelet 二进制中的，统计所在节点各容器的资源(CPU、内存、磁盘、网卡)使用情况的服务。

浏览器访问 https://172.27.138.251:10250/metrics 和 https://172.27.138.251:10250/metrics/cadvisor 分别返回 kubelet 和 cadvisor 的 metrics。

注意：

kubelet.config.json 设置 authentication.anonymous.enabled 为 false，不允许匿名证书访问 10250 的 https 服务；
参考A.浏览器访问kube-apiserver安全端口.md，创建和导入相关证书，然后访问上面的 10250 端口；

参考

kubelet 认证和授权：https://kubernetes.io/docs/reference/command-line-tools-reference/kubelet-authentication-authorization/ tags: worker, kube-proxy

06-5. 部署 kube-proxy 组件

06-5. 部署 kube-proxy 组件

kube-proxy 运行在所有 worker 节点上，它监听 apiserver 中 service 和 endpoint 的变化情况，创建路由规则以提供服务 IP 和负载均衡功能。

本文档讲解部署 ipvs 模式的 kube-proxy 过程。

注意：如果没有特殊指明，本文档的所有操作均在 zhangjun-k8s-01 节点上执行，然后远程分发文件和执行命令。

下载和分发 kube-proxy 二进制文件

参考 05-1.部署master节点.md。

创建 kube-proxy 证书

创建证书签名请求：

cd /opt/k8s/work
cat > kube-proxy-csr.json <<EOF
{
  "CN": "system:kube-proxy",
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "BeiJing",
      "L": "BeiJing",
      "O": "k8s",
      "OU": "opsnull"
    }
  ]
}
EOF

CN：指定该证书的 User 为 system:kube-proxy；
预定义的 RoleBinding system:node-proxier 将User system:kube-proxy 与 Role system:node-proxier 绑定，该 Role 授予了调用 kube-apiserver Proxy 相关 API 的权限；
该证书只会被 kube-proxy 当做 client 证书使用，所以 hosts 字段为空；

生成证书和私钥：

cd /opt/k8s/work
cfssl gencert -ca=/opt/k8s/work/ca.pem \
  -ca-key=/opt/k8s/work/ca-key.pem \
  -config=/opt/k8s/work/ca-config.json \
  -profile=kubernetes  kube-proxy-csr.json | cfssljson -bare kube-proxy
ls kube-proxy*

创建和分发 kubeconfig 文件

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
kubectl config set-cluster kubernetes \
  --certificate-authority=/opt/k8s/work/ca.pem \
  --embed-certs=true \
  --server=${KUBE_APISERVER} \
  --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig

kubectl config set-credentials kube-proxy \
  --client-certificate=kube-proxy.pem \
  --client-key=kube-proxy-key.pem \
  --embed-certs=true \
  --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig

kubectl config set-context default \
  --cluster=kubernetes \
  --user=kube-proxy \
  --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig

kubectl config use-context default --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig

分发 kubeconfig 文件：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_name in ${NODE_NAMES[@]}
  do
    echo ">>> ${node_name}"
    scp kube-proxy.kubeconfig root@${node_name}:/etc/kubernetes/
  done

创建 kube-proxy 配置文件

从 v1.10 开始，kube-proxy 部分参数可以配置文件中配置。可以使用 --write-config-to 选项生成该配置文件，或者参考源代码的注释。

创建 kube-proxy config 文件模板：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
cat > kube-proxy-config.yaml.template <<EOF
kind: KubeProxyConfiguration
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
clientConnection:
  burst: 200
  kubeconfig: "/etc/kubernetes/kube-proxy.kubeconfig"
  qps: 100
bindAddress: ##NODE_IP##
healthzBindAddress: ##NODE_IP##:10256
metricsBindAddress: ##NODE_IP##:10249
enableProfiling: true
clusterCIDR: ${CLUSTER_CIDR}
hostnameOverride: ##NODE_NAME##
mode: "ipvs"
portRange: ""
iptables:
  masqueradeAll: false
ipvs:
  scheduler: rr
  excludeCIDRs: []
EOF

bindAddress: 监听地址；
clientConnection.kubeconfig: 连接 apiserver 的 kubeconfig 文件；
clusterCIDR: kube-proxy 根据 --cluster-cidr 判断集群内部和外部流量，指定 --cluster-cidr 或 --masquerade-all 选项后 kube-proxy 才会对访问 Service IP 的请求做 SNAT；
hostnameOverride: 参数值必须与 kubelet 的值一致，否则 kube-proxy 启动后会找不到该 Node，从而不会创建任何 ipvs 规则；
mode: 使用 ipvs 模式；

为各节点创建和分发 kube-proxy 配置文件：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for (( i=0; i < 3; i++ ))
  do 
    echo ">>> ${NODE_NAMES[i]}"
    sed -e "s/##NODE_NAME##/${NODE_NAMES[i]}/" -e "s/##NODE_IP##/${NODE_IPS[i]}/" kube-proxy-config.yaml.template > kube-proxy-config-${NODE_NAMES[i]}.yaml.template
    scp kube-proxy-config-${NODE_NAMES[i]}.yaml.template root@${NODE_NAMES[i]}:/etc/kubernetes/kube-proxy-config.yaml
  done

创建和分发 kube-proxy systemd unit 文件

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
cat > kube-proxy.service <<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Kube-Proxy Server
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
After=network.target

[Service]
WorkingDirectory=${K8S_DIR}/kube-proxy
ExecStart=/opt/k8s/bin/kube-proxy \\
  --config=/etc/kubernetes/kube-proxy-config.yaml \\
  --logtostderr=true \\
  --v=2
Restart=on-failure
RestartSec=5
LimitNOFILE=65536

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

分发 kube-proxy systemd unit 文件：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_name in ${NODE_NAMES[@]}
  do 
    echo ">>> ${node_name}"
    scp kube-proxy.service root@${node_name}:/etc/systemd/system/
  done

启动 kube-proxy 服务

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "mkdir -p ${K8S_DIR}/kube-proxy"
    ssh root@${node_ip} "modprobe ip_vs_rr"
    ssh root@${node_ip} "systemctl daemon-reload && systemctl enable kube-proxy && systemctl restart kube-proxy"
  done

检查启动结果

source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "systemctl status kube-proxy|grep Active"
  done

确保状态为 active (running)，否则查看日志，确认原因：

journalctl -u kube-proxy

查看监听端口

$ sudo netstat -lnpt|grep kube-prox
tcp        0      0 172.27.138.251:10256    0.0.0.0:*               LISTEN      30590/kube-proxy
tcp        0      0 172.27.138.251:10249    0.0.0.0:*               LISTEN      30590/kube-proxy

10249：http prometheus metrics port;
10256：http healthz port;

查看 ipvs 路由规则

source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "/usr/sbin/ipvsadm -ln"
  done

预期输出：

>>> 172.27.138.251
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  10.254.0.1:443 rr
  -> 172.27.137.229:6443          Masq    1      0          0         
  -> 172.27.138.239:6443          Masq    1      0          0         
  -> 172.27.138.251:6443          Masq    1      0          0         
>>> 172.27.137.229
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  10.254.0.1:443 rr
  -> 172.27.137.229:6443          Masq    1      0          0         
  -> 172.27.138.239:6443          Masq    1      0          0         
  -> 172.27.138.251:6443          Masq    1      0          0         
>>> 172.27.138.239
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  10.254.0.1:443 rr
  -> 172.27.137.229:6443          Masq    1      0          0         
  -> 172.27.138.239:6443          Masq    1      0          0         
  -> 172.27.138.251:6443          Masq    1      0          0

可见所有通过 https 访问 K8S SVC kubernetes 的请求都转发到 kube-apiserver 节点的 6443 端口； tags: worker, calico

06-6. 部署 calico 网络

kubernetes 要求集群内各节点(包括 master 节点)能通过 Pod 网段互联互通。

calico 使用 IPIP 或 BGP 技术（默认为 IPIP）为各节点创建一个可以互通的 Pod 网络。

如果使用 flannel，请参考附件 E.部署flannel网络.md（flannel 与 docker 结合使用）

注意：如果没有特殊指明，本文档的所有操作均在 zhangjun-k8s01 节点上执行。

安装 calico 网络插件

cd /opt/k8s/work
curl https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml -O

修改配置：

$ cp calico.yaml calico.yaml.orig
$ diff calico.yaml.orig calico.yaml
630c630,632
<               value: "192.168.0.0/16"
---
>               value: "172.30.0.0/16"
>             - name: IP_AUTODETECTION_METHOD
>               value: "interface=eth.*"
699c701
<             path: /opt/cni/bin
---
>             path: /opt/k8s/bin

将 Pod 网段地址修改为 172.30.0.0/16;
calico 自动探查互联网卡，如果有多快网卡，则可以配置用于互联的网络接口命名正则表达式，如上面的 eth.*(根据自己服务器的网络接口名修改)；

运行 calico 插件：

$ kubectl apply -f  calico.yaml

calico 插架以 daemonset 方式运行在所有的 K8S 节点上。

查看 calico 运行状态

$ kubectl get pods -n kube-system -o wide
NAME                                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP               NODE              NOMINATED NODE   READINESS GATES
calico-kube-controllers-77c4b7448-99lfq   1/1     Running   0          2m11s   172.30.184.128   zhangjun-k8s-03   <none>           <none>
calico-node-dxnjs                         1/1     Running   0          2m11s   172.27.137.229   zhangjun-k8s-02   <none>           <none>
calico-node-rknzz                         1/1     Running   0          2m11s   172.27.138.239   zhangjun-k8s-03   <none>           <none>
calico-node-rw84c                         1/1     Running   0          2m11s   172.27.138.251   zhangjun-k8s-01   <none>           <none>

使用 crictl 命令查看 calico 使用的镜像：

$ crictl  images
IMAGE                                                     TAG                 IMAGE ID            SIZE
docker.io/calico/cni                                      v3.12.0             cb6799752c46c       66.5MB
docker.io/calico/node                                     v3.12.0             fc05bc4225f39       89.7MB
docker.io/calico/pod2daemon-flexvol                       v3.12.0             98793d0a88c82       37.5MB
registry.cn-beijing.aliyuncs.com/images_k8s/pause-amd64   3.1                 21a595adc69ca       326kB

如果 crictl 输出为空或执行失败，则有可能是缺少配置文件 /etc/crictl.yaml 导致的，该文件的配置如下：

$ cat /etc/crictl.yaml
runtime-endpoint: unix:///run/containerd/containerd.sock
image-endpoint: unix:///run/containerd/containerd.sock
timeout: 10
debug: false

tags: verify

07. 验证集群功能

07. 验证集群功能

本文档验证 K8S 集群是否工作正常。

注意：如果没有特殊指明，本文档的所有操作均在 zhangjun-k8s-01 节点上执行，然后远程分发文件和执行命令。

检查节点状态

$ kubectl get nodes
NAME              STATUS   ROLES    AGE   VERSION
zhangjun-k8s-01   Ready    <none>   15m   v1.16.6
zhangjun-k8s-02   Ready    <none>   15m   v1.16.6
zhangjun-k8s-03   Ready    <none>   15m   v1.16.6

都为 Ready 且版本为 v1.16.6 时正常。

创建测试文件

cd /opt/k8s/work
cat > nginx-ds.yml <<EOF
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-ds
  labels:
    app: nginx-ds
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: nginx-ds
  ports:
  - name: http
    port: 80
    targetPort: 80
---
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: nginx-ds
  labels:
    addonmanager.kubernetes.io/mode: Reconcile
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-ds
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-ds
    spec:
      containers:
      - name: my-nginx
        image: nginx:1.7.9
        ports:
        - containerPort: 80
EOF

执行测试

kubectl create -f nginx-ds.yml

检查各节点的 Pod IP 连通性

$ kubectl get pods  -o wide -l app=nginx-ds
NAME             READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP               NODE              NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-ds-j7v5g   1/1     Running   0          61s   172.30.244.1     zhangjun-k8s-01   <none>           <none>
nginx-ds-js8g8   1/1     Running   0          61s   172.30.82.129    zhangjun-k8s-02   <none>           <none>
nginx-ds-n2p4x   1/1     Running   0          61s   172.30.184.130   zhangjun-k8s-03   <none>           <none>

在所有 Node 上分别 ping 上面三个 Pod IP，看是否连通：

source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh ${node_ip} "ping -c 1 172.30.244.1"
    ssh ${node_ip} "ping -c 1 172.30.82.129"
    ssh ${node_ip} "ping -c 1 172.30.184.130"
  done

检查服务 IP 和端口可达性

$ kubectl get svc -l app=nginx-ds                                                                                                                    
NAME       TYPE       CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
nginx-ds   NodePort   10.254.116.22   <none>        80:30562/TCP   2m7s

可见：

Service Cluster IP：10.254.116.22
服务端口：80
NodePort 端口：30562

在所有 Node 上 curl Service IP：

source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh ${node_ip} "curl -s 10.254.116.22"
  done

预期输出 nginx 欢迎页面内容。

检查服务的 NodePort 可达性

在所有 Node 上执行：

source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh ${node_ip} "curl -s ${node_ip}:30562"
  done

预期输出 nginx 欢迎页面内容。tags: addons

08-1. 部署集群插件

插件是集群的附件组件，丰富和完善了集群的功能。

8-2.coredns 插件
8-3.Dashboard
8-4.Kube-Prometheus
8-5.EFK (elasticsearch、fluentd、kibana)tags: addons, dns, coredns

08-2. 部署 coredns 插件

08-2. 部署 coredns 插件

如果没有特殊指明，本文档的所有操作均在 zhangjun-k8s-01 节点上执行；

下载和配置 coredns

cd /opt/k8s/work
git clone https://github.com/coredns/deployment.git
mv deployment coredns-deployment

创建 coredns

cd /opt/k8s/work/coredns-deployment/kubernetes
source /opt/k8s/bin/environment.sh
./deploy.sh -i ${CLUSTER_DNS_SVC_IP} -d ${CLUSTER_DNS_DOMAIN} | kubectl apply -f -

检查 coredns 功能

$ kubectl get all -n kube-system -l k8s-app=kube-dns
NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/coredns-76b74f549-cwm8d   1/1     Running   0          62s

NAME               TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)                  AGE
service/kube-dns   ClusterIP   10.254.0.2   <none>        53/UDP,53/TCP,9153/TCP   62s

NAME                      READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/coredns   1/1     1            1           62s

NAME                                DESIRED   CURRENT   READY   AGE
replicaset.apps/coredns-76b74f549   1         1         1       62s

新建一个 Deployment：

cd /opt/k8s/work
cat > my-nginx.yaml <<EOF
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-nginx
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      run: my-nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        run: my-nginx
    spec:
      containers:
      - name: my-nginx
        image: nginx:1.7.9
        ports:
        - containerPort: 80
EOF
kubectl create -f my-nginx.yaml

export 该 Deployment, 生成 my-nginx 服务：

$ kubectl expose deploy my-nginx
service "my-nginx" exposed

$ kubectl get services my-nginx -o wide
NAME       TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE   SELECTOR
my-nginx   ClusterIP   10.254.67.218   <none>        80/TCP    5s    run=my-nginx

创建另一个 Pod，查看 /etc/resolv.conf 是否包含 kubelet 配置的 --cluster-dns 和 --cluster-domain，是否能够将服务 my-nginx 解析到上面显示的 Cluster IP 10.254.40.167

cd /opt/k8s/work
cat > dnsutils-ds.yml <<EOF
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: dnsutils-ds
  labels:
    app: dnsutils-ds
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: dnsutils-ds
  ports:
  - name: http
    port: 80
    targetPort: 80
---
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: dnsutils-ds
  labels:
    addonmanager.kubernetes.io/mode: Reconcile
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: dnsutils-ds
  template:
    metadata:
      labels:
        app: dnsutils-ds
    spec:
      containers:
      - name: my-dnsutils
        image: tutum/dnsutils:latest
        command:
          - sleep
          - "3600"
        ports:
        - containerPort: 80
EOF
kubectl create -f dnsutils-ds.yml

$ kubectl get pods -lapp=dnsutils-ds -o wide 
NAME                READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP               NODE              NOMINATED NODE   READINESS GATES
dnsutils-ds-7h9np   1/1     Running   0          69s   172.30.244.3     zhangjun-k8s-01   <none>           <none>
dnsutils-ds-fthdl   1/1     Running   0          69s   172.30.82.131    zhangjun-k8s-02   <none>           <none>
dnsutils-ds-w69zp   1/1     Running   0          69s   172.30.184.132   zhangjun-k8s-03   <none>           <none>

$ kubectl -it exec dnsutils-ds-7h9np  cat /etc/resolv.conf
search default.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local 4pd.io
nameserver 10.254.0.2
options ndots:5

$ kubectl -it exec dnsutils-ds-7h9np nslookup kubernetes
Server:         10.254.0.2
Address:        10.254.0.2#53

Name:   kubernetes.default.svc.cluster.local
Address: 10.254.0.1

$ kubectl -it exec dnsutils-ds-7h9np nslookup www.baidu.com
Server:         10.254.0.2
Address:        10.254.0.2#53

Non-authoritative answer:
*** Can't find www.baidu.com: No answer

$ kubectl -it exec dnsutils-ds-7h9np nslookup www.baidu.com.
Server:         10.254.0.2
Address:        10.254.0.2#53

Non-authoritative answer:
www.baidu.com   canonical name = www.a.shifen.com.
Name:   www.a.shifen.com
Address: 220.181.38.150
Name:   www.a.shifen.com
Address: 220.181.38.149

$ kubectl -it exec dnsutils-ds-7h9np nslookup my-nginx
Server:         10.254.0.2
Address:        10.254.0.2#53

Name:   my-nginx.default.svc.cluster.local
Address: 10.254.67.218

参考

08-3. 部署 dashboard 插件

08-3. 部署 dashboard 插件

如果没有特殊指明，本文档的所有操作均在 zhangjun-k8s-01 节点上执行；

下载和修改配置文件

cd /opt/k8s/work
wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.0.0-rc4/aio/deploy/recommended.yaml
mv  recommended.yaml dashboard-recommended.yaml

执行所有定义文件

cd /opt/k8s/work
kubectl apply -f  dashboard-recommended.yaml

查看运行状态

$ kubectl get pods -n kubernetes-dashboard 
NAME                                         READY   STATUS    RESTARTS   AGE
dashboard-metrics-scraper-7b8b58dc8b-dlk5t   1/1     Running   0          70s
kubernetes-dashboard-6cfc8c4c9-j8vcm         1/1     Running   0          70s

访问 dashboard

从 1.7 开始，dashboard 只允许通过 https 访问，如果使用 kube proxy 则必须监听 localhost 或 127.0.0.1。对于 NodePort 没有这个限制，但是仅建议在开发环境中使用。对于不满足这些条件的登录访问，在登录成功后浏览器不跳转，始终停在登录界面。

通过 port forward 访问 dashboard

启动端口转发：

[root@zhangjun-k8s-01 work] kubectl port-forward -n kubernetes-dashboard  svc/kubernetes-dashboard 4443:443 --address 0.0.0.0

浏览器访问 URL：https://172.27.138.251:4443

dashboard-login

创建登录 Dashboard 的 token 和 kubeconfig 配置文件

dashboard 默认只支持 token 认证（不支持 client 证书认证），所以如果使用 Kubeconfig 文件，需要将 token 写入到该文件。

创建登录 token

kubectl create sa dashboard-admin -n kube-system
kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:dashboard-admin
ADMIN_SECRET=$(kubectl get secrets -n kube-system | grep dashboard-admin | awk '{print $1}')
DASHBOARD_LOGIN_TOKEN=$(kubectl describe secret -n kube-system ${ADMIN_SECRET} | grep -E '^token' | awk '{print $2}')
echo ${DASHBOARD_LOGIN_TOKEN}

使用输出的 token 登录 Dashboard。

创建使用 token 的 KubeConfig 文件

source /opt/k8s/bin/environment.sh
# 设置集群参数
kubectl config set-cluster kubernetes \
  --certificate-authority=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \
  --embed-certs=true \
  --server=${KUBE_APISERVER} \
  --kubeconfig=dashboard.kubeconfig

# 设置客户端认证参数，使用上面创建的 Token
kubectl config set-credentials dashboard_user \
  --token=${DASHBOARD_LOGIN_TOKEN} \
  --kubeconfig=dashboard.kubeconfig

# 设置上下文参数
kubectl config set-context default \
  --cluster=kubernetes \
  --user=dashboard_user \
  --kubeconfig=dashboard.kubeconfig

# 设置默认上下文
kubectl config use-context default --kubeconfig=dashboard.kubeconfig

用生成的 dashboard.kubeconfig 登录 Dashboard。

images/dashboard.png

参考

https://github.com/kubernetes/dashboard/wiki/Access-control
https://github.com/kubernetes/dashboard/issues/2558
https://kubernetes.io/docs/concepts/configuration/organize-cluster-access-kubeconfig/
https://github.com/kubernetes/dashboard/wiki/Accessing-Dashboard---1.7.X-and-above
https://github.com/kubernetes/dashboard/issues/2540 tags: addons, kube-prometheus, prometheus, grafana

08-4. 部署 kube-prometheus 插架

08-4. 部署 kube-prometheus 插架

kube-prometheus 是一整套监控解决方案，它使用 Prometheus 采集集群指标，Grafana 做展示，包含如下组件：

The Prometheus Operator
Highly available Prometheus
Highly available Alertmanager
Prometheus node-exporter
Prometheus Adapter for Kubernetes Metrics APIs （k8s-prometheus-adapter）
kube-state-metrics
Grafana

其中 k8s-prometheus-adapter 使用 Prometheus 实现了 metrics.k8s.io 和 custom.metrics.k8s.io API，所以不需要再部署 metrics-server。如果要单独部署 metrics-server，请参考：C.metrics-server插件.md

如果没有特殊指明，本文档的所有操作均在 zhangjun-k8s-01 节点上执行；

下载和安装

cd /opt/k8s/work
git clone https://github.com/coreos/kube-prometheus.git
cd kube-prometheus/
sed -i -e 's_quay.io_quay.azk8s.cn_' manifests/*.yaml manifests/setup/*.yaml # 使用微软的 Registry
kubectl apply -f manifests/setup # 安装 prometheus-operator
kubectl apply -f manifests/ # 安装 promethes metric adapter

查看运行状态

$ kubectl get pods -n monitoring
NAME                                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE
alertmanager-main-0                    2/2     Running       0          63s
alertmanager-main-1                    2/2     Running       0          63s
alertmanager-main-2                    2/2     Running       0          63s
grafana-76b8d59b9b-nd6gk               1/1     Running       0          11m
kube-state-metrics-67b7c5dc78-sktzg    3/3     Running       0          73s
node-exporter-prsvf                    2/2     Running       0          34s
node-exporter-qdh6n                    2/2     Running       0          71s
node-exporter-z6h4z                    2/2     Running       0          69s
prometheus-adapter-5f46ccd66d-bbsns    1/1     Running       0          73s
prometheus-k8s-0                       3/3     Running       1          53s
prometheus-k8s-1                       3/3     Running       1          53s
prometheus-operator-6d8b95b467-htx56   1/1     Running       0          74s

$ kubectl top pods -n monitoring
NAME                                  CPU(cores)   MEMORY(bytes)   
alertmanager-main-0                    0m           18Mi            
alertmanager-main-1                    2m           20Mi            
alertmanager-main-2                    0m           19Mi            
grafana-76b8d59b9b-nd6gk               4m           49Mi            
kube-state-metrics-67b7c5dc78-sktzg    11m          29Mi            
kube-state-metrics-959876458-cjtr5     9m           37Mi            
node-exporter-prsvf                    4m           11Mi            
node-exporter-qdh6n                    1m           20Mi            
node-exporter-z6h4z                    5m           11Mi            
prometheus-adapter-5f46ccd66d-bbsns    0m           17Mi            
prometheus-k8s-0                       15m          190Mi           
prometheus-k8s-1                       6m           199Mi           
prometheus-operator-6d8b95b467-htx56   0m           20Mi

访问 Prometheus UI

启动服务代理：

$ 
$ kubectl port-forward --address 0.0.0.0 pod/prometheus-k8s-0 -n monitoring 9090:9090
Forwarding from 0.0.0.0:9090 -> 9090

port-forward 依赖 socat。

浏览器访问：http://172.27.138.251:9090/new/graph?g0.expr=&g0.tab=1&g0.stacked=0&g0.range_input=1h

prometheus

访问 Grafana UI

启动代理：

$ kubectl port-forward --address 0.0.0.0 svc/grafana -n monitoring 3000:3000 
Forwarding from 0.0.0.0:3000 -> 3000

浏览器访问：http://172.27.138.251:3000/

用 admin/admin 登录： grafana_login

然后，就可以看到各种预定义的 dashboard 了： grafana_dashboard

tags: addons, EFK, fluentd, elasticsearch, kibana

08-5. 部署 EFK 插件

08-5. 部署 EFK 插件

注意：

如果没有特殊指明，本文档的所有操作均在 zhangjun-k8s-01 节点上执行。
kuberntes 自带插件的 manifests yaml 文件使用 gcr.io 的 docker registry，国内被墙，需要手动替换为其它 registry 地址；
可以从微软中国提供的 gcr.io 免费代理下载被墙的镜像；

修改配置文件

将下载的 kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz 解压后，再解压其中的 kubernetes-src.tar.gz 文件。

cd /opt/k8s/work/kubernetes/
tar -xzvf kubernetes-src.tar.gz

EFK 目录是 kubernetes/cluster/addons/fluentd-elasticsearch。

cd /opt/k8s/work/kubernetes/cluster/addons/fluentd-elasticsearch
sed -i -e 's_quay.io_quay.azk8s.cn_' es-statefulset.yaml # 使用微软的 Registry
sed -i -e 's_quay.io_quay.azk8s.cn_' fluentd-es-ds.yaml # 使用微软的 Registry

执行定义文件

cd /opt/k8s/work/kubernetes/cluster/addons/fluentd-elasticsearch
kubectl apply -f .

检查执行结果

$ kubectl get all -n kube-system |grep -E 'elasticsearch|fluentd|kibana'
pod/elasticsearch-logging-0                   1/1     Running   0          15m
pod/elasticsearch-logging-1                   1/1     Running   0          14m
pod/fluentd-es-v2.7.0-98slb                   1/1     Running   0          15m
pod/fluentd-es-v2.7.0-v25tz                   1/1     Running   0          15m
pod/fluentd-es-v2.7.0-zngpm                   1/1     Running   0          15m
pod/kibana-logging-75888755d6-nw6bc           1/1     Running   0          5m40s
service/elasticsearch-logging   ClusterIP   10.254.11.19     <none>        9200/TCP                 15m
service/kibana-logging          ClusterIP   10.254.207.146   <none>        5601/TCP                 15m
daemonset.apps/fluentd-es-v2.7.0   3         3         3       3            3           <none>                   15m
deployment.apps/kibana-logging            1/1     1            1           15m
replicaset.apps/kibana-logging-75888755d6           1         1         1       15m
statefulset.apps/elasticsearch-logging   2/2     15m

kibana Pod 第一次启动时会用**较长时间(0-20分钟)**来优化和 Cache 状态页面，可以 tailf 该 Pod 的日志观察进度：

$ kubectl logs kibana-logging-75888755d6-nw6bc -n kube-system -f

注意：只有当 Kibana pod 启动完成后，浏览器才能查看 kibana dashboard，否则会被拒绝。

通过 kubectl proxy 访问 kibana

创建代理：

$ kubectl proxy --address='172.27.138.251' --port=8086 --accept-hosts='^*$'
Starting to serve on 172.27.138.251:8086

浏览器访问 URL：http://172.27.138.251:8086/api/v1/namespaces/kube-system/services/kibana-logging/proxy

在 Management -> Indices 页面创建一个 index（相当于 mysql 中的一个 database），选中 Index contains time-based events，使用默认的 logstash-* pattern，点击 Create ;

es-setting

创建 Index 后，稍等几分钟就可以在 Discover 菜单下看到 ElasticSearch logging 中汇聚的日志；

es-home tags: registry, ceph

09. 部署 docker registry

09. 部署 docker registry

本文档介绍使用 docker 官方的 registry v2 镜像部署私有仓库的步骤，你也可以参考附件文档部署 Harbor 私有仓库（D.部署 Harbor 私有仓库）。

本文档讲解部署一个 TLS 加密、HTTP Basic 认证、用 ceph rgw 做后端存储的私有 docker registry 步骤，如果使用其它类型的后端存储，则可以从 “创建 docker registry” 节开始；

示例两台机器 IP 如下：

ceph rgw: 172.27.132.66
docker registry: 172.27.132.67

部署 ceph RGW 节点

$ ceph-deploy rgw create 172.27.132.66 # rgw 默认监听7480端口
$

创建测试账号 demo

$ radosgw-admin user create --uid=demo --display-name="ceph rgw demo user"
$

创建 demo 账号的子账号 swift

当前 registry 只支持使用 swift 协议访问 ceph rgw 存储，暂时不支持 s3 协议；

$ radosgw-admin subuser create --uid demo --subuser=demo:swift --access=full --secret=secretkey --key-type=swift
$

创建 demo:swift 子账号的 sercret key

$ radosgw-admin key create --subuser=demo:swift --key-type=swift --gen-secret
{
    "user_id": "demo",
    "display_name": "ceph rgw demo user",
    "email": "",
    "suspended": 0,
    "max_buckets": 1000,
    "auid": 0,
    "subusers": [
        {
            "id": "demo:swift",
            "permissions": "full-control"
        }
    ],
    "keys": [
        {
            "user": "demo",
            "access_key": "5Y1B1SIJ2YHKEHO5U36B",
            "secret_key": "nrIvtPqUj7pUlccLYPuR3ntVzIa50DToIpe7xFjT"
        }
    ],
    "swift_keys": [
        {
            "user": "demo:swift",
            "secret_key": "ttQcU1O17DFQ4I9xzKqwgUe7WIYYX99zhcIfU9vb"
        }
    ],
    "caps": [],
    "op_mask": "read, write, delete",
    "default_placement": "",
    "placement_tags": [],
    "bucket_quota": {
        "enabled": false,
        "max_size_kb": -1,
        "max_objects": -1
    },
    "user_quota": {
        "enabled": false,
        "max_size_kb": -1,
        "max_objects": -1
    },
        "temp_url_keys": []
}

ttQcU1O17DFQ4I9xzKqwgUe7WIYYX99zhcIfU9vb 为子账号 demo:swift 的 secret key；

创建 docker registry

创建 registry 使用的 x509 证书

$ mkdir -p registry/{auth,certs}
$ cat > registry-csr.json <<EOF
{
  "CN": "registry",
  "hosts": [
      "127.0.0.1",
      "172.27.132.67"
  ],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "BeiJing",
      "L": "BeiJing",
      "O": "k8s",
      "OU": "opsnull"
    }
  ]
}
EOF
$ 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 registry-csr.json | cfssljson -bare registry
$ cp registry.pem registry-key.pem registry/certs
$

这里复用以前创建的 CA 证书和秘钥文件；
hosts 字段指定 registry 的 NodeIP；

创建 HTTP Baisc 认证文件

$ docker run --entrypoint htpasswd registry:2 -Bbn foo foo123  > registry/auth/htpasswd
$ cat  registry/auth/htpasswd
foo:$2y$05$iZaM45Jxlcg0DJKXZMggLOibAsHLGybyU.CgU9AHqWcVDyBjiScN.

配置 registry 参数

export RGW_AUTH_URL="http://172.27.132.66:7480/auth/v1"
export RGW_USER="demo:swift"
export RGW_SECRET_KEY="ttQcU1O17DFQ4I9xzKqwgUe7WIYYX99zhcIfU9vb"
cat > config.yml << EOF
# https://docs.docker.com/registry/configuration/#list-of-configuration-options
version: 0.1
log:
  level: info
  fromatter: text
  fields:
    service: registry

storage:
  cache:
    blobdescriptor: inmemory
  delete:
    enabled: true
  swift:
    authurl: ${RGW_AUTH_URL}
    username: ${RGW_USER}
    password: ${RGW_SECRET_KEY}
    container: registry

auth:
  htpasswd:
    realm: basic-realm
    path: /auth/htpasswd

http:
  addr: 0.0.0.0:8000
  headers:
    X-Content-Type-Options: [nosniff]
  tls:
    certificate: /certs/registry.pem
    key: /certs/registry-key.pem

health:
  storagedriver:
    enabled: true
    interval: 10s
    threshold: 3
EOF
[k8s@zhangjun-k8s-01 cert]$ cp config.yml registry
[k8s@zhangjun-k8s-01 cert]$ scp -r registry 172.27.132.67:/opt/k8s

storage.swift 指定后端使用 swfit 接口协议的存储，这里配置的是 ceph rgw 存储参数；
auth.htpasswd 指定了 HTTP Basic 认证的 token 文件路径；
http.tls 指定了 registry http 服务器的证书和秘钥文件路径；

创建 docker registry：

ssh [email protected]
$ docker run -d -p 8000:8000 --privileged \
    -v /opt/k8s/registry/auth/:/auth \
    -v /opt/k8s/registry/certs:/certs \
    -v /opt/k8s/registry/config.yml:/etc/docker/registry/config.yml \
    --name registry registry:2

执行该 docker run 命令的机器 IP 为 172.27.132.67；

向 registry push image

将签署 registry 证书的 CA 证书拷贝到 /etc/docker/certs.d/172.27.132.67:8000 目录下

[k8s@zhangjun-k8s-01 cert]$ sudo mkdir -p /etc/docker/certs.d/172.27.132.67:8000
[k8s@zhangjun-k8s-01 cert]$ sudo cp /etc/kubernetes/cert/ca.pem /etc/docker/certs.d/172.27.132.67:8000/ca.crt

登陆私有 registry：

$ docker login 172.27.132.67:8000
Username: foo
Password:
Login Succeeded

登陆信息被写入 ~/.docker/config.json 文件：

$ cat ~/.docker/config.json
{
        "auths": {
                "172.27.132.67:8000": {
                        "auth": "Zm9vOmZvbzEyMw=="
                }
        }
}

将本地的 image 打上私有 registry 的 tag：

$ docker tag prom/node-exporter:v0.16.0 172.27.132.67:8000/prom/node-exporter:v0.16.0
$ docker images |grep pause
prom/node-exporter:v0.16.0                            latest              f9d5de079539        2 years ago         239.8 kB
172.27.132.67:8000/prom/node-exporter:v0.16.0                        latest              f9d5de079539        2 years ago         239.8 kB

将 image push 到私有 registry：

$ docker push 172.27.132.67:8000/prom/node-exporter:v0.16.0
The push refers to a repository [172.27.132.67:8000/prom/node-exporter:v0.16.0]
5f70bf18a086: Pushed
e16a89738269: Pushed
latest: digest: sha256:9a6b437e896acad3f5a2a8084625fdd4177b2e7124ee943af642259f2f283359 size: 916

查看 ceph 上是否已经有 push 的 pause 容器文件：

$ rados lspools
rbd
cephfs_data
cephfs_metadata
.rgw.root
k8s
default.rgw.control
default.rgw.meta
default.rgw.log
default.rgw.buckets.index
default.rgw.buckets.data

$  rados --pool default.rgw.buckets.data ls|grep node-exporter
1f3f02c4-fe58-4626-992b-c6c0fe4c8acf.34107.1_files/docker/registry/v2/repositories/prom/node-exporter/_layers/sha256/cdb7590af5f064887f3d6008d46be65e929c74250d747813d85199e04fc70463/link
1f3f02c4-fe58-4626-992b-c6c0fe4c8acf.34107.1_files/docker/registry/v2/repositories/prom/node-exporter/_manifests/revisions/sha256/55302581333c43d540db0e144cf9e7735423117a733cdec27716d87254221086/link
1f3f02c4-fe58-4626-992b-c6c0fe4c8acf.34107.1_files/docker/registry/v2/repositories/prom/node-exporter/_manifests/tags/v0.16.0/current/link
1f3f02c4-fe58-4626-992b-c6c0fe4c8acf.34107.1_files/docker/registry/v2/repositories/prom/node-exporter/_manifests/tags/v0.16.0/index/sha256/55302581333c43d540db0e144cf9e7735423117a733cdec27716d87254221086/link
1f3f02c4-fe58-4626-992b-c6c0fe4c8acf.34107.1_files/docker/registry/v2/repositories/prom/node-exporter/_layers/sha256/224a21997e8ca8514d42eb2ed98b19a7ee2537bce0b3a26b8dff510ab637f15c/link
1f3f02c4-fe58-4626-992b-c6c0fe4c8acf.34107.1_files/docker/registry/v2/repositories/prom/node-exporter/_layers/sha256/528dda9cf23d0fad80347749d6d06229b9a19903e49b7177d5f4f58736538d4e/link
1f3f02c4-fe58-4626-992b-c6c0fe4c8acf.34107.1_files/docker/registry/v2/repositories/prom/node-exporter/_layers/sha256/188af75e2de0203eac7c6e982feff45f9c340eaac4c7a0f59129712524fa2984/link

私有 registry 的运维操作

查询私有镜像中的 images

$ curl  --user foo:foo123 --cacert /etc/docker/certs.d/172.27.132.67\:8000/ca.crt https://172.27.132.67:8000/v2/_catalog
{"repositories":["prom/node-exporter"]}

查询某个镜像的 tags 列表

$  curl  --user foo:foo123 --cacert /etc/docker/certs.d/172.27.132.67\:8000/ca.crt https://172.27.132.67:8000/v2/prom/node-exporter/tags/list
{"name":"prom/node-exporter","tags":["v0.16.0"]}

获取 image 或 layer 的 digest

向 v2/<repoName>/manifests/<tagName> 发 GET 请求，从响应的头部 Docker-Content-Digest 获取 image digest，从响应的 body 的 fsLayers.blobSum 中获取 layDigests;

注意，必须包含请求头：Accept: application/vnd.docker.distribution.manifest.v2+json：

$ curl -v -H "Accept: application/vnd.docker.distribution.manifest.v2+json" --user foo:foo123 --cacert /etc/docker/certs.d/172.27.132.67\:8000/ca.crt https://172.27.132.67:8000/v2/prom/node-exporter/manifests/v0.16.0
* About to connect() to 172.27.132.67 port 8000 (#0)
*   Trying 172.27.132.67...
* Connected to 172.27.132.67 (172.27.132.67) port 8000 (#0)
* Initializing NSS with certpath: sql:/etc/pki/nssdb
*   CAfile: /etc/docker/certs.d/172.27.132.67:8000/ca.crt
  CApath: none
* SSL connection using TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256
* Server certificate:
*       subject: CN=registry,OU=4Paradigm,O=k8s,L=BeiJing,ST=BeiJing,C=CN
*       start date: Jul 05 12:52:00 2018 GMT
*       expire date: Jul 02 12:52:00 2028 GMT
*       common name: registry
*       issuer: CN=kubernetes,OU=4Paradigm,O=k8s,L=BeiJing,ST=BeiJing,C=CN
* Server auth using Basic with user 'foo'
> GET /v2/prom/node-exporter/manifests/v0.16.0 HTTP/1.1
> Authorization: Basic Zm9vOmZvbzEyMw==
> User-Agent: curl/7.29.0
> Host: 172.27.132.67:8000
> Accept: application/vnd.docker.distribution.manifest.v2+json
>
< HTTP/1.1 200 OK
< Content-Length: 949
< Content-Type: application/vnd.docker.distribution.manifest.v2+json
< Docker-Content-Digest: sha256:55302581333c43d540db0e144cf9e7735423117a733cdec27716d87254221086
< Docker-Distribution-Api-Version: registry/2.0
< Etag: "sha256:55302581333c43d540db0e144cf9e7735423117a733cdec27716d87254221086"
< X-Content-Type-Options: nosniff
< Date: Fri, 06 Jul 2018 06:18:41 GMT
<
{
   "schemaVersion": 2,
   "mediaType": "application/vnd.docker.distribution.manifest.v2+json",
   "config": {
      "mediaType": "application/vnd.docker.container.image.v1+json",
      "size": 3511,
      "digest": "sha256:188af75e2de0203eac7c6e982feff45f9c340eaac4c7a0f59129712524fa2984"
   },
   "layers": [
      {
         "mediaType": "application/vnd.docker.image.rootfs.diff.tar.gzip",
         "size": 2392417,
         "digest": "sha256:224a21997e8ca8514d42eb2ed98b19a7ee2537bce0b3a26b8dff510ab637f15c"
      },
      {
         "mediaType": "application/vnd.docker.image.rootfs.diff.tar.gzip",
         "size": 560703,
         "digest": "sha256:cdb7590af5f064887f3d6008d46be65e929c74250d747813d85199e04fc70463"
      },
      {
         "mediaType": "application/vnd.docker.image.rootfs.diff.tar.gzip",
         "size": 5332460,
         "digest": "sha256:528dda9cf23d0fad80347749d6d06229b9a19903e49b7177d5f4f58736538d4e"
      }
   ]

删除 image

向 /v2/<name>/manifests/<reference> 发送 DELETE 请求，reference 为上一步返回的 Docker-Content-Digest 字段内容：

$ curl -X DELETE  --user foo:foo123 --cacert /etc/docker/certs.d/172.27.132.67\:8000/ca.crt https://172.27.132.67:8000/v2/prom/node-exporter/manifests/sha256:68effe31a4ae8312e47f54bec52d1fc925908009ce7e6f734e1b54a4169081c5
$

删除 layer

向 /v2/<name>/blobs/<digest>发送 DELETE 请求，其中 digest 是上一步返回的 fsLayers.blobSum 字段内容：

$ curl -X DELETE  --user foo:foo123 --cacert /etc/docker/certs.d/172.27.132.67\:8000/ca.crt https://172.27.132.67:8000/v2/prom/node-exporter/blobs/sha256:a3ed95caeb02ffe68cdd9fd84406680ae93d633cb16422d00e8a7c22955b46d4
$ curl -X DELETE  --cacert /etc/docker/certs.d/172.27.132.67\:8000/ca.crt https://172.27.132.67:8000/v2/prom/node-exporter/blobs/sha256:04176c8b224aa0eb9942af765f66dae866f436e75acef028fe44b8a98e045515
$

常见问题

执行 http://docs.ceph.com/docs/master/install/install-ceph-gateway/ 里面的 s3 test.py 程序失败：

[k8s@zhangjun-k8s-01 cert]$ python s3test.py Traceback (most recent call last): File “s3test.py”, line 12, in bucket = conn.create_bucket(‘my-new-bucket’) File “/usr/lib/python2.7/site-packages/boto/s3/connection.py”, line 625, in create_bucket response.status, response.reason, body) boto.exception.S3ResponseError: S3ResponseError: 416 Requested Range Not Satisfiable

解决版办法：

在管理节点上修改 ceph.conf
ceph-deploy config push zhangjun-k8s-01 zhangjun-k8s-02 zhangjun-k8s-03
systemctl restart ‘[email protected]’ systemctl restart ceph-osd@0 systemctl restart ‘[email protected]’ systemctl restart ‘[email protected]’

For anyone who is hitting this issue set default pg_num and pgp_num to lower value(8 for example), or set mon_max_pg_per_osd to a high value in ceph.conf radosgw-admin doesn' throw proper error when internal pool creation fails, hence the upper level error which is very confusing.

https://tracker.ceph.com/issues/21497

[root@zhangjun-k8s-01 ~]# docker login 172.27.132.67:8000 Username: foo Password: Error response from daemon: login attempt to https://172.27.132.67:8000/v2/ failed with status: 503 Service Unavailable

原因： docker run 缺少 –privileged 参数；tags: cleanup

10. 清理集群

10. 清理集群

清理 Node 节点

停相关进程：

$ sudo systemctl stop kubelet kube-proxy kube-nginx
$ sudo systemctl disable kubelet kube-proxy kube-nginx

停容器进程：

$ crictl ps -q | xargs crictl stop
$ killall -9 containerd-shim-runc-v1 pause

停 containerd 服务：

$ systemctl stop containerd && systemctl disable containerd

清理文件：

$ source /opt/k8s/bin/environment.sh
$ # umount k8s 挂载的目录
$ mount |grep -E 'kubelet|cni|containerd' | awk '{print $3}'|xargs umount
$ # 删除 kubelet 目录
$ sudo rm -rf ${K8S_DIR}/kubelet
$ # 删除 docker 目录
$ sudo rm -rf ${DOCKER_DIR}
$ # 删除 containerd 目录
$ sudo rm -rf ${CONTAINERD_DIR}
$ # 删除 systemd unit 文件
$ sudo rm -rf /etc/systemd/system/{kubelet,kube-proxy,containerd,kube-nginx}.service
$ # 删除程序文件
$ sudo rm -rf /opt/k8s/bin/*
$ # 删除证书文件
$ sudo rm -rf /etc/flanneld/cert /etc/kubernetes/cert
$

清理 kube-proxy 和 calico 创建的 iptables：

$ sudo iptables -F && sudo iptables -X && sudo iptables -F -t nat && sudo iptables -X -t nat
$

清理 Master 节点

停相关进程：

$ sudo systemctl stop kube-apiserver kube-controller-manager kube-scheduler
$

清理文件：

$ # 删除 systemd unit 文件
$ sudo rm -rf /etc/systemd/system/{kube-apiserver,kube-controller-manager,kube-scheduler}.service
$ # 删除程序文件
$ sudo rm -rf /opt/k8s/bin/{kube-apiserver,kube-controller-manager,kube-scheduler}
$ # 删除证书文件
$ sudo rm -rf /etc/flanneld/cert /etc/kubernetes/cert
$

清理 etcd 集群

停相关进程：

$ sudo systemctl stop etcd
$

清理文件：

$ source /opt/k8s/bin/environment.sh
$ # 删除 etcd 的工作目录和数据目录
$ sudo rm -rf ${ETCD_DATA_DIR} ${ETCD_WAL_DIR}
$ # 删除 systemd unit 文件
$ sudo rm -rf /etc/systemd/system/etcd.service
$ # 删除程序文件
$ sudo rm -rf /opt/k8s/bin/etcd
$ # 删除 x509 证书文件
$ sudo rm -rf /etc/etcd/cert/*
$

A. 浏览器访问 kube-apiserver 安全端口

浏览器访问 kube-apiserver 的安全端口 6443 时，提示证书不被信任：

ssl-failed

这是因为 kube-apiserver 的 server 证书是我们创建的根证书 ca.pem 签名的，需要将根证书 ca.pem 导入操作系统，并设置永久信任。

对于 Mac，操作如下：

keychain

对于 windows 系统使用以下命令导入 ca.perm：

keytool -import -v -trustcacerts -alias appmanagement -file "PATH...\\ca.pem" -storepass password -keystore cacerts

再次访问 apiserver 地址，已信任，但提示 401，未授权的访问：

ssl-success

我们需要给浏览器生成一个 client 证书，访问 apiserver 的 6443 https 端口时使用。

这里使用部署 kubectl 命令行工具时创建的 admin 证书、私钥和上面的 ca 证书，创建一个浏览器可以使用 PKCS#12/PFX 格式的证书：

$ openssl pkcs12 -export -out admin.pfx -inkey admin-key.pem -in admin.pem -certfile ca.pem

将创建的 admin.pfx 导入到系统的证书中。对于 Mac，操作如下：

admin-cert

重启浏览器，再次访问 apiserver 地址，提示选择一个浏览器证书，这里选中上面导入的 admin.pfx：

select-cert

这一次，被授权访问 kube-apiserver 的安全端口：

chrome-authored

客户端选择证书的原理

证书选择是在客户端和服务端 SSL/TLS 握手协商阶段商定的；
服务端如果要求客户端提供证书，则在握手时会向客户端发送一个它接受的 CA 列表；
客户端查找它的证书列表(一般是操作系统的证书，对于 Mac 为 keychain)，看有没有被 CA 签名的证书，如果有，则将它们提供给用户选择（证书的私钥）；
用户选择一个证书私钥，然后客户端将使用它和服务端通信；

参考

B. 校验 TLS 证书

以校验 kubernetes 证书(后续部署 master 节点时生成的)为例：

使用 openssl 命令

$ openssl x509  -noout -text -in  kubernetes.pem
...
    Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
        Issuer: C=CN, ST=BeiJing, L=BeiJing, O=k8s, OU=System, CN=Kubernetes
        Validity
            Not Before: Apr  5 05:36:00 2017 GMT
            Not After : Apr  5 05:36:00 2018 GMT
        Subject: C=CN, ST=BeiJing, L=BeiJing, O=k8s, OU=System, CN=kubernetes
...
        X509v3 extensions:
            X509v3 Key Usage: critical
                Digital Signature, Key Encipherment
            X509v3 Extended Key Usage:
                TLS Web Server Authentication, TLS Web Client Authentication
            X509v3 Basic Constraints: critical
                CA:FALSE
            X509v3 Subject Key Identifier:
                DD:52:04:43:10:13:A9:29:24:17:3A:0E:D7:14:DB:36:F8:6C:E0:E0
            X509v3 Authority Key Identifier:
                keyid:44:04:3B:60:BD:69:78:14:68:AF:A0:41:13:F6:17:07:13:63:58:CD

            X509v3 Subject Alternative Name:
                DNS:kubernetes, DNS:kubernetes.default, DNS:kubernetes.default.svc, DNS:kubernetes.default.svc.cluster, DNS:kubernetes.default.svc.cluster.local, IP Address:127.0.0.1, IP Address:10.64.3.7, IP Address:10.254.0.1
...

确认 Issuer 字段的内容和 ca-csr.json 一致；
确认 Subject 字段的内容和 kubernetes-csr.json 一致；
确认 X509v3 Subject Alternative Name 字段的内容和 kubernetes-csr.json 一致；
确认 X509v3 Key Usage、Extended Key Usage 字段的内容和 ca-config.json 中 kubernetes profile 一致；

使用 cfssl-certinfo 命令

$ cfssl-certinfo -cert kubernetes.pem
...
{
  "subject": {
    "common_name": "kubernetes",
    "country": "CN",
    "organization": "k8s",
    "organizational_unit": "System",
    "locality": "BeiJing",
    "province": "BeiJing",
    "names": [
      "CN",
      "BeiJing",
      "BeiJing",
      "k8s",
      "System",
      "kubernetes"
    ]
  },
  "issuer": {
    "common_name": "Kubernetes",
    "country": "CN",
    "organization": "k8s",
    "organizational_unit": "System",
    "locality": "BeiJing",
    "province": "BeiJing",
    "names": [
      "CN",
      "BeiJing",
      "BeiJing",
      "k8s",
      "System",
      "Kubernetes"
    ]
  },
  "serial_number": "174360492872423263473151971632292895707129022309",
  "sans": [
    "kubernetes",
    "kubernetes.default",
    "kubernetes.default.svc",
    "kubernetes.default.svc.cluster",
    "kubernetes.default.svc.cluster.local",
    "127.0.0.1",
    "10.64.3.7",
    "10.64.3.8",
    "10.66.3.86",
    "10.254.0.1"
  ],
  "not_before": "2017-04-05T05:36:00Z",
  "not_after": "2018-04-05T05:36:00Z",
  "sigalg": "SHA256WithRSA",
...

参考

Generate self-signed certificates
Setting up a Certificate Authority and Creating TLS Certificates
Client Certificates V/s Server Certificatestags: addons, metrics, metrics-server

C. 部署 metrics-server 插件

C. 部署 metrics-server 插件

metrics-server 通过 kube-apiserver 发现所有节点，然后调用 kubelet APIs（通过 https 接口）获得各节点（Node）和 Pod 的 CPU、Memory 等资源使用情况。

从 Kubernetes 1.12 开始，kubernetes 的安装脚本移除了 Heapster，从 1.13 开始完全移除了对 Heapster 的支持，Heapster 不再被维护。

替代方案如下：

用于支持自动扩缩容的 CPU/memory HPA metrics：metrics-server；
通用的监控方案：使用第三方可以获取 Prometheus 格式监控指标的监控系统，如 Prometheus Operator；
事件传输：使用第三方工具来传输、归档 kubernetes events；

监控架构

没有安装 metrics-server 或 heapster 时，kubeclt top 命令将不能使用：

$ kubectl top  node
Error from server (NotFound): the server could not find the requested resource (get services http:heapster:)

安装 metrics-server

从 github clone 源码：

$ cd /opt/k8s/work/
$ git clone https://github.com/kubernetes-incubator/metrics-server.git
$ cd metrics-server/deploy/1.8+/

修改 metrics-server-deployment.yaml 文件，为 metrics-server 添加三个命令行参数：

$ cp metrics-server-deployment.yaml metrics-server-deployment.yaml.orig
$ diff metrics-server-deployment.yaml.orig metrics-server-deployment.yaml
32c32
<         image: k8s.gcr.io/metrics-server-amd64:v0.3.6
---
>         image: gcr.azk8s.cn/google_containers/metrics-server-amd64:v0.3.6
35a36,37
>           - --metric-resolution=30s
>           - --kubelet-preferred-address-types=InternalIP,Hostname,InternalDNS,ExternalDNS,ExternalIP

使用微软的 grc 镜像；
–metric-resolution=30s：从 kubelet 采集数据的周期；
–kubelet-preferred-address-types：优先使用 InternalIP 来访问 kubelet，这样可以避免节点名称没有 DNS 解析记录时，通过节点名称调用节点 kubelet API 失败的情况（未配置时默认的情况）；

部署 metrics-server：

$ cd /opt/k8s/work/metrics-server/deploy/1.8+/
$ kubectl create -f .

查看运行情况

$ kubectl -n kube-system get all -l k8s-app=metrics-server
NAME                                  READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/metrics-server-77df59848f-sjjbd   1/1     Running   0          18s

NAME                             READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/metrics-server   1/1     1            1           19s

NAME                                        DESIRED   CURRENT   READY   AGE
replicaset.apps/metrics-server-77df59848f   1         1         1       19s

查看 metrics-server 输出的 metrics

kubectl get --raw https://172.27.138.251:6443/apis/metrics.k8s.io/v1beta1/nodes | jq .
kubectl get --raw https://172.27.138.251:6443/apis/metrics.k8s.io/v1beta1/pods | jq .
kubectl get --raw https://172.27.138.251:6443/apis/metrics.k8s.io/v1beta1/nodes/<node-name> | jq .
kubectl get --raw https://172.27.138.251:6443/apis/metrics.k8s.io/v1beta1/namespace/<namespace-name>/pods/<pod-name> | jq .

替换为实际内容；
/apis/metrics.k8s.io/v1beta1/nodes 和 /apis/metrics.k8s.io/v1beta1/pods 返回的 usage 包含 CPU 和 Memory；

使用 kubectl top 命令查看集群节点资源使用情况

kubectl top 命令从 metrics-server 获取集群节点基本的指标信息：

NAME              CPU(cores)   CPU%   MEMORY(bytes)   MEMORY%   
zhangjun-k8s-01   177m         2%     9267Mi          58%       
zhangjun-k8s-02   364m         4%     10338Mi         65%       
zhangjun-k8s-03   185m         2%     5950Mi          37%

参考

https://kubernetes.feisky.xyz/zh/addons/metrics.html
metrics-server RBAC：https://github.com/kubernetes-incubator/metrics-server/issues/40
metrics-server 参数：https://github.com/kubernetes-incubator/metrics-server/issues/25
https://kubernetes.io/docs/tasks/debug-application-cluster/core-metrics-pipeline/
metrics-server 的 APIs 文档。tags: registry, harbor

D. 部署 harbor 私有仓库

D. 部署 harbor 私有仓库

本文档介绍使用 docker-compose 部署 harbor 私有仓库的步骤，你也可以使用 docker 官方的 registry 镜像部署私有仓库(部署 Docker Registry)。

使用的变量

本文档用到的变量定义如下：

$ export NODE_IP=10.64.3.7 # 当前部署 harbor 的节点 IP
$

下载文件

从 docker compose 发布页面下载最新的 docker-compose 二进制文件

$ wget https://github.com/docker/compose/releases/download/1.21.2/docker-compose-Linux-x86_64
$ mv ~/docker-compose-Linux-x86_64 /opt/k8s/bin/docker-compose
$ chmod a+x  /opt/k8s/bin/docker-compose
$ export PATH=/opt/k8s/bin:$PATH
$

从 harbor 发布页面下载最新的 harbor 离线安装包

$ wget  --continue https://storage.googleapis.com/harbor-releases/release-1.5.0/harbor-offline-installer-v1.5.1.tgz
$ tar -xzvf harbor-offline-installer-v1.5.1.tgz
$

导入 docker images

导入离线安装包中 harbor 相关的 docker images：

$ cd harbor
$ docker load -i harbor.v1.5.1.tar.gz
$

创建 harbor nginx 服务器使用的 x509 证书

创建 harbor 证书签名请求：

$ cat > harbor-csr.json <<EOF
{
  "CN": "harbor",
  "hosts": [
    "127.0.0.1",
    "${NODE_IP}"
  ],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "BeiJing",
      "L": "BeiJing",
      "O": "k8s",
      "OU": "opsnull"
    }
  ]
}
EOF

hosts 字段指定授权使用该证书的当前部署节点 IP，如果后续使用域名访问 harbor 则还需要添加域名；

生成 harbor 证书和私钥：

$ 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 harbor-csr.json | cfssljson -bare harbor

$ ls harbor*
harbor.csr  harbor-csr.json  harbor-key.pem harbor.pem

$ sudo mkdir -p /etc/harbor/ssl
$ sudo mv harbor*.pem /etc/harbor/ssl
$ rm harbor.csr  harbor-csr.json

修改 harbor.cfg 文件

$ cp harbor.cfg{,.bak}
$ vim harbor.cfg
$ diff harbor.cfg{,.bak}
7c7
< hostname = 172.27.129.81
---
> hostname = reg.mydomain.com
11c11
< ui_url_protocol = https
---
> ui_url_protocol = http
23,24c23,24
< ssl_cert =  /etc/harbor/ssl/harbor.pem
< ssl_cert_key = /etc/harbor/ssl/harbor-key.pem
---
> ssl_cert = /data/cert/server.crt
> ssl_cert_key = /data/cert/server.key

$ cp prepare{,.bak}
$ vim prepare
$ diff prepare{,.bak}
453a454
>         print("%s %w", args, kw)
490c491
<     empty_subj = "/"
---
>     empty_subj = "/C=/ST=/L=/O=/CN=/"

需要修改 prepare 脚本的 empyt_subj 参数，否则后续 install 时出错退出：

Fail to generate key file: ./common/config/ui/private_key.pem, cert file: ./common/config/registry/root.crt

参考：https://github.com/vmware/harbor/issues/2920

加载和启动 harbor 镜像

$ sudo mkdir /data
$ sudo chmod 777 /var/run/docker.sock /data
$ sudo apt-get install python
$ ./install.sh

[Step 0]: checking installation environment ...

Note: docker version: 18.03.0

Note: docker-compose version: 1.21.2

[Step 1]: loading Harbor images ...
Loaded image: vmware/clair-photon:v2.0.1-v1.5.1
Loaded image: vmware/postgresql-photon:v1.5.1
Loaded image: vmware/harbor-adminserver:v1.5.1
Loaded image: vmware/registry-photon:v2.6.2-v1.5.1
Loaded image: vmware/photon:1.0
Loaded image: vmware/harbor-migrator:v1.5.1
Loaded image: vmware/harbor-ui:v1.5.1
Loaded image: vmware/redis-photon:v1.5.1
Loaded image: vmware/nginx-photon:v1.5.1
Loaded image: vmware/mariadb-photon:v1.5.1
Loaded image: vmware/notary-signer-photon:v0.5.1-v1.5.1
Loaded image: vmware/harbor-log:v1.5.1
Loaded image: vmware/harbor-db:v1.5.1
Loaded image: vmware/harbor-jobservice:v1.5.1
Loaded image: vmware/notary-server-photon:v0.5.1-v1.5.1


[Step 2]: preparing environment ...
loaded secret from file: /data/secretkey
Generated configuration file: ./common/config/nginx/nginx.conf
Generated configuration file: ./common/config/adminserver/env
Generated configuration file: ./common/config/ui/env
Generated configuration file: ./common/config/registry/config.yml
Generated configuration file: ./common/config/db/env
Generated configuration file: ./common/config/jobservice/env
Generated configuration file: ./common/config/jobservice/config.yml
Generated configuration file: ./common/config/log/logrotate.conf
Generated configuration file: ./common/config/jobservice/config.yml
Generated configuration file: ./common/config/ui/app.conf
Generated certificate, key file: ./common/config/ui/private_key.pem, cert file: ./common/config/registry/root.crt
The configuration files are ready, please use docker-compose to start the service.


[Step 3]: checking existing instance of Harbor ...


[Step 4]: starting Harbor ...
Creating network "harbor_harbor" with the default driver
Creating harbor-log ... done
Creating redis              ... done
Creating harbor-adminserver ... done
Creating harbor-db          ... done
Creating registry           ... done
Creating harbor-ui          ... done
Creating harbor-jobservice  ... done
Creating nginx              ... done

✔ ----Harbor has been installed and started successfully.----

Now you should be able to visit the admin portal at https://172.27.129.81.
For more details, please visit https://github.com/vmware/harbor .

访问管理界面

确认所有组件都工作正常：

$ docker-compose  ps
       Name                     Command                  State                                    Ports
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
harbor-adminserver   /harbor/start.sh                 Up (healthy)
harbor-db            /usr/local/bin/docker-entr ...   Up (healthy)   3306/tcp
harbor-jobservice    /harbor/start.sh                 Up
harbor-log           /bin/sh -c /usr/local/bin/ ...   Up (healthy)   127.0.0.1:1514->10514/tcp
harbor-ui            /harbor/start.sh                 Up (healthy)
nginx                nginx -g daemon off;             Up (healthy)   0.0.0.0:443->443/tcp, 0.0.0.0:4443->4443/tcp, 0.0.0.0:80->80/tcp
redis                docker-entrypoint.sh redis ...   Up             6379/tcp
registry             /entrypoint.sh serve /etc/ ...   Up (healthy)   5000/tcp

浏览器访问 https://${NODE_IP}，示例的是 https://172.27.129.81；

由于是在 virtualbox 虚机 zhangjun-k8s-02 中运行，所以需要做下端口转发，Vagrant 文件中已经指定 host 端口为 4443，也可以在 virtualbox 的 GUI 中直接添加端口转发：

virtualbox-harbor

浏览器访问 https://127.0.0.1:443，用账号 admin 和 harbor.cfg 配置文件中的默认密码 Harbor12345 登陆系统。

harbor

harbor 运行时产生的文件、目录

harbor 将日志打印到 /var/log/harbor 的相关目录下，使用 docker logs XXX 或 docker-compose logs XXX 将看不到容器的日志。

$ # 日志目录
$ ls /var/log/harbor
adminserver.log  jobservice.log  mysql.log  proxy.log  registry.log  ui.log
$ # 数据目录，包括数据库、镜像仓库
$ ls /data/
ca_download  config  database  job_logs registry  secretkey

docker 客户端登陆

将签署 harbor 证书的 CA 证书拷贝到 /etc/docker/certs.d/172.27.129.81 目录下

$ sudo mkdir -p /etc/docker/certs.d/172.27.129.81
$ sudo cp /etc/kubernetes/cert/ca.pem /etc/docker/certs.d/172.27.129.81/ca.crt
$

登陆 harbor

$ docker login 172.27.129.81
Username: admin
Password:

认证信息自动保存到 ~/.docker/config.json 文件。

其它操作

下列操作的工作目录均为解压离线安装文件后生成的 harbor 目录。

$ # 停止 harbor
$ docker-compose down -v
$ # 修改配置
$ vim harbor.cfg
$ # 更修改的配置更新到 docker-compose.yml 文件
$ ./prepare
Clearing the configuration file: ./common/config/ui/app.conf
Clearing the configuration file: ./common/config/ui/env
Clearing the configuration file: ./common/config/ui/private_key.pem
Clearing the configuration file: ./common/config/db/env
Clearing the configuration file: ./common/config/registry/root.crt
Clearing the configuration file: ./common/config/registry/config.yml
Clearing the configuration file: ./common/config/jobservice/app.conf
Clearing the configuration file: ./common/config/jobservice/env
Clearing the configuration file: ./common/config/nginx/cert/admin.pem
Clearing the configuration file: ./common/config/nginx/cert/admin-key.pem
Clearing the configuration file: ./common/config/nginx/nginx.conf
Clearing the configuration file: ./common/config/adminserver/env
loaded secret from file: /data/secretkey
Generated configuration file: ./common/config/nginx/nginx.conf
Generated configuration file: ./common/config/adminserver/env
Generated configuration file: ./common/config/ui/env
Generated configuration file: ./common/config/registry/config.yml
Generated configuration file: ./common/config/db/env
Generated configuration file: ./common/config/jobservice/env
Generated configuration file: ./common/config/jobservice/app.conf
Generated configuration file: ./common/config/ui/app.conf
Generated certificate, key file: ./common/config/ui/private_key.pem, cert file: ./common/config/registry/root.crt
The configuration files are ready, please use docker-compose to start the service.
$ sudo chmod -R 666 common ## 防止容器进程没有权限读取生成的配置
$ # 启动 harbor
$ docker-compose up -d

tags: flanneld

E. 部署 flannel 网络

E. 部署 flannel 网络

kubernetes 要求集群内各节点(包括 master 节点)能通过 Pod 网段互联互通。flannel 使用 vxlan 技术为各节点创建一个可以互通的 Pod 网络，使用的端口为 UDP 8472（需要开放该端口，如公有云 AWS 等）。

flanneld 第一次启动时，从 etcd 获取配置的 Pod 网段信息，为本节点分配一个未使用的地址段，然后创建 flannedl.1 网络接口（也可能是其它名称，如 flannel1 等）。

flannel 将分配给自己的 Pod 网段信息写入 /run/flannel/docker 文件，docker 后续使用这个文件中的环境变量设置 docker0 网桥，从而从这个地址段为本节点的所有 Pod 容器分配 IP。

注意：

如果没有特殊指明，本文档的所有操作均在 zhangjun-k8s01 节点上执行，然后远程分发文件和执行命令；
flanneld 与本文档部署的 etcd v3.4.x 不兼容，需要将 etcd 降级到 v3.3.x；
flanneld 与 docker 结合使用；

下载和分发 flanneld 二进制文件

从 flannel 的 release 页面下载最新版本的安装包：

cd /opt/k8s/work
mkdir flannel
wget https://github.com/coreos/flannel/releases/download/v0.11.0/flannel-v0.11.0-linux-amd64.tar.gz
tar -xzvf flannel-v0.11.0-linux-amd64.tar.gz -C flannel

分发二进制文件到集群所有节点：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp flannel/{flanneld,mk-docker-opts.sh} root@${node_ip}:/opt/k8s/bin/
    ssh root@${node_ip} "chmod +x /opt/k8s/bin/*"
  done

创建 flannel 证书和私钥

flanneld 从 etcd 集群存取网段分配信息，而 etcd 集群启用了双向 x509 证书认证，所以需要为 flanneld 生成证书和私钥。

创建证书签名请求：

cd /opt/k8s/work
cat > flanneld-csr.json <<EOF
{
  "CN": "flanneld",
  "hosts": [],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "BeiJing",
      "L": "BeiJing",
      "O": "k8s",
      "OU": "4Paradigm"
    }
  ]
}
EOF

该证书只会被 kubectl 当做 client 证书使用，所以 hosts 字段为空；

生成证书和私钥：

cfssl gencert -ca=/opt/k8s/work/ca.pem \
  -ca-key=/opt/k8s/work/ca-key.pem \
  -config=/opt/k8s/work/ca-config.json \
  -profile=kubernetes flanneld-csr.json | cfssljson -bare flanneld
ls flanneld*pem

将生成的证书和私钥分发到所有节点（master 和 worker）：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "mkdir -p /etc/flanneld/cert"
    scp flanneld*.pem root@${node_ip}:/etc/flanneld/cert
  done

向 etcd 写入集群 Pod 网段信息

注意：本步骤只需执行一次。

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
etcdctl \
  --endpoints=${ETCD_ENDPOINTS} \
  --ca-file=/opt/k8s/work/ca.pem \
  --cert-file=/opt/k8s/work/flanneld.pem \
  --key-file=/opt/k8s/work/flanneld-key.pem \
  mk ${FLANNEL_ETCD_PREFIX}/config '{"Network":"'${CLUSTER_CIDR}'", "SubnetLen": 21, "Backend": {"Type": "vxlan"}}'

flanneld 当前版本 (v0.11.0) 不支持 etcd v3，故使用 etcd v2 API 写入配置 key 和网段数据；
写入的 Pod 网段 ${CLUSTER_CIDR} 地址段（如 /16）必须小于 SubnetLen，必须与 kube-controller-manager 的 --cluster-cidr 参数值一致；

创建 flanneld 的 systemd unit 文件

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
cat > flanneld.service << EOF
[Unit]
Description=Flanneld overlay address etcd agent
After=network.target
After=network-online.target
Wants=network-online.target
After=etcd.service
Before=docker.service

[Service]
Type=notify
ExecStart=/opt/k8s/bin/flanneld \\
  -etcd-cafile=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \\
  -etcd-certfile=/etc/flanneld/cert/flanneld.pem \\
  -etcd-keyfile=/etc/flanneld/cert/flanneld-key.pem \\
  -etcd-endpoints=${ETCD_ENDPOINTS} \\
  -etcd-prefix=${FLANNEL_ETCD_PREFIX} \\
  -iface=${IFACE} \\
  -ip-masq
ExecStartPost=/opt/k8s/bin/mk-docker-opts.sh -k DOCKER_NETWORK_OPTIONS -d /run/flannel/docker
Restart=always
RestartSec=5
StartLimitInterval=0

[Install]
WantedBy=multi-user.target
RequiredBy=docker.service
EOF

mk-docker-opts.sh 脚本将分配给 flanneld 的 Pod 子网段信息写入 /run/flannel/docker 文件，后续 docker 启动时使用这个文件中的环境变量配置 docker0 网桥；
flanneld 使用系统缺省路由所在的接口与其它节点通信，对于有多个网络接口（如内网和公网）的节点，可以用 -iface 参数指定通信接口;
flanneld 运行时需要 root 权限；
-ip-masq: flanneld 为访问 Pod 网络外的流量设置 SNAT 规则，同时将传递给 Docker 的变量 --ip-masq（/run/flannel/docker 文件中）设置为 false，这样 Docker 将不再创建 SNAT 规则； Docker 的 --ip-masq 为 true 时，创建的 SNAT 规则比较“暴力”：将所有本节点 Pod 发起的、访问非 docker0 接口的请求做 SNAT，这样访问其他节点 Pod 的请求来源 IP 会被设置为 flannel.1 接口的 IP，导致目的 Pod 看不到真实的来源 Pod IP。 flanneld 创建的 SNAT 规则比较温和，只对访问非 Pod 网段的请求做 SNAT。

分发 flanneld systemd unit 文件到所有节点

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp flanneld.service root@${node_ip}:/etc/systemd/system/
  done

启动 flanneld 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 flanneld && systemctl restart flanneld"
  done

检查启动结果

source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "systemctl status flanneld|grep Active"
  done

确保状态为 active (running)，否则查看日志，确认原因：

journalctl -u flanneld

检查分配给各 flanneld 的 Pod 网段信息

查看集群 Pod 网段(/16)：

source /opt/k8s/bin/environment.sh
etcdctl \
  --endpoints=${ETCD_ENDPOINTS} \
  --ca-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \
  --cert-file=/etc/flanneld/cert/flanneld.pem \
  --key-file=/etc/flanneld/cert/flanneld-key.pem \
  get ${FLANNEL_ETCD_PREFIX}/config

输出：

{"Network":"172.30.0.0/16", "SubnetLen": 24, "Backend": {"Type": "vxlan"}}

查看已分配的 Pod 子网段列表(/24):

source /opt/k8s/bin/environment.sh
etcdctl \
  --endpoints=${ETCD_ENDPOINTS} \
  --ca-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \
  --cert-file=/etc/flanneld/cert/flanneld.pem \
  --key-file=/etc/flanneld/cert/flanneld-key.pem \
  ls ${FLANNEL_ETCD_PREFIX}/subnets

输出（结果视部署情况而定）：

/kubernetes/network/subnets/172.30.80.0-24
/kubernetes/network/subnets/172.30.32.0-24
/kubernetes/network/subnets/172.30.184.0-24

查看某一 Pod 网段对应的节点 IP 和 flannel 接口地址:

source /opt/k8s/bin/environment.sh
etcdctl \
  --endpoints=${ETCD_ENDPOINTS} \
  --ca-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \
  --cert-file=/etc/flanneld/cert/flanneld.pem \
  --key-file=/etc/flanneld/cert/flanneld-key.pem \
  get ${FLANNEL_ETCD_PREFIX}/subnets/172.30.80.0-24

输出（结果视部署情况而定）：

{"PublicIP":"172.27.137.240","BackendType":"vxlan","BackendData":{"VtepMAC":"ce:9c:a9:08:50:03"}}

172.30.80.0/21 被分配给节点 zhangjun-k8s01（172.27.137.240）；
VtepMAC 为 zhangjun-k8s01 节点的 flannel.1 网卡 MAC 地址；

检查节点 flannel 网络信息

[root@zhangjun-k8s01 work]# ip addr show
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
    link/ether 00:22:0d:33:89:75 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.27.137.240/20 brd 172.27.143.255 scope global dynamic eth0
       valid_lft 100647283sec preferred_lft 100647283sec
3: flannel.1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc noqueue state UNKNOWN group default
    link/ether ce:9c:a9:08:50:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.30.80.0/32 scope global flannel.1
       valid_lft forever preferred_lft forever

flannel.1 网卡的地址为分配的 Pod 子网段的第一个 IP（.0），且是 /32 的地址；

[root@zhangjun-k8s01 work]# ip route show |grep flannel.1
172.30.32.0/24 via 172.30.32.0 dev flannel.1 onlink
172.30.184.0/24 via 172.30.184.0 dev flannel.1 onlink

到其它节点 Pod 网段请求都被转发到 flannel.1 网卡；
flanneld 根据 etcd 中子网段的信息，如 ${FLANNEL_ETCD_PREFIX}/subnets/172.30.80.0-24 ，来决定进请求发送给哪个节点的互联 IP；

验证各节点能通过 Pod 网段互通

在各节点上部署 flannel 后，检查是否创建了 flannel 接口(名称可能为 flannel0、flannel.0、flannel.1 等)：

source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh ${node_ip} "/usr/sbin/ip addr show flannel.1|grep -w inet"
  done

输出：

>>> 172.27.137.240
    inet 172.30.80.0/32 scope global flannel.1
>>> 172.27.137.239
    inet 172.30.32.0/32 scope global flannel.1
>>> 172.27.137.238
    inet 172.30.184.0/32 scope global flannel.1

在各节点上 ping 所有 flannel 接口 IP，确保能通：

source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh ${node_ip} "ping -c 1 172.30.80.0"
    ssh ${node_ip} "ping -c 1 172.30.32.0"
    ssh ${node_ip} "ping -c 1 172.30.184.0"
  done

tags: worker, docker

F. 部署 docker 组件

F. 部署 docker 组件

docker 运行和管理容器，kubelet 通过 Container Runtime Interface (CRI) 与它进行交互。

注意：

如果没有特殊指明，本文档的所有操作均在 zhangjun-k8s01 节点上执行，然后远程分发文件和执行命令；
需要先安装 flannel，请参考附件 E.部署flannel网络.md；

安装依赖包

参考 07-0.部署worker节点.md。

下载和分发 docker 二进制文件

到 docker 下载页面下载最新发布包：

cd /opt/k8s/work
wget https://download.docker.com/linux/static/stable/x86_64/docker-18.09.6.tgz
tar -xvf docker-18.09.6.tgz

分发二进制文件到所有 worker 节点：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp docker/*  root@${node_ip}:/opt/k8s/bin/
    ssh root@${node_ip} "chmod +x /opt/k8s/bin/*"
  done

创建和分发 systemd unit 文件

cd /opt/k8s/work
cat > docker.service <<"EOF"
[Unit]
Description=Docker Application Container Engine
Documentation=http://docs.docker.io

[Service]
WorkingDirectory=##DOCKER_DIR##
Environment="PATH=/opt/k8s/bin:/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin"
EnvironmentFile=-/run/flannel/docker
ExecStart=/opt/k8s/bin/dockerd $DOCKER_NETWORK_OPTIONS
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
Restart=on-failure
RestartSec=5
LimitNOFILE=infinity
LimitNPROC=infinity
LimitCORE=infinity
Delegate=yes
KillMode=process

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

EOF 前后有双引号，这样 bash 不会替换文档中的变量，如 $DOCKER_NETWORK_OPTIONS (这些环境变量是 systemd 负责替换的。)；
dockerd 运行时会调用其它 docker 命令，如 docker-proxy，所以需要将 docker 命令所在的目录加到 PATH 环境变量中；
flanneld 启动时将网络配置写入 /run/flannel/docker 文件中，dockerd 启动前读取该文件中的环境变量 DOCKER_NETWORK_OPTIONS ，然后设置 docker0 网桥网段；
如果指定了多个 EnvironmentFile 选项，则必须将 /run/flannel/docker 放在最后(确保 docker0 使用 flanneld 生成的 bip 参数)；
docker 需要以 root 用于运行；
docker 从 1.13 版本开始，可能将 iptables FORWARD chain的默认策略设置为DROP，从而导致 ping 其它 Node 上的 Pod IP 失败，遇到这种情况时，需要手动设置策略为 ACCEPT：
```
$ sudo iptables -P FORWARD ACCEPT
```
并且把以下命令写入 /etc/rc.local 文件中，防止节点重启iptables FORWARD chain的默认策略又还原为DROP
```
/sbin/iptables -P FORWARD ACCEPT
```

分发 systemd unit 文件到所有 worker 机器:

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
sed -i -e "s|##DOCKER_DIR##|${DOCKER_DIR}|" docker.service
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp docker.service root@${node_ip}:/etc/systemd/system/
  done

配置和分发 docker 配置文件

使用国内的仓库镜像服务器以加快 pull image 的速度，同时增加下载的并发数 (需要重启 dockerd 生效)：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
cat > docker-daemon.json <<EOF
{
    "registry-mirrors": ["https://docker.mirrors.ustc.edu.cn","https://hub-mirror.c.163.com"],
    "insecure-registries": ["docker02:35000"],
    "max-concurrent-downloads": 20,
    "live-restore": true,
    "max-concurrent-uploads": 10,
    "debug": true,
    "data-root": "${DOCKER_DIR}/data",
    "exec-root": "${DOCKER_DIR}/exec",
    "log-opts": {
      "max-size": "100m",
      "max-file": "5"
    }
}
EOF

分发 docker 配置文件到所有 worker 节点：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "mkdir -p  /etc/docker/ ${DOCKER_DIR}/{data,exec}"
    scp docker-daemon.json root@${node_ip}:/etc/docker/daemon.json
  done

启动 docker 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 docker && systemctl restart docker"
  done

检查服务运行状态

source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "systemctl status docker|grep Active"
  done

确保状态为 active (running)，否则查看日志，确认原因：

journalctl -u docker

检查 docker0 网桥

source /opt/k8s/bin/environment.sh
for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh root@${node_ip} "/usr/sbin/ip addr show flannel.1 && /usr/sbin/ip addr show docker0"
  done

确认各 worker 节点的 docker0 网桥和 flannel.1 接口的 IP 处于同一个网段中(如下 172.30.80.0/32 位于 172.30.80.1/21 中)：

>>> 172.27.137.240
3: flannel.1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc noqueue state UNKNOWN group default
    link/ether ce:9c:a9:08:50:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.30.80.0/32 scope global flannel.1
       valid_lft forever preferred_lft forever
4: docker0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN group default
    link/ether 02:42:5c:c1:77:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.30.80.1/21 brd 172.30.87.255 scope global docker0
       valid_lft forever preferred_lft forever

注意: 如果您的服务安装顺序不对或者机器环境比较复杂, docker服务早于flanneld服务安装，此时 worker 节点的 docker0 网桥和 flannel.1 接口的 IP可能不会同处同一个网段下，这个时候请先停止docker服务, 手工删除docker0网卡，重新启动docker服务后即可修复:

systemctl stop docker
ip link delete docker0
systemctl start docker

查看 docker 的状态信息

$ ps -elfH|grep docker
4 S root     116590      1  0  80   0 - 131420 futex_ 11:22 ?       00:00:01   /opt/k8s/bin/dockerd --bip=172.30.80.1/21 --ip-masq=false --mtu=1450
4 S root     116668 116590  1  80   0 - 161643 futex_ 11:22 ?       00:00:03     containerd --config /data/k8s/docker/exec/containerd/containerd.toml --log-level debug

$ docker info
Containers: 0
 Running: 0
 Paused: 0
 Stopped: 0
Images: 0
Server Version: 18.09.6
Storage Driver: overlay2
 Backing Filesystem: extfs
 Supports d_type: true
 Native Overlay Diff: true
Logging Driver: json-file
Cgroup Driver: cgroupfs
Plugins:
 Volume: local
 Network: bridge host macvlan null overlay
 Log: awslogs fluentd gcplogs gelf journald json-file local logentries splunk syslog
Swarm: inactive
Runtimes: runc
Default Runtime: runc
Init Binary: docker-init
containerd version: bb71b10fd8f58240ca47fbb579b9d1028eea7c84
runc version: 2b18fe1d885ee5083ef9f0838fee39b62d653e30
init version: fec3683
Security Options:
 apparmor
 seccomp
  Profile: default
Kernel Version: 4.14.110-0.el7.4pd.x86_64
Operating System: CentOS Linux 7 (Core)
OSType: linux
Architecture: x86_64
CPUs: 8
Total Memory: 15.64GiB
Name: zhangjun-k8s01
ID: VJYK:3T6T:EPHU:65SM:3OZD:DMNE:MT5J:O22I:TCG2:F3JR:MZ76:B3EF
Docker Root Dir: /data/k8s/docker/data
Debug Mode (client): false
Debug Mode (server): true
 File Descriptors: 22
 Goroutines: 43
 System Time: 2019-05-26T11:26:21.2494815+08:00
 EventsListeners: 0
Registry: https://index.docker.io/v1/
Labels:
Experimental: false
Insecure Registries:
 docker02:35000
 127.0.0.0/8
Registry Mirrors:
 https://docker.mirrors.ustc.edu.cn/
 https://hub-mirror.c.163.com/
Live Restore Enabled: true
Product License: Community Engine

WARNING: No swap limit support

更新 kubelet 配置并重启服务（每个节点上都操作）

需要删除 kubelet 的 systemd unit 文件(/etc/systemd/system/kubelet.service)，删除下面 4 行：

  --network-plugin=cni \\
  --cni-conf-dir=/etc/cni/net.d \\
  --container-runtime=remote \\
  --container-runtime-endpoint=unix:///var/run/containerd/containerd.sock \\

然后重启 kubelet 服务：

systemctl restart kubelet

本文链接: https://ddhs.fun/Blog/2020/07/k8s%E5%AE%89%E8%A3%85/

License: CC BY 4.0 CN