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部署node节点 {#部署node节点}

作者：张杰  [email protected]

kubernetes node 节点包含如下组件：

  • Flanneld：需要在service配置文件中增加TLS配置。
  • Docker1.12.5：docker的安装很简单，这里也不说了。
  • kubelet
  • kube-proxy

下面着重讲kubelet和kube-proxy的安装，同时还要将之前安装的flannel集成TLS验证。

注意：每台 node 上都需要安装 flannel，master 节点上可以不必安装。

以 node : 10.72.84.161 为例

目录和文件 {#目录和文件}

我们再检查一下三个节点上，经过前几步操作我们已经创建了如下的证书和配置文件。

ls /etc/kubernetes/ssl
#admin-key.pem  admin.pem  ca-key.pem  ca.pem  kube-proxy-key.pem  kube-proxy.pem  kubernetes-key.pem  kubernetes.pem


ls /etc/kubernetes/
#apiserver  bootstrap.kubeconfig  config  controller-manager  kubelet  kube-proxy.kubeconfig  proxy  scheduler  ssl  token.csv

配置Flanneld {#配置flanneld}

现在需要在serivce配置文件中增加TLS配置。

直接使用yum安装flanneld即可。

yum install -y flannel

service配置文件 /usr/lib/systemd/system/flanneld.service

cat > /usr/lib/systemd/system/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
EnvironmentFile=/etc/sysconfig/flanneld
EnvironmentFile=-/etc/sysconfig/docker-network
ExecStart=/usr/bin/flanneld-start \\
  -etcd-endpoints=\${ETCD_ENDPOINTS} \\
  -etcd-prefix=\${ETCD_PREFIX} \\
  \$FLANNEL_OPTIONS
ExecStartPost=/usr/libexec/flannel/mk-docker-opts.sh -k DOCKER_NETWORK_OPTIONS -d /run/flannel/docker
Restart=on-failure

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

/etc/sysconfig/flanneld配置文件。

export ENDPOINT1=10.72.84.160
export ENDPOINT2=10.72.84.161
export ENDPOINT3=10.72.84.162
export ETCD_PREFIX=/kube-centos/network

cat > /etc/sysconfig/flanneld <<EOF
# Flanneld configuration options  

# etcd url location.  Point this to the server where etcd runs
ETCD_ENDPOINTS="https://${ENDPOINT1}:2379,https://${ENDPOINT2}:2379,https://${ENDPOINT3}:2379"

# etcd config key.  This is the configuration key that flannel queries
# For address range assignment
ETCD_PREFIX="${ETCD_PREFIX}"

# Any additional options that you want to pass
FLANNEL_OPTIONS="-etcd-cafile=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem -etcd-certfile=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes.pem -etcd-keyfile=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes-key.pem"
EOF

注意：ENDPOINT1 ENDPOINT2 ENDPOINT3这三个环境变量，相信你可以的

在FLANNEL_OPTIONS中增加TLS的配置。

在etcd中创建网络配置

执行下面的命令为docker分配IP地址段。 用etcd V2

注意： 只需要执行一次

etcdctl2 mkdir ${ETCD_PREFIX}
etcdctl2 mk ${ETCD_PREFIX}/config '{"Network":"172.30.0.0/16","SubnetLen":24,"Backend":{"Type":"vxlan"}}'

#2017-12-01 13:08:27.672156 I | warning: ignoring ServerName for user-provided CA for backwards compatibility is deprecated
#{"Network":"172.30.0.0/16","SubnetLen":24,"Backend":{"Type":"host-gw"}}

如果你要使用host-gw模式，可以直接将vxlan改成host-gw即可。

注：参考网络和集群性能测试那节，最终我们使用的host-gw模式。

配置Docker

yum install docker -y

#1.12版本

systemctl restart docker

Flannel的文档中有写Docker Integration：

Docker daemon accepts--bipargument to configure the subnet of the docker0 bridge. It also accepts--mtuto set the MTU for docker0 and veth devices that it will be creating. Since flannel writes out the acquired subnet and MTU values into a file, the script starting Docker can source in the values and pass them to Docker daemon:

source /run/flannel/subnet.env
docker daemon --bip=${FLANNEL_SUBNET} --mtu=${FLANNEL_MTU} &

Systemd users can useEnvironmentFiledirective in the .service file to pull in/run/flannel/subnet.env

yum 安装的flaaneld ，会有一个 mk-docker-opts.sh 文件，具体路径是：/usr/libexec/flannel/mk-docker-opts.sh

这个文件是用来Generate Docker daemon options based on flannel env file。

创建 /run/flannel/subnet.env 文件：

cat >  /run/flannel/subnet.env << EOF
FLANNEL_NETWORK=172.30.0.0/16
FLANNEL_SUBNET=172.30.46.1/24
FLANNEL_MTU=1450
FLANNEL_IPMASQ=false
EOF

执行 /usr/libexec/flannel/mk-docker-opts.sh -i 命令

/usr/libexec/flannel/mk-docker-opts.sh -i 

# 执行完后会生成 /run/docker_opts.env 文件

cat /run/docker_opts.env

#DOCKER_OPT_BIP="--bip=172.30.46.1/24"
#DOCKER_OPT_IPMASQ="--ip-masq=true"
#DOCKER_OPT_MTU="--mtu=1450"

设置docker0网桥的IP地址

source /run/flannel/subnet.env
ifconfig docker0 $FLANNEL_SUBNET

ifconfig docker0

#docker0: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST>  mtu 1500
#        inet 172.30.46.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 172.30.46.255
#        ether 02:42:b7:22:d5:90  txqueuelen 0  (Ethernet)
#        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
#        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
#        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
#        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

重启flnanneld

systemctl daemon-reload
systemctl enable flanneld
systemctl restart flanneld
systemctl status flanneld

同时在 docker 的配置文件 docker.service 中增加环境变量配置：

vim /usr/lib/systemd/system/docker.service

EnvironmentFile=-/run/flannel/docker
EnvironmentFile=-/run/docker_opts.env
EnvironmentFile=-/run/flannel/subnet.env

启动docker

systemctl daemon-reload
systemctl enable docker
systemctl restart docker

查询etcd内容

etcdctl2 ls /kube-centos/network/subnets/

#2017-12-01 17:20:52.017335 I | warning: ignoring ServerName for user-provided CA for backwards compatibility is deprecated
#/kube-centos/network/subnets/172.30.20.0-24

etcdctl2 get /kube-centos/network/config
#2017-12-01 17:21:37.503071 I | warning: ignoring ServerName for user-provided CA for backwards compatibility is deprecated
#{"Network":"172.30.0.0/16","SubnetLen":24,"Backend":{"Type":"host-gw"}}

# 若有数据可以查看下面的命令
etcdctl2 get /kube-centos/network/subnets/172.30.14.0-24

下载最新的 kubelet 和 kube-proxy 二进制文件 {#下载最新的-kubelet-和-kube-proxy-二进制文件}

wget https://dl.k8s.io/v1.8.4/kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
tar -xzvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
cd kubernetes
tar -xzvf  kubernetes-src.tar.gz
cp -r ./server/bin/{kube-proxy,kubelet} /usr/local/bin/

配置config 配置文件 {#创建-kubelet-的service配置文件}

/etc/kubernetes/config文件的内容为

# 设置APISERVER 的IP
export APISERVER=10.72.84.160

cat > /etc/kubernetes/config << EOF

# 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 journal
KUBE_LOGTOSTDERR="--logtostderr=true"

# journal message level,  如果想调试可以设置为8 
KUBE_LOG_LEVEL="--v=0"

# Should this cluster be allowed to run privileged docker containers
KUBE_ALLOW_PRIV="--allow-privileged=true"

# How the controller-manager, scheduler, and proxy find the apiserver

KUBE_MASTER="--master=http://${APISERVER}:8080"

EOF

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

注意环境变量 APISERVER

{#创建-kubelet-的service配置文件}

创建 kubelet 的service配置文件 {#创建-kubelet-的service配置文件}

文件位置/usr/lib/systemd/system/kubelet.service

cat > /usr/lib/systemd/system/kubelet.service << EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Kubelet Server
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
After=docker.service
Requires=docker.service

[Service]
WorkingDirectory=/var/lib/kubelet
EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/config
EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/kubelet
ExecStart=/usr/local/bin/kubelet \\
            \$KUBE_LOGTOSTDERR \\
            \$KUBE_LOG_LEVEL \\
            \$KUBELET_API_SERVER \\
            \$KUBELET_ADDRESS \\
            \$KUBELET_PORT \\
            \$KUBELET_HOSTNAME \\
            \$KUBE_ALLOW_PRIV \\
            \$KUBELET_POD_INFRA_CONTAINER \\
            \$KUBELET_ARGS
Restart=on-failure

[Install]
WantedBy=multi-user.target


EOF

kubelet的配置文件/etc/kubernetes/kubelet。其中的IP地址更改为你的每台node节点的IP地址。

注意：/var/lib/kubelet需要手动创建。

mkdir -p /var/lib/kubelet


cat >/etc/kubernetes/kubelet  << EOF
###
## kubernetes kubelet (minion) config
#
## The address for the info server to serve on (set to 0.0.0.0 or "" for all interfaces)
KUBELET_ADDRESS="--address=${IP}"
#
## The port for the info server to serve on
#KUBELET_PORT="--port=10250"
#
## You may leave this blank to use the actual hostname
KUBELET_HOSTNAME="--hostname-override=${IP}"
#
## location of the api-server
#KUBELET_API_SERVER="--api-servers=http://${IP}:8080"
#
## pod infrastructure container
KUBELET_POD_INFRA_CONTAINER="--pod-infra-container-image=pod-infrastructure:rhel7"
#
## Add your own!
KUBELET_ARGS="--cgroup-driver=systemd --runtime-cgroups=/systemd/system.slice --kubelet-cgroups=/systemd/system.slice --cluster-dns=10.254.0.2 --bootstrap-kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap.kubeconfig --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.kubeconfig  --cert-dir=/etc/kubernetes/ssl --cluster-domain=cluster.local --hairpin-mode promiscuous-bridge --serialize-image-pulls=false"
EOF

注意 KUBELET_POD_INFRA_CONTAINER 变量 这是是infra 镜像的地址

  • --address不能设置为127.0.0.1，否则后续 Pods 访问 kubelet 的 API 接口时会失败，因为 Pods 访问的

127.0.0.1指向自己而不是 kubelet；

  • 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；
  • "--cgroup-driver配置成systemd，不要使用cgroup，否则在 CentOS 系统中 kubelet 将启动失败（保持docker和kubelet中的cgroup driver配置一致即可，不一定非使用systemd）。
  • --experimental-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；
  • 管理员通过了 CSR 请求后，kubelet 自动在--cert-dir目录创建证书和私钥文件(kubelet-client.crt和kubelet-client.key)，然后写入--kubeconfig文件；
  • 建议在--kubeconfig配置文件中指定kube-apiserver地址，如果未指定--api-servers选项，则必须指定--require-kubeconfig选项后才从配置文件中读取 kube-apiserver 的地址，否则 kubelet 启动后将找不到 kube-apiserver (日志中提示未找到 API Server），kubectl get nodes不会返回对应的 Node 信息;
  • --cluster-dns指定 kubedns 的 Service IP(可以先分配，后续创建 kubedns 服务时指定该 IP)，--cluster-domain指定域名后缀，这两个参数同时指定后才会生效；
  • --cluster-domain指定 pod 启动时/etc/resolve.conf文件中的search domain，起初我们将其配置成了cluster.local.，这样在解析 service 的 DNS 名称时是正常的，可是在解析 headless service 中的 FQDN pod name 的时候却错误，因此我们将其修改为cluster.local，去掉嘴后面的 ”点号“ 就可以解决该问题，关于 kubernetes 中的域名/服务名称解析请参见我的另一篇文章。
  • --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.kubeconfig中指定的kubelet.kubeconfig文件在第一次启动kubelet之前并不存在，请看下文，当通过CSR请求后会自动生成kubelet.kubeconfig文件，如果你的节点上已经生成了~/.kube/config 文件，你可以将该文件拷贝到该路径下，并重命名为kubelet.kubeconfig，所有node节点可以共用同一个kubelet.kubeconfig文件，这样新添加的节点就不需要再创建CSR请求就能自动添加到kubernetes集群中。同样，在任意能够访问到kubernetes集群的主机上使用kubectl --kubeconfig命令操作集群时，只要使用~/.kube/config文件就可以通过权限认证，因为这里面已经有认证信息并认为你是admin用户，对集群拥有所有权限。
  • KUBELET_POD_INFRA_CONTAINER是基础镜像容器，这里我用的是私有镜像仓库地址， 大家部署的时候需要修改为自己的镜像我上传了一个到时速云上，可以直接docker pull index.tenxcloud.com/jimmy/pod-infrastructure下载。

启动kublet {#启动kublet}

systemctl daemon-reload
systemctl enable kubelet
systemctl restart kubelet
systemctl status kubelet

通过 kublet 的 TLS 证书请求 {#通过-kublet-的-tls-证书请求}

kubelet 首次启动时向 kube-apiserver 发送证书签名请求，必须通过后 kubernetes 系统才会将该 Node 加入到集群。

查看未授权的 CSR 请求

首先要登陆到master 节点 去执行

kubectl get csr

#NAME        AGE       REQUESTOR           CONDITION
#csr-hbhjz   1m        kubelet-bootstrap   Pending


kubectl get nodes
#NAME           STATUS    AGE       VERSION
#10.72.84.161   Ready     1m        v1.6.0

# approve 获得到的csr name
kubectl certificate approve csr-hbhjz
#certificatesigningrequest "csr-hbhjz" approved

kubectl get nodes
#NAME           STATUS    AGE       VERSION
#10.72.84.161   Ready     2m        v1.6.0

注意：假如你更新kubernetes的证书，只要没有更新token.csv，当重启kubelet后，该node就会自动加入到kuberentes集群中，而不会重新发送certificaterequest，也不需要在master节点上执行kubectl certificate approve操作。前提是不要删除node节点上的/etc/kubernetes/ssl/kubelet*和/etc/kubernetes/kubelet.kubeconfig文件。否则kubelet启动时会提示找不到证书而失败。

配置 kube-proxy {#配置-kube-proxy}

**创建 kube-proxy 的service配置文件 **

文件： 文件路径

/usr/lib/systemd/system/kube-proxy.service

cat > /usr/lib/systemd/system/kube-proxy.service << EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Kube-Proxy Server
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
After=network.target

[Service]
EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/config
EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/proxy
ExecStart=/usr/local/bin/kube-proxy \\
        \$KUBE_LOGTOSTDERR \\
        \$KUBE_LOG_LEVEL \\
        \$KUBE_MASTER \\
        \$KUBE_PROXY_ARGS
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536

[Install]
WantedBy=multi-user.target


EOF

kube-proxy配置文件/etc/kubernetes/proxy

cat > /etc/kubernetes/proxy << EOF

###
# kubernetes proxy config

# default config should be adequate

# Add your own!
KUBE_PROXY_ARGS="--bind-address=${IP} --hostname-override=${IP} --kubeconfig=/etc/kubernetes/kube-proxy.kubeconfig --cluster-cidr=10.254.0.0/16"

EOF

  • --hostname-override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 iptables 规则；

  • 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；

  • --kubeconfig指定的配置文件嵌入了 kube-apiserver 的地址、用户名、证书、秘钥等请求和认证信息；

  • 预定义的 RoleBindingcluster-admin将Usersystem:kube-proxy与 Rolesystem:node-proxier绑定，该 Role 授予了调用
    kube-apiserverProxy 相关 API 的权限；

启动 kube-proxy {#启动-kube-proxy}

systemctl daemon-reload
systemctl enable kube-proxy
systemctl restart kube-proxy
systemctl status kube-proxy -l

IPtables 规则查看

iptables -L -v -n -t nat