Kubernetes高可用Master节点安装

前言

这是和我一步步部署kubernetes集群项目((fork自opsnull))中的一篇文章，下文是结合我之前部署kubernetes的过程产生的kuberentes环境，部署master节点的kube-apiserver、kube-controller-manager和kube-scheduler的过程。

高可用Kubernetes Master节点安装

kubernetes master 节点包含的组件：

• kube-apiserver
• kube-scheduler
• kube-controller-manager

目前这三个组件需要部署在同一台机器上。

• kube-scheduler、kube-controller-manager 和 kube-apiserver 三者的功能紧密相关；
• 同时只能有一个 kube-scheduler、kube-controller-manager 进程处于工作状态，如果运行多个，则需要通过选举产生一个 leader；

本文档记录部署一个三个节点的高可用 kubernetes master 集群步骤。（后续创建一个 load balancer 来代理访问 kube-apiserver 的请求）

TLS 证书文件

pem和token.csv证书文件我们在TLS证书和秘钥这一步中已经创建过了。我们再检查一下。

$ ls /etc/kubernetes/ssladmin-key.pem  admin.pem  ca-key.pem  ca.pem  kube-proxy-key.pem  kube-proxy.pem  kubernetes-key.pem  kubernetes.pem

下载最新版本的二进制文件

有两种下载方式

方式一

从 github release 页面 下载发布版 tarball，解压后再执行下载脚本

$ wget https://github.com/kubernetes/kubernetes/releases/download/v1.6.0/kubernetes.tar.gz$ tar -xzvf kubernetes.tar.gz...$ cd kubernetes$ ./cluster/get-kube-binaries.sh...

方式二

从 CHANGELOG页面 下载 client 或 server tarball 文件

server 的 tarball kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz 已经包含了 client(kubectl) 二进制文件，所以不用单独下载kubernetes-client-linux-amd64.tar.gz文件；

$ # wget https://dl.k8s.io/v1.6.0/kubernetes-client-linux-amd64.tar.gz$ wget https://dl.k8s.io/v1.6.0/kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz$ 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指定路径

$ cp -r server/bin/{kube-apiserver,kube-controller-manager,kube-scheduler,kubectl,kube-proxy,kubelet} /root/local/bin/

配置和启动 Kube-Apiserver

创建 kube-apiserver的service配置文件

serivce配置文件/usr/lib/systemd/system/kube-apiserver.service内容：

[Unit]Description=Kubernetes API ServiceDocumentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetesAfter=network.targetAfter=etcd.service[Service]EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/configEnvironmentFile=-/etc/kubernetes/apiserverExecStart=/usr/bin/kube-apiserver \    $KUBE_LOGTOSTDERR \    $KUBE_LOG_LEVEL \    $KUBE_ETCD_SERVERS \    $KUBE_API_ADDRESS \    $KUBE_API_PORT \    $KUBELET_PORT \    $KUBE_ALLOW_PRIV \    $KUBE_SERVICE_ADDRESSES \    $KUBE_ADMISSION_CONTROL \    $KUBE_API_ARGSRestart=on-failureType=notifyLimitNOFILE=65536[Install]WantedBy=multi-user.target

/etc/kubernetes/config文件的内容为：

#### kubernetes system config## The following values are used to configure various aspects of all# kubernetes services, including##   kube-apiserver.service#   kube-controller-manager.service#   kube-scheduler.service#   kubelet.service#   kube-proxy.service# logging to stderr means we get it in the systemd journalKUBE_LOGTOSTDERR="--logtostderr=true"# journal message level, 0 is debugKUBE_LOG_LEVEL="--v=0"# Should this cluster be allowed to run privileged docker containersKUBE_ALLOW_PRIV="--allow-privileged=true"# How the controller-manager, scheduler, and proxy find the apiserver#KUBE_MASTER="--master=http://sz-pg-oam-docker-test-001.tendcloud.com:8080"KUBE_MASTER="--master=http://172.20.0.113:8080"

该配置文件同时被kube-apiserver、kube-controller-manager、kube-scheduler、kubelet、kube-proxy使用。

apiserver配置文件/etc/kubernetes/apiserver内容为：

##### kubernetes system config#### The following values are used to configure the kube-apiserver##### The address on the local server to listen to.#KUBE_API_ADDRESS="--insecure-bind-address=sz-pg-oam-docker-test-001.tendcloud.com"KUBE_API_ADDRESS="--advertise-address=172.20.0.113 --bind-address=172.20.0.113 --insecure-bind-address=172.20.0.113"### The port on the local server to listen on.#KUBE_API_PORT="--port=8080"### Port minions listen on#KUBELET_PORT="--kubelet-port=10250"### Comma separated list of nodes in the etcd clusterKUBE_ETCD_SERVERS="--etcd-servers=https://172.20.0.113:2379,172.20.0.114:2379,172.20.0.115:2379"### Address range to use for servicesKUBE_SERVICE_ADDRESSES="--service-cluster-ip-range=10.254.0.0/16"### default admission control policiesKUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission-control=ServiceAccount,NamespaceLifecycle,NamespaceExists,LimitRanger,ResourceQuota"### Add your own!KUBE_API_ARGS="--authorization-mode=RBAC --runtime-config=rbac.authorization.k8s.io/v1beta1 --kubelet-https=true --experimental-bootstrap-token-auth --token-auth-file=/etc/kubernetes/token.csv --service-node-port-range=30000-32767 --tls-cert-file=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes.pem --tls-private-key-file=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes-key.pem --client-ca-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem --service-account-key-file=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem --etcd-cafile=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem --etcd-certfile=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes.pem --etcd-keyfile=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes-key.pem --enable-swagger-ui=true --apiserver-count=3 --audit-log-maxage=30 --audit-log-maxbackup=3 --audit-log-maxsize=100 --audit-log-path=/var/lib/audit.log --event-ttl=1h"

• --authorization-mode=RBAC 指定在安全端口使用 RBAC 授权模式，拒绝未通过授权的请求；
• kube-scheduler、kube-controller-manager 一般和 kube-apiserver 部署在同一台机器上，它们使用非安全端口和 kube-apiserver通信;
• kubelet、kube-proxy、kubectl 部署在其它 Node 节点上，如果通过安全端口访问 kube-apiserver，则必须先通过 TLS 证书认证，再通过 RBAC 授权；
• kube-proxy、kubectl 通过在使用的证书里指定相关的 User、Group 来达到通过 RBAC 授权的目的；
• 如果使用了 kubelet TLS Boostrap 机制，则不能再指定 --kubelet-certificate-authority、--kubelet-client-certificate 和 --kubelet-client-key 选项，否则后续 kube-apiserver 校验 kubelet 证书时出现 ”x509: certificate signed by unknown authority“ 错误；
• --admission-control 值必须包含 ServiceAccount；
• --bind-address 不能为 127.0.0.1；
• runtime-config配置为rbac.authorization.k8s.io/v1beta1，表示运行时的apiVersion；
• --service-cluster-ip-range 指定 Service Cluster IP 地址段，该地址段不能路由可达；
• 缺省情况下 kubernetes 对象保存在 etcd /registry 路径下，可以通过 --etcd-prefix参数进行调整；

完整 unit 见 kube-apiserver.service

启动kube-apiserver

$ systemctl daemon-reload$ systemctl enable kube-apiserver$ systemctl start kube-apiserver$ systemctl status kube-apiserver

配置和启动 Kube-Controller-Manager

创建 kube-controller-manager的serivce配置文件

文件路径/usr/lib/systemd/system/kube-controller-manager.service

Description=Kubernetes Controller ManagerDocumentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes[Service]EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/configEnvironmentFile=-/etc/kubernetes/controller-managerExecStart=/usr/bin/kube-controller-manager \    $KUBE_LOGTOSTDERR \    $KUBE_LOG_LEVEL \    $KUBE_MASTER \    $KUBE_CONTROLLER_MANAGER_ARGSRestart=on-failureLimitNOFILE=65536[Install]WantedBy=multi-user.target

配置文件/etc/kubernetes/controller-manager。

#### The following values are used to configure the kubernetes controller-manager# defaults from config and apiserver should be adequate# Add your own!KUBE_CONTROLLER_MANAGER_ARGS="--address=127.0.0.1 --service-cluster-ip-range=10.254.0.0/16 --cluster-name=kubernetes --cluster-signing-cert-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem --cluster-signing-key-file=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem  --service-account-private-key-file=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem --root-ca-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem --leader-elect=true"

• --service-cluster-ip-range 参数指定 Cluster 中 Service 的CIDR范围，该网络在各 Node 间必须路由不可达，必须和 kube-apiserver 中的参数一致；
• --cluster-signing-* 指定的证书和私钥文件用来签名为 TLS BootStrap 创建的证书和私钥；
• --root-ca-file 用来对 kube-apiserver 证书进行校验，指定该参数后，才会在Pod 容器的 ServiceAccount 中放置该 CA 证书文件；
• --address 值必须为 127.0.0.1，因为当前 kube-apiserver 期望 scheduler 和 controller-manager 在同一台机器，否则：

  $ kubectl get componentstatuses  NAME                 STATUS      MESSAGE                                                                                        ERROR  scheduler            Unhealthy   Get http://127.0.0.1:10251/healthz: dial tcp 127.0.0.1:10251: getsockopt: connection refused     controller-manager   Healthy     ok                                                                                               etcd-2               Unhealthy   Get http://172.20.0.113:2379/health: malformed HTTP response "\x15\x03\x01\x00\x02\x02"          etcd-0               Healthy     {"health": "true"}                                                                               etcd-1               Healthy     {"health": "true"}  

参考：https://github.com/kubernetes-incubator/bootkube/issues/64

完整 unit 见 kube-controller-manager.service

启动 Kube-Controller-Manager

$ systemctl daemon-reload$ systemctl enable kube-controller-manager$ systemctl start kube-controller-manager

配置和启动 Kube-Scheduler

创建 kube-scheduler的serivce配置文件

文件路径/usr/lib/systemd/system/kube-scheduler.serivce。

[Unit]Description=Kubernetes Scheduler PluginDocumentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes[Service]EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/configEnvironmentFile=-/etc/kubernetes/schedulerExecStart=/usr/bin/kube-scheduler \            $KUBE_LOGTOSTDERR \            $KUBE_LOG_LEVEL \            $KUBE_MASTER \            $KUBE_SCHEDULER_ARGSRestart=on-failureLimitNOFILE=65536[Install]WantedBy=multi-user.target

配置文件/etc/kubernetes/scheduler。

#### kubernetes scheduler config# default config should be adequate# Add your own!KUBE_SCHEDULER_ARGS="--leader-elect=true --address=127.0.0.1"

• --address 值必须为 127.0.0.1，因为当前 kube-apiserver 期望 scheduler 和 controller-manager 在同一台机器；

完整 unit 见 kube-scheduler.service

启动 Kube-Scheduler

$ systemctl daemon-reload$ systemctl enable kube-scheduler$ systemctl start kube-scheduler

验证 Master 节点功能

$ kubectl get componentstatusesNAME                 STATUS    MESSAGE              ERRORscheduler            Healthy   ok                   controller-manager   Healthy   ok                   etcd-0               Healthy   {"health": "true"}   etcd-1               Healthy   {"health": "true"}   etcd-2               Healthy   {"health": "true"}   

后记

当时在配置过程中遇到了问题TLS认证相关的问题，其实就是因为配置apiserver时候etcd的协议写成了http导致的，应该是用https。

Opsnull写的kubernetes高可用master集群部署过程中似乎并没有包括高可用的配置，才云科技的唐继元分享过Kubernetes Master High Availability 高级实践。

究竟如何实现kubernetes master的高可用还需要继续探索。

原文：Kubernetes中文社区  Kubernetes高可用Master节点安装