二進制搭建k8s

實驗環境：

k8s集群master01:192.168.1.11

k8s集群master02:192.168.1.22

master虛擬ip：192.168.1.100

k8s集群node01:192.168.1.33

k8s集群node01:192.168.1.44

nginx+keepalive01（master）:192.168.1.55

nginx+keepalive02（backup）:192.168.1.66

在所有機器上初始化系統：

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
iptables -F && iptables -t nat -F && iptables -t mangle -F && iptables -X#關閉selinux
setenforce 0
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config#關閉swap
swapoff -a
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab #分別設置主機名
hostnamectl set-hostname master01
hostnamectl set-hostname master02
hostnamectl set-hostname node01
hostnamectl set-hostname node02#添加hosts文件
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.1.11 master01
192.168.1.22 master02
192.168.1.33 node01
192.168.1.44 node02
EOF#調整內核參數
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1
net.ipv4.ip_forward=1
EOF
#開啟網橋模式，可將網橋的流量傳遞給iptables鏈
#關閉ipv6協議
sysctl --system#時間同步
yum install ntpdate -y
ntpdate time.windows.com

在所有node節點部署docker：

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo 
yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
systemctl start docker.service
systemctl enable docker.service

部署etcd集群：

準備cfssl證書生成工具cfssl、cfssljson、cfssl-certinfo放在master01上的/usr/local/bin/下并賦予執行權限

wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64 -O /usr/local/bin/cfssl
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64 -O /usr/local/bin/cfssljson
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64 -O /usr/local/bin/cfssl-certinfo
chmod +x /usr/local/bin/cfssl*

創建/opt/k8s/目錄并使用腳本生成CA證書、etcd服務器證書以及私鑰

mkdir /opt/k8s
cd /opt/k8s/
chmod +x etcd-cert.sh etcd.sh
mkdir /opt/k8s/etcd-cert
mv etcd-cert.sh etcd-cert/
cd /opt/k8s/etcd-cert/
./etcd-cert.sh

etcd-cert.sh腳本：

#!/bin/bash# 配置證書生成策略
cat > ca-config.json <<EOF
{"signing": {"default": {"expiry": "87600h"},"profiles": {"www": {"expiry": "87600h","usages": ["signing","key encipherment","server auth","client auth"]}}}
}
EOF# 生成根證書的請求文件
cat > ca-csr.json <<EOF
{"CN": "etcd","key": {"algo": "rsa","size": 2048},"names": [{"C": "CN","L": "Beijing","ST": "Beijing"}]
}
EOF# 使用 CSR 文件生成根證書和私鑰
cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca# 生成服務器證書的請求文件
cat > server-csr.json <<EOF
{"CN": "etcd","hosts": ["192.168.1.11","192.168.1.33","192.168.1.44"],"key": {"algo": "rsa","size": 2048},"names": [{"C": "CN","L": "BeiJing","ST": "BeiJing"}]
}
EOF# 使用根證書簽發服務器證書和私鑰
cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=www server-csr.json | cfssljson -bare server

上傳etcd-v3.4.9-linux-amd64.tar.gz 到/opt/k8s/后啟動etcd服務

cd /opt/k8s/
tar zxvf etcd-v3.4.9-linux-amd64.tar.gz
mkdir -p /opt/etcd/{cfg,bin,ssl}
cd /opt/k8s/etcd-v3.4.9-linux-amd64/
mv etcd etcdctl /opt/etcd/bin/
cp /opt/k8s/etcd-cert/*.pem /opt/etcd/ssl/
cd /opt/k8s/
./etcd.sh etcd01 192.168.1.11 etcd02=https://192.168.1.33:2380,etcd03=https://192.168.1.44:2380

把etcd相關證書文件、命令文件和服務管理文件全部拷貝到另外兩個etcd集群節點

scp -r /opt/etcd/ root@192.168.1.33:/opt/
scp -r /opt/etcd/ root@192.168.1.44:/opt/
scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service root@192.168.1.33:/usr/lib/systemd/system/
scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service root@192.168.1.44:/usr/lib/systemd/system/

在node節點分別修改etcd配置文件并啟動etcd

vim /opt/etcd/cfg/etcd
systemctl start etcd
systemctl enable etcd 
systemctl status etcd

檢查etcd集群狀態

ETCDCTL_API=3   /opt/etcd/bin/etcdctl --cacert=/opt/etcd/ssl/ca.pem --cert=/opt/etcd/ssl/server.pem --key=/opt/etcd/ssl/server-key.pem --endpoints="https://192.168.1.11:2379,https://192.168.1.33:2379,https://192.168.1.44:2379" endpoint health --write-out=table

這個命令用于檢查 etcd 集群中各個節點的健康狀態，并以表格形式輸出。

  • ETCDCTL_API=3：設置 etcdctl 的 API 版本為 3。
  • /opt/etcd/bin/etcdctl：指定 etcdctl 的路徑。
  • --cacert=/opt/etcd/ssl/ca.pem：指定根證書文件的路徑，用于驗證 etcd 服務器證書的有效性。
  • --cert=/opt/etcd/ssl/server.pem：指定客戶端證書的路徑，用于與 etcd 服務器進行雙向身份驗證。
  • --key=/opt/etcd/ssl/server-key.pem：指定客戶端私鑰的路徑，用于與 etcd 服務器進行雙向身份驗證。
  • --endpoints="https://192.168.1.11:2379,https://192.168.1.33:2379,https://192.168.1.44:2379"：指定 etcd 集群的各個節點的地址和端口。
  • endpoint health：檢查 etcd 集群中各個節點的健康狀態。
  • --write-out=table：以表格形式輸出結果。
ETCDCTL_API=3 /opt/etcd/bin/etcdctl --cacert=/opt/etcd/ssl/ca.pem --cert=/opt/etcd/ssl/server.pem --key=/opt/etcd/ssl/server-key.pem --endpoints="https://192.168.1.11:2379,https://192.168.1.33:2379,https://192.168.1.44:2379" endpoint status --write-out=table

這個命令用于獲取 etcd 集群中各個節點的狀態，并以表格形式輸出。

  • ETCDCTL_API=3：設置 etcdctl 的 API 版本為 3。
  • /opt/etcd/bin/etcdctl：指定 etcdctl 的路徑。
  • --cacert=/opt/etcd/ssl/ca.pem：指定根證書文件的路徑，用于驗證 etcd 服務器證書的有效性。
  • --cert=/opt/etcd/ssl/server.pem：指定客戶端證書的路徑，用于與 etcd 服務器進行雙向身份驗證。
  • --key=/opt/etcd/ssl/server-key.pem：指定客戶端私鑰的路徑，用于與 etcd 服務器進行雙向身份驗證。
  • --endpoints="https://192.168.1.11:2379,https://192.168.1.33:2379,https://192.168.1.44:2379"：指定 etcd 集群的各個節點的地址和端口。
  • endpoint status：獲取 etcd 集群中各個節點的狀態。
  • --write-out=table：以表格形式輸出結果。
ETCDCTL_API=3 /opt/etcd/bin/etcdctl --cacert=/opt/etcd/ssl/ca.pem --cert=/opt/etcd/ssl/server.pem --key=/opt/etcd/ssl/server-key.pem --endpoints="https://192.168.1.11:2379,https://192.168.1.33:2379,https://192.168.1.44:2379" --write-out=table member list

這個命令用于列出 etcd 集群中的成員，并以表格形式輸出。

  • ETCDCTL_API=3：設置 etcdctl 的 API 版本為 3。
  • /opt/etcd/bin/etcdctl：指定 etcdctl 的路徑。
  • --cacert=/opt/etcd/ssl/ca.pem：指定根證書文件的路徑，用于驗證 etcd 服務器證書的有效性。
  • --cert=/opt/etcd/ssl/server.pem：指定客戶端證書的路徑，用于與 etcd 服務器進行雙向身份驗證。
  • --key=/opt/etcd/ssl/server-key.pem：指定客戶端私鑰的路徑，用于與 etcd 服務器進行雙向身份驗證。
  • --endpoints="https://192.168.1.11:2379,https://192.168.1.33:2379,https://192.168.1.44:2379"：指定 etcd 集群的各個節點的地址和端口。
  • member list：列出 etcd 集群中的成員。
  • --write-out=table：以表格形式輸出結果。

部署master：

在/opt/k8s/目錄中準備admin.sh、apiserver.sh、controller-manager.sh、scheduler.sh、k8s-sert.sh，kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz

admin.sh

#!/bin/bash
mkdir /root/.kube
KUBE_CONFIG="/root/.kube/config"
KUBE_APISERVER="https://192.168.1.11:6443"cd /opt/k8s/k8s-cert/kubectl config set-cluster kubernetes \--certificate-authority=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \--embed-certs=true \--server=${KUBE_APISERVER} \--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}
kubectl config set-credentials cluster-admin \--client-certificate=./admin.pem \--client-key=./admin-key.pem \--embed-certs=true \--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}
kubectl config set-context default \--cluster=kubernetes \--user=cluster-admin \--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}
kubectl config use-context default --kubeconfig=${KUBE_CONFIG}

apiserver.sh

#!/bin/bash
#example: apiserver.sh your_master_ip https://your_etcd01_ip:2379,https://your_etcd02_ip:2379,https://your_etcd03_ip:2379
#創建 kube-apiserver 啟動參數配置文件
MASTER_ADDRESS=$1
ETCD_SERVERS=$2cat >/opt/kubernetes/cfg/kube-apiserver <<EOF
KUBE_APISERVER_OPTS="--logtostderr=false  \\
--v=2 \\
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \\
--etcd-servers=${ETCD_SERVERS} \\
--bind-address=${MASTER_ADDRESS} \\
--secure-port=6443 \\
--advertise-address=${MASTER_ADDRESS} \\
--allow-privileged=true \\
--service-cluster-ip-range=10.0.0.0/24 \\
--enable-admission-plugins=NamespaceLifecycle,LimitRanger,ServiceAccount,ResourceQuota,NodeRestriction \\
--authorization-mode=RBAC,Node \\
--enable-bootstrap-token-auth=true \\
--token-auth-file=/opt/kubernetes/cfg/token.csv \\
--service-node-port-range=30000-50000 \\
--kubelet-client-certificate=/opt/kubernetes/ssl/apiserver.pem \\
--kubelet-client-key=/opt/kubernetes/ssl/apiserver-key.pem \\
--tls-cert-file=/opt/kubernetes/ssl/apiserver.pem  \\
--tls-private-key-file=/opt/kubernetes/ssl/apiserver-key.pem \\
--client-ca-file=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \\
--service-account-key-file=/opt/kubernetes/ssl/ca-key.pem \\
--service-account-issuer=api \\
--service-account-signing-key-file=/opt/kubernetes/ssl/apiserver-key.pem \\
--etcd-cafile=/opt/etcd/ssl/ca.pem \\
--etcd-certfile=/opt/etcd/ssl/server.pem \\
--etcd-keyfile=/opt/etcd/ssl/server-key.pem \\
--requestheader-client-ca-file=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \\
--proxy-client-cert-file=/opt/kubernetes/ssl/apiserver.pem \\
--proxy-client-key-file=/opt/kubernetes/ssl/apiserver-key.pem \\
--requestheader-allowed-names=kubernetes \\
--requestheader-extra-headers-prefix=X-Remote-Extra- \\
--requestheader-group-headers=X-Remote-Group \\
--requestheader-username-headers=X-Remote-User \\
--enable-aggregator-routing=true \\
--audit-log-maxage=30 \\
--audit-log-maxbackup=3 \\
--audit-log-maxsize=100 \\
--audit-log-path=/opt/kubernetes/logs/k8s-audit.log"
EOF#--logtostderr=true：啟用日志。輸出日志到標準錯誤控制臺，不輸出到文件
#--v=4：日志等級。指定輸出日志的級別，v=4為調試級別詳細輸出
#--etcd-servers：etcd集群地址。指定etcd服務器列表（格式：//ip:port），逗號分隔
#--bind-address：監聽地址。指定 HTTPS 安全接口的監聽地址，默認值0.0.0.0
#--secure-port：https安全端口。指定 HTTPS 安全接口的監聽端口，默認值6443
#--advertise-address：集群通告地址。通過該 ip 地址向集群其他節點公布 api server 的信息，必須能夠被其他節點訪問
#--allow-privileged=true：啟用授權。允許擁有系統特權的容器運行，默認值false
#--service-cluster-ip-range：Service虛擬IP地址段。指定 Service Cluster IP 地址段
#--enable-admission-plugins：準入控制模塊。kuberneres集群的準入控制機制，各控制模塊以插件的形式依次生效，集群時必須包含ServiceAccount，運行在認證（Authentication）、授權（Authorization）之后，Admission Control是權限認證鏈上的最后一環， 對請求API資源對象進行修改和校驗
#--authorization-mode：認證授權，啟用RBAC授權和節點自管理。在安全端口使用RBAC,Node授權模式，未通過授權的請求拒絕，默認值AlwaysAllow。RBAC是用戶通過角色與權限進行關聯的模式；Node模式（節點授權）是一種特殊用途的授權模式，專門授權由kubelet發出的API請求，在進行認證時，先通過用戶名、用戶分組驗證是否是集群中的Node節點，只有是Node節點的請求才能使用Node模式授權
#--enable-bootstrap-token-auth：啟用TLS bootstrap機制。在apiserver上啟用Bootstrap Token 認證
#--token-auth-file=/opt/kubernetes/cfg/token.csv：指定bootstrap token認證文件路徑
#--service-node-port-range：指定 Service  NodePort 的端口范圍，默認值30000-32767
#–-kubelet-client-xxx：apiserver訪問kubelet客戶端證書
#--tls-xxx-file：apiserver https證書
#1.20版本必須加的參數：–-service-account-issuer，–-service-account-signing-key-file
#--etcd-xxxfile：連接Etcd集群證書
#–-audit-log-xxx：審計日志
#啟動聚合層相關配置：–requestheader-client-ca-file，–proxy-client-cert-file，–proxy-client-key-file，–requestheader-allowed-names，–requestheader-extra-headers-prefix，–requestheader-group-headers，–requestheader-username-headers，–enable-aggregator-routing#創建 kube-apiserver.service 服務管理文件
cat >/usr/lib/systemd/system/kube-apiserver.service <<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes API Server
Documentation=https://github.com/kubernetes/kubernetes[Service]
EnvironmentFile=-/opt/kubernetes/cfg/kube-apiserver
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-apiserver \$KUBE_APISERVER_OPTS
Restart=on-failure[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOFsystemctl daemon-reload
systemctl enable kube-apiserver
systemctl restart kube-apiserver

controller-manager.sh

#!/bin/bash
##創建 kube-controller-manager 啟動參數配置文件
MASTER_ADDRESS=$1cat >/opt/kubernetes/cfg/kube-controller-manager <<EOF
KUBE_CONTROLLER_MANAGER_OPTS="--logtostderr=false \\
--v=2 \\
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \\
--leader-elect=true \\
--kubeconfig=/opt/kubernetes/cfg/kube-controller-manager.kubeconfig \\
--bind-address=127.0.0.1 \\
--allocate-node-cidrs=true \\
--cluster-cidr=10.244.0.0/16 \\
--service-cluster-ip-range=10.0.0.0/24 \\
--cluster-signing-cert-file=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \\
--cluster-signing-key-file=/opt/kubernetes/ssl/ca-key.pem  \\
--root-ca-file=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \\
--service-account-private-key-file=/opt/kubernetes/ssl/ca-key.pem \\
--cluster-signing-duration=87600h0m0s"
EOF#––leader-elect：當該組件啟動多個時，自動選舉（HA）
#-–kubeconfig：連接 apiserver 用的配置文件，用于識別 k8s 集群
#--cluster-cidr=10.244.0.0/16：pod資源的網段，需與pod網絡插件的值設置一致。通常，Flannel網絡插件的默認為10.244.0.0/16，Calico插件的默認值為192.168.0.0/16
#--cluster-signing-cert-file/–-cluster-signing-key-file：自動為kubelet頒發證書的CA，與apiserver保持一致。指定簽名的CA機構根證書，用來簽名為 TLS BootStrapping 創建的證書和私鑰
#--root-ca-file：指定根CA證書文件路徑，用來對 kube-apiserver 證書進行校驗，指定該參數后，才會在 Pod 容器的 ServiceAccount 中放置該 CA 證書文件
#--experimental-cluster-signing-duration：設置為 TLS BootStrapping 簽署的證書有效時間為10年，默認為1年##生成kube-controller-manager證書
cd /opt/k8s/k8s-cert/
#創建證書請求文件
cat > kube-controller-manager-csr.json << EOF
{"CN": "system:kube-controller-manager","hosts": [],"key": {"algo": "rsa","size": 2048},"names": [{"C": "CN","L": "BeiJing", "ST": "BeiJing","O": "system:masters","OU": "System"}]
}
EOF#生成證書
cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes kube-controller-manager-csr.json | cfssljson -bare kube-controller-manager#生成kubeconfig文件
KUBE_CONFIG="/opt/kubernetes/cfg/kube-controller-manager.kubeconfig"
KUBE_APISERVER="https://192.168.1.11:6443"kubectl config set-cluster kubernetes \--certificate-authority=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \--embed-certs=true \--server=${KUBE_APISERVER} \--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}
kubectl config set-credentials kube-controller-manager \--client-certificate=./kube-controller-manager.pem \--client-key=./kube-controller-manager-key.pem \--embed-certs=true \--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}
kubectl config set-context default \--cluster=kubernetes \--user=kube-controller-manager \--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}
kubectl config use-context default --kubeconfig=${KUBE_CONFIG}##創建 kube-controller-manager.service 服務管理文件
cat >/usr/lib/systemd/system/kube-controller-manager.service <<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Controller Manager
Documentation=https://github.com/kubernetes/kubernetes[Service]
EnvironmentFile=-/opt/kubernetes/cfg/kube-controller-manager
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-controller-manager \$KUBE_CONTROLLER_MANAGER_OPTS
Restart=on-failure[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOFsystemctl daemon-reload
systemctl enable kube-controller-manager
systemctl restart kube-controller-manager

scheduler.sh

#!/bin/bash
##創建 kube-scheduler 啟動參數配置文件
MASTER_ADDRESS=$1cat >/opt/kubernetes/cfg/kube-scheduler <<EOF
KUBE_SCHEDULER_OPTS="--logtostderr=false \\
--v=2 \\
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \\
--leader-elect=true \\
--kubeconfig=/opt/kubernetes/cfg/kube-scheduler.kubeconfig \\
--bind-address=127.0.0.1"
EOF#-–kubeconfig：連接 apiserver 用的配置文件，用于識別 k8s 集群
#--leader-elect=true：當該組件啟動多個時，自動啟動 leader 選舉
#k8s中Controller-Manager和Scheduler的選主邏輯：k8s中的etcd是整個集群所有狀態信息的存儲，涉及數據的讀寫和多個etcd之間數據的同步，對數據的一致性要求嚴格，所以使用較復雜的 raft 算法來選擇用于提交數據的主節點。而 apiserver 作為集群入口，本身是無狀態的web服務器，多個 apiserver 服務之間直接負載請求并不需要做選主。Controller-Manager 和 Scheduler 作為任務類型的組件，比如 controller-manager 內置的 k8s 各種資源對象的控制器實時的 watch apiserver 獲取對象最新的變化事件做期望狀態和實際狀態調整，調度器watch未綁定節點的pod做節點選擇，顯然多個這些任務同時工作是完全沒有必要的，所以 controller-manager 和 scheduler 也是需要選主的，但是選主邏輯和 etcd 不一樣的，這里只需要保證從多個 controller-manager 和 scheduler 之間選出一個 leader 進入工作狀態即可，而無需考慮它們之間的數據一致和同步。##生成kube-scheduler證書
cd /opt/k8s/k8s-cert/
#創建證書請求文件
cat > kube-scheduler-csr.json << EOF
{"CN": "system:kube-scheduler","hosts": [],"key": {"algo": "rsa","size": 2048},"names": [{"C": "CN","L": "BeiJing","ST": "BeiJing","O": "system:masters","OU": "System"}]
}
EOF#生成證書
cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes kube-scheduler-csr.json | cfssljson -bare kube-scheduler#生成kubeconfig文件
KUBE_CONFIG="/opt/kubernetes/cfg/kube-scheduler.kubeconfig"
KUBE_APISERVER="https://192.168.1.11:6443"kubectl config set-cluster kubernetes \--certificate-authority=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \--embed-certs=true \--server=${KUBE_APISERVER} \--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}
kubectl config set-credentials kube-scheduler \--client-certificate=./kube-scheduler.pem \--client-key=./kube-scheduler-key.pem \--embed-certs=true \--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}
kubectl config set-context default \--cluster=kubernetes \--user=kube-scheduler \--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}
kubectl config use-context default --kubeconfig=${KUBE_CONFIG}##創建 kube-scheduler.service 服務管理文件
cat >/usr/lib/systemd/system/kube-scheduler.service <<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Scheduler
Documentation=https://github.com/kubernetes/kubernetes[Service]
EnvironmentFile=-/opt/kubernetes/cfg/kube-scheduler
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-scheduler \$KUBE_SCHEDULER_OPTS
Restart=on-failure[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOFsystemctl daemon-reload
systemctl enable kube-scheduler
systemctl restart kube-scheduler

k8s-sert.sh

#!/bin/bash
cat > ca-config.json <<EOF
{"signing": {"default": {"expiry": "87600h"},"profiles": {"kubernetes": {"expiry": "87600h","usages": ["signing","key encipherment","server auth","client auth"]}}}
}
EOF#生成CA證書和私鑰（根證書和私鑰）
cat > ca-csr.json <<EOF
{"CN": "kubernetes","key": {"algo": "rsa","size": 2048},"names": [{"C": "CN","L": "Beijing","ST": "Beijing","O": "k8s","OU": "System"}]
}
EOFcfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca -#-----------------------
#生成 apiserver 的證書和私鑰（apiserver和其它k8s組件通信使用）
#hosts中將所有可能作為 apiserver 的 ip 添加進去，后面 keepalived 使用的 VIP 也要加入
cat > apiserver-csr.json <<EOF
{"CN": "kubernetes","hosts": ["10.0.0.1","127.0.0.1","192.168.1.11","192.168.1.22","192.168.1.100","192.168.1.55","192.168.1.66","kubernetes","kubernetes.default","kubernetes.default.svc","kubernetes.default.svc.cluster","kubernetes.default.svc.cluster.local"],"key": {"algo": "rsa","size": 2048},"names": [{"C": "CN","L": "BeiJing","ST": "BeiJing","O": "k8s","OU": "System"}]
}
EOFcfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes apiserver-csr.json | cfssljson -bare apiserver#-----------------------
#生成 kubectl 連接集群的證書和私鑰，具有admin權限
cat > admin-csr.json <<EOF
{"CN": "admin","hosts": [],"key": {"algo": "rsa","size": 2048},"names": [{"C": "CN","L": "BeiJing","ST": "BeiJing","O": "system:masters","OU": "System"}]
}
EOFcfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes admin-csr.json | cfssljson -bare admin#-----------------------
#生成 kube-proxy 的證書和私鑰
cat > kube-proxy-csr.json <<EOF
{"CN": "system:kube-proxy","hosts": [],"key": {"algo": "rsa","size": 2048},"names": [{"C": "CN","L": "BeiJing","ST": "BeiJing","O": "k8s","OU": "System"}]
}
EOFcfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes kube-proxy-csr.json | cfssljson -bare kube-proxy

chmod +x *.sh
mkdir -p /opt/kubernetes/{bin,cfg,ssl,logs}
mkdir /opt/k8s/k8s-cert
mv /opt/k8s/k8s-cert.sh /opt/k8s/k8s-cert
cd /opt/k8s/k8s-cert/
./k8s-cert.sh

cp ca*pem apiserver*pem /opt/kubernetes/ssl/
cd /opt/k8s/
tar zxvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
cd /opt/k8s/kubernetes/server/bin
cp kube-apiserver kubectl kube-controller-manager kube-scheduler /opt/kubernetes/bin/
ln -s /opt/kubernetes/bin/* /usr/local/bin/
cd /opt/k8s/

vim token.sh
#!/bin/bash
#獲取隨機數前16個字節內容，以十六進制格式輸出，并刪除其中空格
BOOTSTRAP_TOKEN=$(head -c 16 /dev/urandom | od -An -t x | tr -d ' ') 
#生成 token.csv 文件，按照 Token序列號,用戶名,UID,用戶組 的格式生成
cat > /opt/kubernetes/cfg/token.csv <<EOF
${BOOTSTRAP_TOKEN},kubelet-bootstrap,10001,"system:kubelet-bootstrap"
EOF
chmod +x token.sh
./token.sh
cat /opt/kubernetes/cfg/token.csv
cd /opt/k8s/
./apiserver.sh 192.168.1.11 https://192.168.1.11:2379,https://192.168.1.33:2379,https://192.168.1.44:2379
ps aux | grep kube-apiserver
netstat -natp | grep 6443
cd /opt/k8s/
#啟動 scheduler 服務
./scheduler.sh
ps aux | grep kube-scheduler
#啟動 controller-manager 服務
./controller-manager.sh
ps aux | grep kube-controller-manager
#生成kubectl連接集群的kubeconfig文件
./admin.sh
#通過kubectl工具查看當前集群組件狀態
kubectl get cs

部署node：

在所有node操作

創建kubernetes工作目錄

mkdir -p /opt/kubernetes/{bin,cfg,ssl,logs}

準備kubelet.sh、proxy.sh

kubelet.sh

#!/bin/bashNODE_ADDRESS=$1
DNS_SERVER_IP=${2:-"10.0.0.2"}#創建 kubelet 啟動參數配置文件
cat >/opt/kubernetes/cfg/kubelet <<EOF
KUBELET_OPTS="--logtostderr=false \\
--v=2 \\
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \\
--hostname-override=${NODE_ADDRESS} \\
--network-plugin=cni \\
--kubeconfig=/opt/kubernetes/cfg/kubelet.kubeconfig \\
--bootstrap-kubeconfig=/opt/kubernetes/cfg/bootstrap.kubeconfig \\
--config=/opt/kubernetes/cfg/kubelet.config \\
--cert-dir=/opt/kubernetes/ssl \\
--pod-infra-container-image=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google-containers/pause-amd64:3.0"
EOF#--hostname-override：指定kubelet節點在集群中顯示的主機名或IP地址，默認使用主機hostname；kube-proxy和kubelet的此項參數設置必須完全一致
#--network-plugin：啟用CNI
#--kubeconfig：指定kubelet.kubeconfig文件位置，當前為空路徑，會自動生成，用于如何連接到apiserver，里面含有kubelet證書，master授權完成后會在node節點上生成 kubelet.kubeconfig 文件
#--bootstrap-kubeconfig：指定連接 apiserver 的 bootstrap.kubeconfig 文件
#--config：指定kubelet配置文件的路徑，啟動kubelet時將從此文件加載其配置
#--cert-dir：指定master頒發的kubelet證書生成目錄
#--pod-infra-container-image：指定Pod基礎容器（Pause容器）的鏡像。Pod啟動的時候都會啟動一個這樣的容器，每個pod之間相互通信需要Pause的支持，啟動Pause需要Pause基礎鏡像#----------------------
#創建kubelet配置文件（該文件實際上就是一個yml文件，語法非常嚴格，不能出現tab鍵，冒號后面必須要有空格，每行結尾也不能有空格）
cat >/opt/kubernetes/cfg/kubelet.config <<EOF
kind: KubeletConfiguration
apiVersion: kubelet.config.k8s.io/v1beta1
address: ${NODE_ADDRESS}
port: 10250
readOnlyPort: 10255
cgroupDriver: cgroupfs
clusterDNS:
- ${DNS_SERVER_IP} 
clusterDomain: cluster.local
failSwapOn: false
authentication:anonymous:enabled: true
EOF#PS：當命令行參數與此配置文件（kubelet.config）有相同的值時，就會覆蓋配置文件中的該值。#----------------------
#創建 kubelet.service 服務管理文件
cat >/usr/lib/systemd/system/kubelet.service <<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Kubelet
After=docker.service
Requires=docker.service[Service]
EnvironmentFile=/opt/kubernetes/cfg/kubelet
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kubelet \$KUBELET_OPTS
Restart=on-failure
KillMode=process[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOFsystemctl daemon-reload
systemctl enable kubelet
systemctl restart kubelet

proxy.sh

#!/bin/bashNODE_ADDRESS=$1#創建 kube-proxy 啟動參數配置文件
cat >/opt/kubernetes/cfg/kube-proxy <<EOF
KUBE_PROXY_OPTS="--logtostderr=true \\
--v=4 \\
--hostname-override=${NODE_ADDRESS} \\
--cluster-cidr=172.17.0.0/16 \\
--proxy-mode=ipvs \\
--kubeconfig=/opt/kubernetes/cfg/kube-proxy.kubeconfig"
EOF#--hostnameOverride: 參數值必須與 kubelet 的值一致，否則 kube-proxy 啟動后會找不到該 Node，從而不會創建任何 ipvs 規則
#--cluster-cidr：指定 Pod 網絡使用的聚合網段，Pod 使用的網段和 apiserver 中指定的 service 的 cluster ip 網段不是同一個網段。 kube-proxy 根據 --cluster-cidr 判斷集群內部和外部流量，指定 --cluster-cidr 選項后 kube-proxy 才會對訪問 Service IP 的請求做 SNAT，即來自非 Pod 網絡的流量被當成外部流量，訪問 Service 時需要做 SNAT。
#--proxy-mode：指定流量調度模式為ipvs模式，可添加--ipvs-scheduler選項指定ipvs調度算法（rr|wrr|lc|wlc|lblc|lblcr|dh|sh|sed|nq）
#--kubeconfig: 指定連接 apiserver 的 kubeconfig 文件	#----------------------
#創建 kube-proxy.service 服務管理文件
cat >/usr/lib/systemd/system/kube-proxy.service <<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Proxy
After=network.target[Service]
EnvironmentFile=-/opt/kubernetes/cfg/kube-proxy
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-proxy \$KUBE_PROXY_OPTS
Restart=on-failure[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOFsystemctl daemon-reload
systemctl enable kube-proxy
systemctl restart kube-proxy

chmod +x kubelet.sh proxy.sh

在 master01 節點上操作

cd /opt/k8s/kubernetes/server/bin
scp kubelet kube-proxy root@192.168.1.33:/opt/kubernetes/bin/
scp kubelet kube-proxy root@192.168.1.44:/opt/kubernetes/bin/
mkdir /opt/k8s/kubeconfig
cd /opt/k8s/kubeconfig

在/opt/k8s/kubeconfig/目錄下準備kubeconfig.sh

kubeconfig.sh

#!/bin/bash
#example: kubeconfig 192.168.1.11 /opt/k8s/k8s-cert/
#創建bootstrap.kubeconfig文件
#該文件中內置了 token.csv 中用戶的 Token，以及 apiserver CA 證書；kubelet 首次啟動會加載此文件，使用 apiserver CA 證書建立與 apiserver 的 TLS 通訊，使用其中的用戶 Token 作為身份標識向 apiserver 發起 CSR 請求BOOTSTRAP_TOKEN=$(awk -F ',' '{print $1}' /opt/kubernetes/cfg/token.csv)
APISERVER=$1
SSL_DIR=$2export KUBE_APISERVER="https://$APISERVER:6443"# 設置集群參數
kubectl config set-cluster kubernetes \--certificate-authority=$SSL_DIR/ca.pem \--embed-certs=true \--server=${KUBE_APISERVER} \--kubeconfig=bootstrap.kubeconfig
#--embed-certs=true：表示將ca.pem證書寫入到生成的bootstrap.kubeconfig文件中# 設置客戶端認證參數，kubelet 使用 bootstrap token 認證
kubectl config set-credentials kubelet-bootstrap \--token=${BOOTSTRAP_TOKEN} \--kubeconfig=bootstrap.kubeconfig# 設置上下文參數
kubectl config set-context default \--cluster=kubernetes \--user=kubelet-bootstrap \--kubeconfig=bootstrap.kubeconfig# 使用上下文參數生成 bootstrap.kubeconfig 文件
kubectl config use-context default --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig#----------------------#創建kube-proxy.kubeconfig文件
# 設置集群參數
kubectl config set-cluster kubernetes \--certificate-authority=$SSL_DIR/ca.pem \--embed-certs=true \--server=${KUBE_APISERVER} \--kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig# 設置客戶端認證參數，kube-proxy 使用 TLS 證書認證
kubectl config set-credentials kube-proxy \--client-certificate=$SSL_DIR/kube-proxy.pem \--client-key=$SSL_DIR/kube-proxy-key.pem \--embed-certs=true \--kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig# 設置上下文參數
kubectl config set-context default \--cluster=kubernetes \--user=kube-proxy \--kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig# 使用上下文參數生成 kube-proxy.kubeconfig 文件
kubectl config use-context default --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig

chmod +x kubeconfig.sh
./kubeconfig.sh 192.168.1.11 /opt/k8s/k8s-cert/
scp bootstrap.kubeconfig kube-proxy.kubeconfig root@192.168.1.33:/opt/kubernetes/cfg/
scp bootstrap.kubeconfig kube-proxy.kubeconfig root@192.168.1.44:/opt/kubernetes/cfg/
kubectl create clusterrolebinding kubelet-bootstrap --clusterrole=system:node-bootstrapper --user=kubelet-bootstrap若執行失敗，可先給kubectl綁定默認cluster-admin管理員集群角色，授權集群操作權限
kubectl create clusterrolebinding cluster-system-anonymous --clusterrole=cluster-admin --user=system:anonymous

在node01節點操作

cd /opt/
./kubelet.sh 192.168.1.33
ps aux | grep kubelet

在 master01 節點上操作

kubectl get csr

kubectl certificate approve node-csr-duiobEzQ0R93HsULoS9NT9JaQylMmid_nBF3Ei3NtFEkubectl get csr

在 node01 節點上操作

for i in $(ls /usr/lib/modules/$(uname -r)/kernel/net/netfilter/ipvs|grep -o "^[^.]*");do echo $i; /sbin/modinfo -F filename $i >/dev/null 2>&1 && /sbin/modprobe $i;done
cd /opt/
./proxy.sh 192.168.1.33
ps aux | grep kube-proxy

部署 Calico網絡：

在 master01 節點上操作

準備calico.yaml 文件到 /opt/k8s 目錄中

           # - name: CALICO_IPV4POOL_CIDR#   value: "10.244.0.0/16"

修改里面定義 Pod 的網絡（CALICO_IPV4POOL_CIDR），需與前面 kube-controller-manager 配置文件指定的 cluster-cidr 網段一樣

kubectl apply -f calico.yaml
kubectl get pods -n kube-system
kubectl get nodes

部署node02：

在node01操作

cd /opt/
scp kubelet.sh proxy.sh root@192.168.1.44:/opt/
scp -r /opt/cni root@192.168.1.44:/opt/

在node02操作

cd /opt/
chmod +x kubelet.sh
./kubelet.sh 192.168.1.44

在 master01 節點上操作

kubectl get csr
kubectl certificate approve node-csr-nh4DGjA-xNcE_dJ0blI6HTgz-XcqTkD5MFiGQQ9mEoQ
kubectl get csr

在 node02 節點上操作

for i in $(ls /usr/lib/modules/$(uname -r)/kernel/net/netfilter/ipvs|grep -o "^[^.]*");do echo $i; /sbin/modinfo -F filename $i >/dev/null 2>&1 && /sbin/modprobe $i;done
cd /opt/
chmod +x proxy.sh
./proxy.sh 192.168.1.44

在 master01 節點上操作

kubectl get nodes

部署 CoreDNS

在所有 node 節點上操作

上傳 coredns.tar 到 /opt 目錄中

cd /opt
docker load -i coredns.tar

在 master01 節點上操作

上傳 coredns.yaml 文件到 /opt/k8s 目錄中，部署 CoreDNS?

cd /opt/k8s
kubectl apply -f coredns.yaml
kubectl get pods -n kube-system

DNS 解析測試

kubectl run -it --rm dns-test --image=busybox:1.28.4 sh

如果出現以下報錯
[root@master01 k8s]# kubectl run -it ?--image=busybox:1.28.4 sh
If you don't see a command prompt, try pressing enter.
Error attaching, falling back to logs: unable to upgrade connection: Forbidden (user=system:anonymous, verb=create, resource=nodes, subresource=proxy)
Error from server (Forbidden): Forbidden (user=system:anonymous, verb=get, resource=nodes, subresource=proxy) ( pods/log sh)

需要添加 rbac的權限 ?直接使用kubectl綁定 ?clusteradmin 管理員集群角色 ?授權操作權限

[root@master01 k8s]# kubectl create clusterrolebinding cluster-system-anonymous --clusterrole=cluster-admin --user=system:anonymous
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/cluster-system-anonymous created

master02 節點部署 ：

從 master01 節點上拷貝證書文件、各master組件的配置文件和服務管理文件到 master02 節點

scp -r /opt/etcd/ root@192.168.1.22:/opt/
scp -r /opt/kubernetes/ root@192.168.1.22:/opt
scp -r /root/.kube root@192.168.1.22:/root
scp /usr/lib/systemd/system/{kube-apiserver,kube-controller-manager,kube-scheduler}.service root@192.168.1.22:/usr/lib/systemd/system/

在master02上修改配置文件kube-apiserver中的IP

vim /opt/kubernetes/cfg/kube-apiserver
--etcd-servers=https://192.168.1.11:2379,https://192.168.1.33:2379,https://192.168.1.44:2379 \
--bind-address=192.168.1.22 \
--secure-port=6443 \
--advertise-address=192.168.1.22 \
--allow-privileged=true \

在 master02 節點上啟動各服務并設置開機自啟

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節點狀態

ln -s /opt/kubernetes/bin/* /usr/local/bin/
kubectl get nodes

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