【K8S 二进制部署】部署Kurbernetes的网络组件、高可用集群、相关工具

上传 cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz 和 flannel.tar 到 /opt 目录中
cd /opt/
docker load -i flannel.tar


mkdir -p /opt/cni/bin
tar zxvf cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz -C /opt/cni/bin


在 master01 节点上操作
#上传 kube-flannel.yml 文件到 /opt/k8s 目录中，部署 CNI 网络
cd /opt/k8s
kubectl apply -f kube-flannel.yml


kubectl get pods -n kube-system

kubectl get nodes

4、网络插件二：calico插件

1、概念

calico：采用直接路由的方式。BGP路由。不需要需改报文，统一直接通过路由表转发，路由表会很复杂，运行维护的要求比较高

BGP模式的特点：交换路由信息的外部网关协议，可以连接不同的node节点，node节点可能不是同一网段，BGP实现可靠的、最佳的、动态的路由选择。自动识别相邻的路由设备。

calico不使用overlay重叠网络，也不需要交换，直接通过虚拟路由实现，每一台虚拟路由都通过BGP转发

2、核心组件：

felix：也是运行在主机上的一个个pod，一个进程。K8S daemonset的方式部署的pod

负责在宿主机上（node节点上）插入路由规则，维护calico所需的网络设备。网络接口管理，网络接口的监听，路由等等

daemonset：daemonset会在每个node节点部署相同的pod，后台的方式进行运行

BGP client：bird BGP的客户端，专门负责杂集群中分发路由规则的信息。每一个节点都会有一个BGP client

BGP协议广播的方式通知其他节点，分发路由的规则，实现网络互通

etcd：保存路由信息，负责整个网络元数据的一致性，保证整个网络状态的一致和准确

3、calico的工作原理：

路由转发，纯路由，没有交换

发现目标设备：BGP协议

通过路由表来维护每个pod之间的通信

一旦创建好pod之后，添加一个设备cali veth pair设备，是一个虚拟网卡设备

虚拟网卡：veth pair是一对设备，是一个虚拟的以太网设备。

一头连接在容器的网络命名空间（名称一般是eth0）

另一台连接在宿主机的网络命名空间（名称一般是cali）

IP地址分配：veth pair连接容器的部分给容器分配一个IP地址，这个IP地址是一个唯一标识。宿主机也会被veth pair分配一个calico网络的内部IP地址。和其他节点上的容器进行通信

4、工作流程

veth设备，容器发出的IP地址通过veth pair设备到宿主机，宿主机根据路由规则的下一跳地址，发送到网关（目标宿主机节点），数据包到达目标宿主机，veth pair设备，目标宿主机也是根据路由规则，下一跳地址，转发到目标容器。

5、ipip模式和BGP模式：

ipip模式：

会生成一个Tunnel，所有的数据包封装都在Tunnel内部打包。封装的是宿主机ip、容器内部的IP地址

ipip的隧道：在隧道进行数据包的封装

BGP模式：

通过为ip路由表的前缀来实现目标主机的可达性

对比ipip模式，BGP模式没有隧道，BGP模式下，pod的数据包直接通过网卡发送到目的地

6、部署 Calico：

在 master01 节点上操作

上传 calico.yaml 文件到 /opt/k8s 目录中，部署 CNI 网络

cd /opt/k8s
vim calico.yaml

#修改里面定义 Pod 的网络（CALICO_IPV4POOL_CIDR），需与前面 kube-controller-manager 配置文件指定的 cluster-cidr 网段一样
????- name: CALICO_IPV4POOL_CIDR
??????value: "10.244.0.0/16" ???????#Calico 默认使用的网段为 192.168.0.0/16

kubectl apply -f calico.yaml

kubectl get pods -n kube-system

kubectl get nodes

二、K8S网络总结：

常用的K8S网络类型：

flannel：配置简单，功能简单，基于overlay叠加网络实现，在物理层的网络上再封装一层虚拟的网络层

vxlan是虚拟三层网络，用的最多的模式。是基于vni +ip进行转发，flannel提供路由表，内核封装和解封装。

UDP是默认模式（只管发），一般不用，host配置复杂一般也不用

由于封装和解封装的过程，对数据传输的性能会有影响，没有网络策略配置的能力。

默认网段是：10.244.0.0/16

calico：功能强大，基于路由表进行转发，没有封装和解封装的过程。具备网络策略的配置能力。但是路由表维护起来比较复杂

模式：ipip模式和BGP模式

简单的小集群使用flannel即可

日后有扩容、配置网络策略选择calico

三、部署coredns组件：

1、概念

可以为集群中的service资源创建一个域名和ip进行对应解析的关系

service是对外提供访问的一个地址，现在加入DNS机制之后，可以直接访问它的服务名，

2、部署 CoreDNS

2.1、node节点操作

在所有 node 节点上操作

#上传 coredns.tar 到 /opt 目录中

cd /opt

docker load -i coredns.tar



在 master01 节点上操作

#上传 coredns.yaml 文件到 /opt/k8s 目录中，部署 CoreDNS

cd /opt/k8s

kubectl apply -f coredns.yaml

kubectl get pods -n kube-system

DNS 解析测试

kubectl create clusterrolebinding cluster-system-anonymous --clusterrole=cluster-admin --user=system:anonymous

四、新master节点部署

1、部署配置

要先初始化，将上面的准备操作准备

从 master01 节点上拷贝证书文件、各master组件的配置文件和服务管理文件到 master02 节点

scp -r /opt/etcd/ root@20.0.0.62:/opt/

scp -r /opt/kubernetes/ root@20.0.0.62:/opt

scp -r /root/.kube root@20.0.0.62:/root

scp /usr/lib/systemd/system/{kube-apiserver,kube-controller-manager,kube-scheduler}.service root@20.0.0.62:/usr/lib/systemd/system/

修改配置文件kube-apiserver中的IP

vim /opt/kubernetes/cfg/kube-apiserver

KUBE_APISERVER_OPTS="--logtostderr=true \
--v=4 \
--etcd-servers=https://192.168.233.91:2379,https://192.168.233.93:2379,https://192.168.233.94:2379 \
--bind-address=192.168.233.92 \ #修改
--secure-port=6443 \
--advertise-address=192.168.233.92 \ #修改

在 master02 节点上启动各服务并设置开机自启

systemctl start kube-apiserver.service

systemctl enable kube-apiserver.service

systemctl start kube-controller-manager.service

systemctl enable kube-controller-manager.service

systemctl start kube-scheduler.service

systemctl enable kube-scheduler.service

查看node节点状态

ln -s /opt/kubernetes/bin/* /usr/local/bin/

kubectl get nodes

kubectl get nodes -o wide #-o=wide：输出额外信息；对于Pod，将输出Pod所在的Node名

此时在master02节点查到的node节点状态仅是从etcd查询到的信息，

而此时node节点实际上并未与master02节点建立通信连接，因此需要使用一个VIP把node节点与master节点都关联起来

五、部署nginx实现负载均衡

配置load balancer集群双机热备负载均衡（nginx实现负载均衡，keepalived实现双机热备）

1、部署nginx

配置nginx的官方在线yum源，配置本地nginx的yum源

cat > /etc/yum.repos.d/nginx.repo << 'EOF'
[nginx]
name=nginx repo
baseurl=http://nginx.org/packages/centos/7/$basearch/
gpgcheck=0
EOF


yum install nginx -y

//修改nginx配置文件，配置四层反向代理负载均衡，指定k8s群集2台master的节点ip和6443端口

stream {

log_format ?main ?'$remote_addr $upstream_addr - [$time_local] $status $upstream_bytes_sent';



????access_log ?/var/log/nginx/k8s-access.log ?main;



?upstream k8s-apiserver {

????????server 20.0.0.61:6443;

????????server 20.0.0.62:6443;

????}

????server { ?????

????????listen 6443;

????????proxy_pass k8s-apiserver;

????}

} ???????

?#日志记录格式

#$remote_addr: 客户端的 IP 地址。

#$upstream_addr: 上游服务器的地址。

#[$time_local]: 访问时间，使用本地时间。

#$status: HTTP 响应状态码。

#$upstream_bytes_sent: 从上游服务器发送到客户端的字节数。 ???

检查配置文件语法
nginx -t ??


启动nginx服务，查看已监听6443端口
systemctl start nginx
systemctl enable nginx
netstat -natp | grep nginx

2、部署keepalived服务

yum install keepalived -y

修改keepalived配置文件

vim /etc/keepalived/keepalived.conf

创建nginx状态检查脚本
vim /etc/nginx/check_nginx.sh

#!/bin/bash ???????????????????????????????????????????????????????
/usr/bin/curl -I http://localhost &>/dev/null ???
if [ $? -ne 0 ];then ???????????????????????????????????????????
# ???/etc/init.d/keepalived stop
????systemctl stop keepalived
fi


chmod +x /etc/nginx/check_nginx.sh

启动keepalived服务（一定要先启动了nginx服务，再启动keepalived服务）

systemctl start keepalived

systemctl enable keepalived

ip a

3、测试

主nginx

ip addr

关闭主nginx测试高可用：

VIP漂移到备nginx上

测试故障恢复：

先启动nginx，再启动keepalived

VIP漂移回来了

修改node节点上的bootstrap.kubeconfig,kubelet.kubeconfig配置文件为VIP

cd /opt/kubernetes/cfg/

vim bootstrap.kubeconfig

server: https://20.0.0.100:6443

??????????????????????

vim kubelet.kubeconfig

server: https://20.0.0.100:6443

????????????????????????

vim kube-proxy.kubeconfig

server: https://20.0.0.100:6443

重启kubelet和kube-proxy服务

systemctl restart kubelet.service

systemctl restart kube-proxy.service

在 lb01 上查看 nginx 和 node 、 master 节点的连接状态

netstat -natp | grep nginx

在 master01 节点上操作

测试创建pod

kubectl run nginx --image=nginx

查看Pod的状态信息

kubectl get pods

kubectl get pods -o wide

READY为1/1，表示这个Pod中有1个容器

kubectl exec -it nginx bash

这时在master01节点上查看nginx日志

kubectl logs nginx-dbddb74b8-nf9sk

六、基于Web的Kubernetes用户界面--Dashboard

1、部署Dashboard：

仪表盘，kubernetes的可视化界面。在这个可视化界面上，可以对集群进行管理

安装dashhoard

在 master01 节点上操作

#上传 recommended.yaml 文件到 /opt/k8s 目录中
cd /opt/k8s



kubectl apply -f recommended.yaml


创建service account并绑定默认cluster-admin管理员集群角色
kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kube-system


kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:dashboard-admin



#获取token值
kubectl describe secrets -n kube-system $(kubectl -n kube-system get secret | awk '/dashboard-admin/{print $1}')

#使用输出的token登录Dashboard
https://20.0.0.63:30001

文章来源:https://blog.csdn.net/koeda1/article/details/135255481
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