目录
一、理论
1.K8S多Master架构
2.配置master02
3.master02 节点部署
4.负载均衡部署
二、实验
1.环境
2.配置master02
3.master02 节点部署
4.负载均衡部署
三、总结
一、理论
1.K8S多Master架构
(1) 场景
Kubernetes作为容器集群系统,通过健康检查+重启策略实现了Pod故障自我修复能力,通过调度算法实现将Pod分布式部署,并保持预期副本数,根据Node失效状态自动在其他Node拉起Pod,实现了应用层的高可用性。
针对Kubernetes集群,高可用性还应包含以下两个层面的考虑:Etcd数据库的高可用性和Kubernetes Master组件的高可用性。 而Etcd在单Master项目中已经采用3个节点组建集群实现高可用,所以需要对Master节点高可用进行说明和实施。
Master节点扮演着总控中心的角色,通过不断与工作节点上的Kubelet和kube-proxy进行通信来维护整个集群的健康工作状态。如果Master节点故障,将无法使用kubectl工具或者API做任何集群管理。
Master节点主要有三个服务kube-apiserver、kube-controller-manager和kube-scheduler,其中kube-controller-manager和kube-scheduler组件自身通过选择机制已经实现了高可用,所以Master高可用主要针对kube-apiserver组件,而该组件是以HTTP API提供服务,因此对它高可用与Web服务器类似,增加负载均衡器对其负载均衡即可,并且可水平扩容。
(2)架构
(3)Nginx+Keepalived高可用负载均衡器
① 架构
② 场景
1)Nginx是一个主流Web服务和反向代理服务器,这里用四层实现对apiserver实现负载均衡。
Keepalived是一个主流高可用软件,基于VIP绑定实现服务器双机热备,在上述拓扑中, 2)Keepalived主要根据Nginx运行状态判断是否需要故障转移(漂移VIP),例如当Nginx主节点挂掉,VIP会自动绑定在Nginx备节点,从而保证VIP一直可用,实现Nginx高可用。
3)如果项目部署在公有云上,一般都不支持keepalived,可以直接用它们的负载均衡器产品,直接负载均衡多台Master kube-apiserver,架构与上面一样。
在两台Master节点操作。
2.配置master02
(1)环境
关闭防火墙
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld关闭selinux
setenforce 0 #临时关闭
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config #永久关闭关闭swap
swapoff -a
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab设置主机名
hostnamectl set-hostname master02在各节点添加hosts
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.204.176 master02
192.168.204.171 master01
192.168.204.173 node01
192.168.204.175 node02
EOF将桥接的IPv4流量传递到iptables的链
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables =1
EOFsysctl --system #重新载入一下时间同步
yum install ntpdate -y
ntpdate time.windows.com
3.master02 节点部署
(1)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@192.168.204.176:/opt/
scp -r /opt/kubernetes/ root@192.168.204.176:/opt
scp /usr/lib/systemd/system/{kube-apiserver,kube-controller-manager,kube-scheduler}.service root@192.168.204.176:/usr/lib/systemd/system/
(2)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://192.168.204.171:2379,https://192.168.204.173:2379,https://192.168.204.175:2379 \
--bind-address=192.168.204.176 \ #修改
--secure-port=6443 \
--advertise-address=192.168.204.176 \ #修改
......
(3)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
(4)查看node节点状态
ln -s /opt/kubernetes/bin/* /usr/local/bin/
kubectl get nodes
kubectl get nodes -o wide
4.负载均衡部署
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)在lb01、lb02节点上操作
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/$basearch/
gpgcheck=0
EOF
yum install nginx -y
修改nginx配置文件,配置四层反向代理负载均衡,指定k8s群集2台master的节点ip和6443端口
vim /etc/nginx/nginx.conf
events {worker_connections 1024;
}#添加
stream {log_format main '$remote_addr $upstream_addr - [$time_local] $status $upstream_bytes_sent';access_log /var/log/nginx/k8s-access.log main;upstream k8s-apiserver {server 192.168.111.171:6443;server 192.168.111.176:6443;}server {listen 6443;proxy_pass k8s-apiserver;}
}http {
......
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
部署keepalived服务
yum install keepalived -y
修改keepalived配置文件
vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalivedglobal_defs {# 接收邮件地址notification_email {acassen@firewall.locfailover@firewall.locsysadmin@firewall.loc}# 邮件发送地址notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.locsmtp_server 127.0.0.1smtp_connect_timeout 30router_id NGINX_MASTER #lb01节点的为 NGINX_MASTER,lb02节点的为 NGINX_BACKUP
}#添加一个周期性执行的脚本
vrrp_script check_nginx {script "/etc/nginx/check_nginx.sh" #指定检查nginx存活的脚本路径
}vrrp_instance VI_1 {state MASTER #lb01节点的为 MASTER,lb02节点的为 BACKUPinterface ens33 #指定网卡名称 ens33virtual_router_id 51 #指定vrid,两个节点要一致priority 100 #lb01节点的为 100,lb02节点的为 90advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 1111}virtual_ipaddress {192.168.204.100/24 #指定 VIP}track_script {check_nginx #指定vrrp_script配置的脚本}
}
创建nginx状态检查脚本
vim /etc/nginx/check_nginx.sh
#!/bin/bash
#egrep -cv "grep|$$" 用于过滤掉包含grep 或者 $$ 表示的当前Shell进程ID
count=$(ps -ef | grep nginx | egrep -cv "grep|$$")if [ "$count" -eq 0 ];thensystemctl stop keepalived
fichmod +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 #查看VIP是否生成
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://192.168.204.100:6443vim kubelet.kubeconfig
server: https://192.168.204.100:6443vim kube-proxy.kubeconfig
server: https://192.168.204.100:6443
node节点重启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
(2)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
在对应网段的node节点上操作,可以直接使用浏览器或者curl命令访问
curl 172.17.14.2
这时在master01节点上查看nginx日志,发现没有权限查看
kubectl logs nginx-dbddb74b8-n2zbw
在master01节点上,将cluster-admin角色授予用户system:anonymous
kubectl create clusterrolebinding cluster-system-anonymous --clusterrole=cluster-admin --user=system:anonymous
这时在master01节点上查看nginx日志
kubectl logs nginx-dbddb74b8-n2zbw
二、实验
由实验:二进制部署K8S单Master架构(二)继续进行
1.环境
表1 K8S环境
主机 | IP | 软件 | 硬件 |
k8s集群master01 | 192.168.204.171 | kube-apiserver kube-controller-manager kube-scheduler etcd | 4核4G |
k8s集群node1 | 192.168.204.173 | kubelet kube-proxy docker flannel | 4核4G |
k8s集群node2 | 192.168.204.175 | kubelet kube-proxy docker flannel | 4核4G |
k8s集群master02 | 192.168.204.176 | kube-apiserver kube-controller-manager kube-scheduler etcd | 4核4G |
负载均衡器1(lb01) | 192.168.204.177 | nginx,keepalived | 2核2G |
负载均衡器2(lb02) | 192.168.204.178 | nginx,keepalived | 2核2G |
2.配置master02
(1)环境
关闭防火墙
关闭selinux
关闭swap
设置主机名
在各节点添加hosts
将桥接的IPv4流量传递到iptables的链
重新载入一下
时间同步
3.master02 节点部署
(1)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
(2)修改配置文件kube-apiserver中的IP
(3)在 master02 节点上启动各服务并设置开机自启
(4)查看node节点状态
4.负载均衡部署
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)在lb01、lb02节点上操作
配置nginx的官方在线yum源,配置本地nginx的yum源
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
检查配置文件语法
启动nginx服务,查看已监听6443端口
部署keepalived服务
修改keepalived配置文件
创建nginx状态检查脚本
启动keepalived服务(一定要先启动了nginx服务,再启动keepalived服务)
vip已在lb01生成
修改node节点上的bootstrap.kubeconfig,kubelet.kubeconfig配置文件为VIP
node1:
node2:
重启kubelet和kube-proxy服务
在 lb01 上查看 nginx 和 node 、 master 节点的连接状态
(2)在 master01 节点上操作
测试创建pod
查看Pod的状态信息
正在创建中
创建完成,运行中
READY为1/1,表示这个Pod中有1个容器
在对应网段的node节点上操作,可以直接使用浏览器或者curl命令访问
这时在master01节点上查看nginx日志,发现没有权限查看
在master01节点上,将cluster-admin角色授予用户system:anonymous
这时在master01节点上查看nginx日志
三、总结
kube-controller-manager和kube-scheduler组件自身通过选择机制已经实现了高可用,所以Master高可用主要针对kube-apiserver组件。
nginx实现负载均衡,keepalived实现双机热备。
启动keepalived服务(一定要先启动了nginx服务,再启动keepalived服务)。