容器化弹性伸缩集群:kuberntes环境构建-阿里云开发者社区

1. 简介

redhat 在今年9月份发布了k8s 和 etcd 的yum 源(redhat 7),我们下面都是基于redhat 7操作系统以yum来构建k8s集群,你也可以到github 下载kubernetes 进行安装部署

下面是k8s集群架构

kubernetes 架构

2. 集群架构部署

基本信息

#服务器分配
192.168.9.155 kubem #k8s master
192.168.9.7 kubes1 #k8s minion1
192.168.9.6 kubes2 #k8s minion2
192.168.9.209 etcd #etcd

#版本选择
etcd v2.1.1 kubernetes v1.0.3

2.1 etcd 安装配置(etcd)

安装etcd

yum install etcd -y

配置 etcd配置文件

这里我直接使用脚本进行替换配置,也可以手工修改,主要是配置etcd地址,这里主要做演示,就不搭建etcd集群了,如果搭建etcd集群可以参考coreos doc 构建etcd集群.

注意:这里的ip变量,因为我的地址是192网段, 所以我这里简单点直接grep 192来过滤

ip=`ifconfig | grep inet | awk '{print $2}' | grep 192`
echo ''>/etc/etcd/etcd.conf
cat >/etc/etcd/etcd.conf <<EOF
ETCD_NAME=default
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="http://0.0.0.0:2379"
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="http://$ip:2379"
EOF

配置etcd 启动

systemctl enable etcd
systemctl start etcd

2.2 kube master 安装配置(kubem)

安装 k8s master

yum install kubernetes-master -y

配置 master默认配置

mkdir /etc/systemd/system/kube-apiserver.service.d
cat >/etc/systemd/system/kube-apiserver.service.d/10-varrun-build.conf <<EOF
[Service]
# Run ExecStartPre with root-permissions
PermissionsStartOnly=true
ExecStartPre=-/usr/bin/mkdir /var/run/kubernetes
ExecStartPre=/usr/bin/chown -R kube:kube /var/run/kubernetes/
EOF


#生成sslkey
openssl genrsa -out /tmp/serviceaccount.key 2048

#注意这里配置你的etcd ip地址
etcd_ip='192.168.9.209'

#获取本机ip地址
ip=`ifconfig | grep inet | awk '{print $2}' | grep 192`

#配置k8s master 的 apiserver,controller-manager,config文件
echo ''>/etc/kubernetes/apiserver
cat >/etc/kubernetes/apiserver <<EOF
KUBE_API_ADDRESS="--address=0.0.0.0"
KUBE_ETCD_SERVERS="--etcd_servers=http://$etcd_ip:2379"
KUBE_SERVICE_ADDRESSES="--service-cluster-ip-range=192.10.11.0/16"
KUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission_control=NamespaceLifecycle,NamespaceExists,LimitRanger,SecurityContextDeny,ServiceAccount,ResourceQuota"
KUBE_API_ARGS="--service_account_key_file=/tmp/serviceaccount.key"
EOF

echo ''>/etc/kubernetes/controller-manager 
cat >/etc/kubernetes/controller-manager <<EOF
KUBE_CONTROLLER_MANAGER_ARGS="--node-monitor-grace-period=10s --pod-eviction-timeout=10s --service_account_private_key_file=/tmp/serviceaccount.key"
EOF

echo ''>/etc/kubernetes/config 
cat >/etc/kubernetes/config <<EOF
KUBE_LOGTOSTDERR="--logtostderr=true"
KUBE_LOG_LEVEL="--v=0"
KUBE_ALLOW_PRIV="--allow_privileged=false"
KUBE_MASTER="--master=http://$ip:8080"
EOF

配置k8s master 启动

systemctl enable kube-apiserver kube-scheduler kube-controller-manager
systemctl restart kube-apiserver kube-scheduler kube-controller-manager

2.3 kube minion 安装配置(minion1,minion2)

安装 k8s minion + docker(注意k8s 2个节点都需要同样配置)

yum install kubernetes-node docker -y

配置 k8s minion配置文件

#注意:这里配置k8s master 地址,请替换自己的k8s master 地址
kube_master='192.168.9.155'

#注意: 同样注意这里的 grep 192,原因见上面
ip=`ifconfig | grep inet | grep 192 | awk '{print $2}'`


#配置 config和kubelet
echo ''>/etc/kubernetes/config
cat >/etc/kubernetes/config <<EOF
KUBE_LOGTOSTDERR="--logtostderr=true"
KUBE_LOG_LEVEL="--v=0"
KUBE_ALLOW_PRIV="--allow_privileged=false"
KUBE_MASTER="--master=http://$kube_master:8080"
EOF

echo ''>/etc/kubernetes/kubelet 
cat >/etc/kubernetes/kubelet <<EOF
KUBELET_ADDRESS="--address=0.0.0.0"
KUBELET_HOSTNAME="--hostname_override=$ip"
KUBELET_API_SERVER="--api_servers=http://$kube_master:8080"
KUBELET_ARGS="--pod-infra-container-image=kubernetes/pause"
EOF

启动k8s minion + docker

systemctl enable kubelet kube-proxy docker
systemctl start docker kubelet kube-proxy

到此我们k8s集群搭建完成了,我们可以使用如下命令在k8s master执行获取nodes信息

[root@kubem py]# kubectl get nodes
NAME LABELS STATUS
192.168.9.6 kubernetes.io/hostname=192.168.9.6 Ready
192.168.9.7 kubernetes.io/hostname=192.168.9.7 Ready

2.4 使用工具quagga 配置容器间网络互通

从前面k8s集群搭建,你会看到网上搜索的k8s集群搭建容器网络互通大部分都基于flannel 来做,但这里我们使用quagga 来实现容器互通,使用quagga来做主要是觉得目前flannel通过端口转发方式实现容器互通,从性能上来看还不太理想,同时flannel本身还不够稳定,quagga的配置步奏如下:

安装brctl工具

yum install -y bridge-utils.x86_64

删除默认的docker0 网卡,并创建新的网卡kbr0

brctl addbr kbr0
ip link set dev docker0 down
ip link del dev docker0

配置kbr0 IP(我们写入一个配置文件到操作系统的网络配置目录)

这里注意:每个minion 节点配置不同的IPADDR,假设minion1 为172.11.11.1 ,则可以配置minion2为172.12.12.1,同时更改网关同步配置

cat >/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-kbr0 <<EOF
DEVICE=kbr0
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=static
IPADDR=172.11.11.1
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=172.11.11.0
USERCTL=no
TYPE=Bridge
IPV6INIT=no
EOF

更改docker默认参数配置,让docker默认使用kbr0网卡

sed -i 's/selinux-enabled/selinux-enabled -b=kbr0/' /etc/sysconfig/docker

重启network和docker

注意:如果重启network 没有加载kbr0,则需要重启操作系统

systemctl restart network.service docker.sersvice

这里有网友直接将quagga 配置好并打包为docker image,我们直接拿来使用,我们也可以自行在宿主机上安装quagga

docker pull index.alauda.cn/georce/router

#配置--restart=always 是为了让系统每次重启,docker daemon启动后自动启动该容器
docker run -itd --name=router --restart=always --privileged --net=host index.alauda.cn/georce/router

等待几秒钟,我们通过以下命令查看,可以看到route自动更新了

注意: 如果你执行命令route -n没有发现更新,你可以尝试stop 系统防火墙,再执行命令查看

[root@kubem py]# route -n 172.11.11.0 192.168.9.7 255.255.255.0 UG 2 0 0 enp0s8
172.13.13.0 192.168.9.6 255.255.255.0 UG 2 0 0 enp0s8
172.15.15.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 425 0 0 kbr0
172.16.16.0 192.168.9.209 255.255.255.0 UG 2 0 0 enp0s8
172.17.17.0 192.168.9.5 255.255.255.0 UG 2 0 0 enp0s8
172.18.18.0 192.168.9.8 255.255.255.0 UG 2 0 0 enp0s8
172.19.19.0 192.168.9.51 255.255.255.0 UG 2 0 0 enp0s8


#ping其他容器地址
[root@kubem py]# ping 172.13.13.8
PING 172.13.13.8 (172.13.13.8) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.13.13.8: icmp_seq=1 ttl=63 time=1.11 ms
64 bytes from 172.13.13.8: icmp_seq=2 ttl=63 time=0.902 ms
64 bytes from 172.13.13.8: icmp_seq=3 ttl=63 time=0.824 ms
64 bytes from 172.13.13.8: icmp_seq=4 ttl=63 time=0.772 ms
64 bytes from 172.13.13.8: icmp_seq=5 ttl=63 time=0.888 m

3. kube-ui 安装

kubernetes 自带了一个kube-ui,用来展示kubernetes 集群状态,目前kube-ui 还比较简单,只展现了kube 节点资源使用率,rc,service,pod ,nodes 情况,默认情况下安装kubernetes 集群是没有安装kube-ui的,需要我们手工安装

注意:在安装kube-ui 之前,你需要把kube master服务器与其他kube minon 容器大二层网络互通,直接办法就是前面讲到的使用工具quagga 配置容器间网络互通这一节的流程在kube master 服务器上执行一次,可以在kube master上配置一个网卡kbr0 ,网络配置也跟其他minion节点容器网络相同域,让kube master 也能访问到kube minion 容器网络,否则kube-ui 安装好后会报无法访问minion pod地址

#####安装配置准备工作

kube-ui的docker image是在google gcr中,由于众所周知的原因,我们在国内无法访问到这个源,这里我将源下载下来放到百度云盘中,我们可以将此image 下载下来后通过docker load 命令进行导入到kube minion或者私有仓库中.

kube-ui image 国内源

同时我们要用到3个文件分别是kube-ui rc ,svc,kube-system,这3个文件,rc和service 在kubernetes 安装包kubernetes\cluster\addons\kube-ui路径下,你可以从github下载kubernetes 获取这2个文件,kube-system 文件需要你自己定义构建,由于kubernetes 完整安装包非常大,我这里直接将这3个文件内容展示,你可以直接复制内容命名一个文件名称使用kubectl create -f 进行创建,同时这里我将kubernetes 1.1版本直接搬到了百度云上,有需要可以下载:

kuberntes 1.1版本国内下载地址

下面是kube-ui rc,svc 和kube-system 内容,创建的顺序是kube-system-->kube-ui-rc-->kube-ui-svc

kube-system.yaml

{
 "kind": "Namespace",
 "apiVersion": "v1",
 "metadata": {
 "name": "kube-system"
 }
}

kube-ui-rc.yaml

apiVersion: v1 kind: ReplicationController metadata:
 name: kube-ui-v2
 namespace: kube-system
 labels:
 k8s-app: kube-ui
 version: v2
 kubernetes.io/cluster-service: "true" spec:
 replicas: 2
 selector:
 k8s-app: kube-ui
 version: v2
 template:
 metadata:
 labels:
 k8s-app: kube-ui
 version: v2
 kubernetes.io/cluster-service: "true"
 spec:
 containers:
 - name: kube-ui
 image: gcr.io/google_containers/kube-ui:v2
 resources:
 limits:
 cpu: 200m
 memory: 200Mi
 ports:
 - containerPort: 8080
 livenessProbe:
 httpGet:
 path: /
 port: 8080
 initialDelaySeconds: 30
 timeoutSeconds: 5

kube-ui-svc.yaml

	apiVersion: v1
	kind: Service
	metadata:
	 name: kube-ui
	 namespace: kube-system
	 labels:
	 k8s-app: kube-ui
	 kubernetes.io/cluster-service: "true"
	 kubernetes.io/name: "KubeUI"
	spec:
	 selector:
	 k8s-app: kube-ui
	 ports:
	 - port: 80
	 targetPort: 8080

#####安装配置过程前面的准备工作准备好以后,kube-ui的安装配置非常简单,总结为下面几步

1.执行创建kube-system

#创建kube-system
[root@km kube]# kubectl create -f kube-system.yaml 
namespaces/kube-system #检查是否创建成功
[root@km kube]# kubectl get namespace
NAME LABELS STATUS
default <none> Active
kube-system <none> Active

创建kube-ui-rc 这里再提醒一下,一定要记得把kube-ui 镜像导入到kube minion 中,否则由于无法访问gcr的源,会一直卡在这里无法running 成功,同时注意由于我们的kube-ui 是创建在kube-system namespace 中的,所有我们查找rc,pod 都需要带关键字 --namespace=kube-system 或--all-namespace

[root@km kube]# kubectl create -f kube-ui-rc.yaml 
replicationcontrollers/kube-ui-v2
[root@km kube]# kubectl get pods --namespace=kube-system
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
kube-ui-v2-kv8se 1/1 Running 0 21s
kube-ui-v2-mw65q 1/1 Running 0 21s
[root@km kube]# kubectl get rc --namespace=kube-system CONTROLLER CONTAINER(S) IMAGE(S) SELECTOR REPLICAS
kube-ui-v2 kube-ui gcr.io/google_containers/kube-ui:v2 k8s-app=kube-ui,version=v2 2

创建kube-ui-svc

[root@km kube]# kubectl create -f kube-ui-svc.yaml 
services/kube-ui
[root@km kube]# kubectl get svc --namespace=kube-system NAME LABELS SELECTOR IP(S) PORT(S)
kube-ui k8s-app=kube-ui,kubernetes.io/cluster-service=true,kubernetes.io/name=KubeUI k8s-app=kube-ui 192.168.155.143 80/TCP

4.访问http://kube-master地址:8080/ui 可以看到我们kube-ui界面

4. 总结

前面的配置,基本绕过了网上的一些构建k8s集群不完整文档的坑,主要有如下几个坑

问题:

Unable to listen for secure (open /var/run/kubernetes/apiserver.crt: no such file or directory

解决:

vi /etc/systemd/system/kube-apiserver.service.d/10-varrun-build.conf
[Service]
# Run ExecStartPre with root-permissions
PermissionsStartOnly=true
ExecStartPre=-/usr/bin/mkdir /var/run/kubernetes
ExecStartPre=/usr/bin/chown -R kube:kube /var/run/kubernetes/

问题:

no API token found for service account default/default, retry after the token is automatically created and added to the service account

解决:

1. openssl genrsa -out /tmp/serviceaccount.key 2048 2.
 vim /etc/kubernetes/apiserver:
 KUBE_API_ARGS="--service_account_key_file=/tmp/serviceaccount.key" 3.
 vim /etc/kubernetes/controller-manager
 KUBE_CONTROLLER_MANAGER_ARGS="--service_account_private_key_file=/tmp/serviceaccount.key"
 systemctl restart kube-controller-manager.service

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容器化弹性伸缩集群:kuberntes环境构建