二进制方式搭建k8s集群
文章目录
- 使用二进制方式搭建K8S集群
-
- k8s架构
- 1. 准备工作
- 2. 准备虚拟机
- 3. 操作系统的初始化
- 4. 部署Etcd集群
-
- 4.1 准备cfssl证书生成工具
- 4.2 生成 Etcd证书
-
- （1）自签证书颁发机构（CA）
- （2）使用自签 CA 签发 Etcd HTTPS 证书
- 4.3 部署 Etcd集群
-
- （1）创建工作目录并下载二进制包
- （2）创建 etcd配置文件
- （3）systemd管理 etcd
- （4）拷贝刚才生成的证书
- （5）将上面节点 1 所有生成的文件拷贝到节点 2 和节点 3
- （6）启动并设置开机启动（3个节点都有）
- （7）查看集群状态
- 5. 安装Docker
- 6. 生成证书(只在master节点)
-
- 6.1 生成 kube-apiserver 证书(用于部署master mode)
- 6.2生成kube-proxy证书(用于部署worker node)
- 7. 部署Master Node
-
- 7.1 从 Github 下载二进制文件
- 7.2 解压二进制包
- 7.3 部署 kube-apiserver
- 7.4 部署 kube-controller-manager
- 7.5 部署 kube-scheduler
- 8. 部署Worker Node
-
- 8.1 创建工作目录并拷贝二进制文件
- 8.2 创建bootstrap kubeconfig文件和kube-proxy kubeconfig文件
-
- （1）创建kubeconfig文件
- （2）创建kube-proxy kubeconfig文件
- 8.3部署 kubelet
- 8.4 批准 kubelet证书申请并加入集群
- 8.5 部署 kube-proxy
- 8.6 部署 CNI网络
- 8.7 新增加 Worker Node
- 错误
- 参考文献
使用二进制方式搭建K8S集群
k8s架构
k8s 集群控制节点，对集群进行调度管理，接受集群外用户去集群操作请求
master节点上的主要组件包括：
1、kube-apiserver：集群控制的入口，提供 HTTP REST 服务，同时交给etcd存储，提供认证、授权、访问控制、API注册和发现等机制
2、kube-controller-manager：Kubernetes 集群中所有资源对象的自动化控制中心，理集群中常规后台任务，一个资源对应一个控制器
3、kube-scheduler：负责 Pod 的调度，选择node节点应用部署
4、etcd数据库（也可以安装在单独的服务器上）：存储系统，用于保存集群中的相关数据
node节点上的主要组件包括：
1、kubelet：master派到node节点代表，管理本机容器
- 一个集群中每个节点上运行的代理，它保证容器都运行在Pod中
- 负责维护容器的生命周期，同时也负责Volume(CSI) 和 网络(CNI)的管理
2、kube-proxy：提供网络代理，负载均衡等操作
3、容器运行环境（Container runtime）如docker
- 容器运行环境是负责运行容器的软件
- Kubernetes支持多个容器运行环境：Docker、containerd、cri-o、rktlet以及任何实现Kubernetes CRI (容器运行环境接口) 的软件。
1. 准备工作
在开始之前，部署Kubernetes集群机器需要满足以下几个条件
- 一台或多台机器，操作系统CentOS 7.x
- 硬件配置：2GB ，2个CPU，硬盘30GB
- 集群中所有机器之间网络互通
- 可以访问外网，需要拉取镜像，如果服务器不能上网，需要提前下载镜像导入节点
- 禁止swap分区
2. 准备虚拟机
首先我们准备了三台虚拟机，来进行安装测试
| 主机名 | ip | 组件 |
|---|---|---|
| m1 | 192.168.11.187 | kube-apiserver，kube-controller-manager，kube -scheduler，etcd |
| n1 | 192.168.11.188 | kubelet，kube-proxy，docker，flannel，etcd |
| n2 | 192.168.11.189 | kubelet，kube-proxy，docker，flannel，etcd |
【注意】本地部署工作所需要的全部文件均已列出，如果网络不好或者是需要科学上网可以访问到，可以直接使用！
相关文件传送门 点这里这里
3. 操作系统的初始化
然后我们需要进行一些系列的初始化操作
# 关闭防火墙
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
# 关闭selinux
# 永久关闭
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config
# 临时关闭
setenforce 0
# 关闭swap
# 临时
swapoff -a
# 永久关闭
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab
# 根据规划设置主机名【master节点上操作】
hostnamectl set-hostname m1
# 根据规划设置主机名【node1节点操作】
hostnamectl set-hostname n1
# 根据规划设置主机名【node2节点操作】
hostnamectl set-hostname n2
# 在master添加hosts
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.11.187 m1
192.168.11.188 n1
192.168.11.189 n2
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
EOF
# 生效
sysctl --system
# 时间同步
yum install ntpdate -y
ntpdate time.windows.com
4. 部署Etcd集群
Etcd是一个分布式键值存储系统，Kubernetes使用Etcd进行数据存储，所以先准备一个Etcd数据库，为了解决Etcd单点故障，应采用集群方式部署，这里使用3台组建集群，可容忍一台机器故障，当然也可以使用5台组件集群，可以容忍2台机器故障
| 节点名称 | ip |
|---|---|
| etcd1 | 192.168.11.184 |
| etcd2 | 192.168.11.185 |
| etcd3 | 192.168.11.186 |
注：为了节省机器，这里与 K8s 节点机器复用。也可以独立于 k8s 集群之外部署，只要apiserver 能连接到就行。
4.1 准备cfssl证书生成工具
cfssl是一个开源的证书管理工具，使用json文件生成证书，相比openssl 更方便使用。找任意一台服务器操作，这里用Master节点。
[root@m1 ~]# wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64
[root@m1 ~]# wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64
[root@m1 ~]# wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64
[root@m1 ~]# chmod +x cfssl_linux-amd64 cfssljson_linux-amd64 cfssl-certinfo_linux-amd64
[root@m1 ~]# mv cfssl_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssl
[root@m1 ~]# mv cfssljson_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssljson
[root@m1 ~]# mv cfssl-certinfo_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssl-certinfo
4.2 生成 Etcd证书
（1）自签证书颁发机构（CA）
[root@m1 ~]# mkdir -p ~/TLS/{etcd,k8s}
[root@m1 ~]# cd TLS/etcd
自签 CA：
[root@m1 etcd]# cat > ca-config.json << EOF
{
"signing": {
"default": {
"expiry": "87600h"
},
"profiles": {
"www": {
"expiry": "87600h",
"usages": [
"signing",
"key encipherment",
"server auth",
"client auth"
]
}
}
}
}
EOF
[root@m1 etcd]# cat > ca-csr.json<< EOF
{
"CN": "etcd CA",
"key": {
"algo": "rsa",
"size": 2048
},
"names": [
{
"C": "CN",
"L": "Beijing",
"ST": "Beijing"
}
]
}
EOF
生成证书：
[root@m1 etcd]# cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca -
2021/01/29 12:56:38 [INFO] generating a new CA key and certificate from CSR
2021/01/29 12:56:38 [INFO] generate received request
2021/01/29 12:56:38 [INFO] received CSR
2021/01/29 12:56:38 [INFO] generating key: rsa-2048
2021/01/29 12:56:38 [INFO] encoded CSR
2021/01/29 12:56:38 [INFO] signed certificate with serial number 626998253804116666178693896935885801741945418830
[root@m1 etcd]# ls
ca-config.json ca.csr ca-csr.json ca-key.pem ca.pem
[root@m1 etcd]# ls *pem
ca-key.pem ca.pem
（2）使用自签 CA 签发 Etcd HTTPS 证书
创建证书申请文件：
[root@m1 etcd]# cat > server-csr.json << EOF
{
"CN": "etcd",
"hosts": [
"192.168.11.187",
"192.168.11.188",
"192.168.11.189"
],
"key": {
"algo": "rsa",
"size": 2048
},
"names": [
{
"C": "CN",
"L": "BeiJing",
"ST": "BeiJing"
}
]
}
EOF
注：上述文件 hosts字段中 IP为所有 etcd节点的集群内部通信 IP，一个都不能少！为了方便后期扩容可以多写几个预留的 IP。
生成证书：
[root@m1 etcd]# cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=www server-csr.json | cfssljson -bare server
2021/01/29 13:01:14 [INFO] generate received request
2021/01/29 13:01:14 [INFO] received CSR
2021/01/29 13:01:14 [INFO] generating key: rsa-2048
2021/01/29 13:01:14 [INFO] encoded CSR
2021/01/29 13:01:14 [INFO] signed certificate with serial number 352987269900645375778410919481069285400609343984
2021/01/29 13:01:14 [WARNING] This certificate lacks a "hosts" field. This makes it unsuitable for
websites. For more information see the Baseline Requirements for the Issuance and Management
of Publicly-Trusted Certificates, v.1.1.6, from the CA/Browser Forum (https://cabforum.org);
specifically, section 10.2.3 ("Information Requirements").
[root@m1 etcd]#
[root@m1 etcd]# ls
ca-config.json ca.csr ca-csr.json ca-key.pem ca.pem server.csr server-csr.json server-key.pem server.pem
[root@m1 etcd]#
[root@m1 etcd]# ls server*pem
server-key.pem server.pem
[root@m1 etcd]#
4.3 部署 Etcd集群
以下在节点 1 上操作，为简化操作，待会将节点 1 生成的所有文件拷贝到节点 2和节点 3.
（1）创建工作目录并下载二进制包
下载地址：https://github.com/etcd-io/etcd/releases/download/v3.4.9/etcd-v3.4.9-linux-amd64.tar.gz
[root@m1 etcd]# cd ~
[root@m1 ~]# wget https://github.com/etcd-io/etcd/releases/download/v3.4.9/etcd-v3.4.9-linux-amd64.tar.gz
[root@m1 ~]# mkdir /opt/etcd/{bin,cfg,ssl} -p #bin里面存放的是可执行文件,cfg配置文件,ssl证书
[root@m1 ~]# tar zxvf etcd-v3.4.9-linux-amd64.tar.gz
[root@m1 ~]# mv etcd-v3.4.9-linux-amd64/{etcd,etcdctl} /opt/etcd/bin/
（2）创建 etcd配置文件
[root@m1 ~]# cat > /opt/etcd/cfg/etcd.conf << EOF
#[Member]
ETCD_NAME="etcd-1"
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="https://192.168.11.187:2380"
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="https://192.168.11.187:2379"
#[Clustering]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="https://192.168.11.187:2380"
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="https://192.168.11.187:2379"
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd-1=https://192.168.11.187:2380,etcd-2=https://192.168.11.188:2380,etcd-3=https://192.168.11.189:2380"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"
EOF
ETCD_NAME：节点名称，集群中唯一
ETCD_DATA_DIR：数据目录
ETCD_LISTEN_PEER_URLS：集群通信监听地址
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS：客户端访问监听地址
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS：集群通告地址
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS：客户端通告地址
ETCD_INITIAL_CLUSTER：集群节点地址
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN：集群 Token
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE：加入集群的当前状态，new是新集群，existing表示加入已有集群
（3）systemd管理 etcd
[root@m1 ~]# cat > /usr/lib/systemd/system/etcd.service << EOF
[Unit]
Description=Etcd Server
After=network.target
After=network-online.target
Wants=network-online.target
[Service]
Type=notify
EnvironmentFile=/opt/etcd/cfg/etcd.conf
ExecStart=/opt/etcd/bin/etcd \
--cert-file=/opt/etcd/ssl/server.pem \
--key-file=/opt/etcd/ssl/server-key.pem \
--peer-cert-file=/opt/etcd/ssl/server.pem \
--peer-key-file=/opt/etcd/ssl/server-key.pem \
--trusted-ca-file=/opt/etcd/ssl/ca.pem \
--peer-trusted-ca-file=/opt/etcd/ssl/ca.pem \
--logger=zap
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
（4）拷贝刚才生成的证书
把刚才生成的证书拷贝到配置文件中的路径：
[root@m1 ~]# cp ~/TLS/etcd/ca*pem ~/TLS/etcd/server*pem /opt/etcd/ssl/
（5）将上面节点 1 所有生成的文件拷贝到节点 2 和节点 3
# 拷贝到节点2
scp -r /opt/etcd/ [email protected]:/opt/
scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service [email protected]:/usr/lib/systemd/system/
#拷贝到节点3
scp -r /opt/etcd/ [email protected]:/opt/
scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service [email protected]:/usr/lib/systemd/system/
然后在节点 2 和节点 3 分别修改 etcd.conf 配置文件中的节点名称和当前服务器 IP：
vim /opt/etcd/cfg/etcd.conf
#[Member]
ETCD_NAME="etcd-1" # 修改此处，节点 2 改为 etcd-2，节点 3改为 etcd-3
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="https://192.168.31.71:2380" # 修改此处为当前服务器 IP ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="https://192.168.31.71:2379" # 修改此处为当前服务器 IP
#[Clustering]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="https://192.168.31.71:2380" # 修改此处为当前服务器 IP
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="https://192.168.31.71:2379" # 修改此处为当前服务器IP
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd-1=https://192.168.31.71:2380,etcd-2=https://192.168.31.72:2380,etcd-3=https://192.168.31.73:2380"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"
（6）启动并设置开机启动（3个节点都有）
systemctl daemon-reload
systemctl start etcd
systemctl enable etcd
systemctl status etcd
（7）查看集群状态
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://192.168.11.187:2379,https://192.168.11.188:2379,https://192.168.11.189:2379" endpoint health
如果输出下面信息，就说明集群部署成功。
如果有问题第一步先看日志：/var/log/message 或 journalctl -u etcd
5. 安装Docker
以下在所有节点操作。这里采用二进制安装，用 yum 安装也一样。
（1）下载二进制包
下载地址：https://download.docker.com/linux/static/stable/x86_64/docker-19.03.9.tgz
wget https://download.docker.com/linux/static/stable/x86_64/docker-19.03.9.tgz
tar zxvf docker-19.03.9.tgz
mv docker/* /usr/bin
（2） systemd管理 docker
cat > /usr/lib/systemd/system/docker.service << EOF
[Unit]
Description=Docker Application Container Engine
Documentation=https://docs.docker.com
After=network-online.target firewalld.service
Wants=network-online.target
[Service]
Type=notify
ExecStart=/usr/bin/dockerd
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
LimitNOFILE=infinity
LimitNPROC=infinity
LimitCORE=infinity
TimeoutStartSec=0
Delegate=yes
KillMode=process
Restart=on-failure
StartLimitBurst=3
StartLimitInterval=60s
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
（3）创建配置文件
mkdir /etc/docker
cat > /etc/docker/daemon.json << EOF
{
"registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
registry-mirrors 阿里云镜像加速器
（4）启动并设置开机启动
systemctl daemon-reload
systemctl start docker
systemctl enable docker
systemctl status docker
6. 生成证书(只在master节点)
6.1 生成 kube-apiserver 证书(用于部署master mode)
（1）自签证书颁发机构（CA）
# 切换目录
cd ~/TLS/k8s
[root@m1 k8s]# cat > ca-config.json << EOF
{
"signing": {
"default": {
"expiry": "87600h"
},
"profiles": {
"kubernetes": {
"expiry": "87600h",
"usages": [
"signing",
"key encipherment",
"server auth",
"client auth"
]
}
}
}
}
EOF
[root@m1 k8s]# cat > ca-csr.json<< EOF
{
"CN": "kubernetes",
"key": {
"algo": "rsa",
"size": 2048
},
"names": [
{
"C": "CN",
"L": "Beijing",
"ST": "Beijing",
"O": "k8s",
"OU": "System"
}
]
}
EOF
（2）生成证书：
[root@m1 k8s]# cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca -
2021/01/29 15:17:54 [INFO] generating a new CA key and certificate from CSR
2021/01/29 15:17:54 [INFO] generate received request
2021/01/29 15:17:54 [INFO] received CSR
2021/01/29 15:17:54 [INFO] generating key: rsa-2048
2021/01/29 15:17:54 [INFO] encoded CSR
2021/01/29 15:17:54 [INFO] signed certificate with serial number 502058599335845103424504775644770447174262097753
[root@m1 k8s]#
[root@m1 k8s]# ls
ca-config.json ca.csr ca-csr.json ca-key.pem ca.pem
[root@m1 k8s]#
[root@m1 k8s]# ls *pem
ca-key.pem ca.pem
[root@m1 k8s]#
（3）使用自签 CA 签发 kube-apiserver HTTPS 证书
创建证书申请文件：
cd ~/TLS/k8s
cat > server-csr.json << EOF
{
"CN": "kubernetes",
"hosts": [
"10.0.0.1",
"127.0.0.1",
"192.168.11.187",
"192.168.11.188",
"192.168.11.189",
"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"
}
]
}
EOF
生成证书：
[root@m1 k8s]# cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes server-csr.json | cfssljson -bare server
2021/01/29 15:21:36 [INFO] generate received request
2021/01/29 15:21:36 [INFO] received CSR
2021/01/29 15:21:36 [INFO] generating key: rsa-2048
2021/01/29 15:21:36 [INFO] encoded CSR
2021/01/29 15:21:36 [INFO] signed certificate with serial number 258272723242965946822580152857434852064172528676
2021/01/29 15:21:36 [WARNING] This certificate lacks a "hosts" field. This makes it unsuitable for
websites. For more information see the Baseline Requirements for the Issuance and Management
of Publicly-Trusted Certificates, v.1.1.6, from the CA/Browser Forum (https://cabforum.org);
specifically, section 10.2.3 ("Information Requirements").
[root@m1 k8s]#
[root@m1 k8s]# ls
ca-config.json ca.csr ca-csr.json ca-key.pem ca.pem server.csr server-csr.json server-key.pem server.pem
[root@m1 k8s]#
[root@m1 k8s]# ls server*pem
server-key.pem server.pem
[root@m1 k8s]#
6.2生成kube-proxy证书(用于部署worker node)
cd ~/TLS/k8s
# 创建证书请求文件
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"
}
]
}
EOF
# 生成证书
[root@m1 k8s]# cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes kube-proxy-csr.json | cfssljson -bare kube-proxy
2021/01/29 15:51:31 [INFO] generate received request
2021/01/29 15:51:31 [INFO] received CSR
2021/01/29 15:51:31 [INFO] generating key: rsa-2048
2021/01/29 15:51:31 [INFO] encoded CSR
2021/01/29 15:51:31 [INFO] signed certificate with serial number 356910887774769387939132069692205208873278532262
2021/01/29 15:51:31 [WARNING] This certificate lacks a "hosts" field. This makes it unsuitable for
websites. For more information see the Baseline Requirements for the Issuance and Management
of Publicly-Trusted Certificates, v.1.1.6, from the CA/Browser Forum (https://cabforum.org);
specifically, section 10.2.3 ("Information Requirements").
[root@m1 k8s]#
[root@m1 k8s]# ls kube-proxy*pem
kube-proxy-key.pem kube-proxy.pem
7. 部署Master Node
7.1 从 Github 下载二进制文件
下载地址：
https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/master/CHANGELOG/CHANGELOG-1.18.md#v1183
7.2 解压二进制包
tar zxvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
mkdir -p /opt/kubernetes/{bin,cfg,ssl,logs}
cd kubernetes/server/bin
cp kube-apiserver kube-scheduler kube-controller-manager /opt/kubernetes/bin
cp kubectl /usr/bin/
7.3 部署 kube-apiserver
（1）创建配置文件
cat > /opt/kubernetes/cfg/kube-apiserver.conf << EOF
KUBE_APISERVER_OPTS="--logtostderr=false \
--v=2 \
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \
--etcd-servers=https://192.168.11.187:2379,https://192.168.11.188:2379,https://192.168.11.189:2379 \
--bind-address=192.168.11.187 \
--secure-port=6443 \
--advertise-address=192.168.11.187 \
--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=30000-32767 \
--kubelet-client-certificate=/opt/kubernetes/ssl/server.pem \
--kubelet-client-key=/opt/kubernetes/ssl/server-key.pem \
--tls-cert-file=/opt/kubernetes/ssl/server.pem \
--tls-private-key-file=/opt/kubernetes/ssl/server-key.pem \
--client-ca-file=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
--service-account-key-file=/opt/kubernetes/ssl/ca-key.pem \
--etcd-cafile=/opt/etcd/ssl/ca.pem \
--etcd-certfile=/opt/etcd/ssl/server.pem \
--etcd-keyfile=/opt/etcd/ssl/server-key.pem \
--audit-log-maxage=30 \
--audit-log-maxbackup=3 \
--audit-log-maxsize=100 \
--audit-log-path=/opt/kubernetes/logs/k8s-audit.log"
EOF
– logtostderr：启用日志
– v：日志等级
– log-dir：日志目录
– etcd-servers：etcd集群地址
– bind-address：监听地址
– secure-port：https 安全端口
– advertise-address：集群通告地址
– allow-privileged：启用授权
– service-cluster-ip-range：Service虚拟 IP地址段
– enable-admission-plugins：准入控制模块
– authorization-mode：认证授权，启用 RBAC 授权和节点自管理
– enable-bootstrap-token-auth：启用 TLS bootstrap 机制
– token-auth-file：bootstrap token文件
– service-node-port-range：Service nodeport类型默认分配端口范围
– kubelet-client-xxx：apiserver 访问 kubelet客户端证书
– tls-xxx-file：apiserver https 证书
– etcd-xxxfile：连接 Etcd 集群证书
– audit-log-xxx：审计日志
（2）拷贝刚才生成的证书
把刚才生成的证书拷贝到配置文件中的路径：
cp ~/TLS/k8s/ca*pem ~/TLS/k8s/server*pem /opt/kubernetes/ssl/
（3）启用 TLS Bootstrapping 机制
TLS Bootstraping：Master apiserver 启用 TLS 认证后，Node 节点 kubelet 和 kube-proxy 要与 kube-apiserver 进行通信，必须使用 CA 签发的有效证书才可以，当 Node节点很多时，这种客户端证书颁发需要大量工作，同样也会增加集群扩展复杂度。为了简化流程，Kubernetes 引入了 TLS bootstraping 机制来自动颁发客户端证书，kubelet会以一个低权限用户自动向 apiserver 申请证书，kubelet 的证书由 apiserver 动态签署。所以强烈建议在 Node 上使用这种方式，目前主要用于 kubelet，kube-proxy 还是由我们统一颁发一个证书。
创建上述配置文件中 token 文件：
cat > /opt/kubernetes/cfg/token.csv << EOF
c47ffb939f5ca36231d9e3121a252940,kubelet-bootstrap,10001,"system:node-bootstrapper"
EOF
（4）systemd 管理 apiserver
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.conf
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-apiserver \$KUBE_APISERVER_OPTS
Restart=on-failure
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
（5）启动并设置开机启动
systemctl daemon-reload
systemctl start kube-apiserver
systemctl enable kube-apiserver
systemctl status kube-apiserver
（6）授权 kubelet-bootstrap 用户允许请求证书
kubectl create clusterrolebinding kubelet-bootstrap \
--clusterrole=system:node-bootstrapper \
--user=kubelet-bootstrap
7.4 部署 kube-controller-manager
（1）创建配置文件
cat > /opt/kubernetes/cfg/kube-controller-manager.conf << EOF
KUBE_CONTROLLER_MANAGER_OPTS="--logtostderr=false \
--v=2 \
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \
--leader-elect=true \
--master=127.0.0.1:8080 \
--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-name=kubernetes \
--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 \
--experimental-cluster-signing-duration=87600h0m0s"
EOF
– master：通过本地非安全本地端口 8080 连接 apiserver。
– leader-elect：当该组件启动多个时，自动选举（HA）
– cluster-signing-cert-file/–cluster-signing-key-file：自动为 kubelet颁发证书的 CA，与 apiserver保持一致
（2）systemd 管理 controller-manager
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.conf
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-controller-manager \$KUBE_CONTROLLER_MANAGER_OPTS
Restart=on-failure
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
（3）启动并设置开机启动
systemctl daemon-reload
systemctl start kube-controller-manager
systemctl enable kube-controller-manager
systemctl status kube-controller-manager
7.5 部署 kube-scheduler
（1）创建配置文件
cat > /opt/kubernetes/cfg/kube-scheduler.conf << EOF
KUBE_SCHEDULER_OPTS="--logtostderr=false \
--v=2 \
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \
--leader-elect \
--master=127.0.0.1:8080 \
--bind-address=127.0.0.1"
EOF
– master：通过本地非安全本地端口 8080 连接 apiserver。
– leader-elect：当该组件启动多个时，自动选举（HA）
（2）systemd 管理 scheduler
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.conf
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-scheduler \$KUBE_SCHEDULER_OPTS
Restart=on-failure
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
（3）启动并设置开机启动
systemctl daemon-reload
systemctl start kube-scheduler
systemctl enable kube-scheduler
systemctl status kube-scheduler
（4）查看集群状态
所有组件都已经启动成功，通过 kubectl 工具查看当前集群组件状态：
kubectl get cs
如上输出说明 Master 节点组件运行正常。
8. 部署Worker Node
下面还是在 Master Node 上操作，即同时作为 Worker Node
8.1 创建工作目录并拷贝二进制文件
在所有 worker node 创建工作目录：
mkdir -p /opt/kubernetes/{bin,cfg,ssl,logs}
从 master 节点拷贝：
# 将前面下载的二进制包中的kubelet和kube-proxy拷贝到/opt/kubernetes/bin目录下。
#（master节点）
cd kubernetes/server/bin
cp kubelet kube-proxy /opt/kubernetes/bin
#scp kubelet kube-proxy [email protected]:/opt/kubernetes/bin
#scp kubelet kube-proxy [email protected]:/opt/kubernetes/bin
8.2 创建bootstrap kubeconfig文件和kube-proxy kubeconfig文件
（1）创建kubeconfig文件
创建kubeconfig文件:
在生成kubernetes证书的目录下执行以下命令生成kubeconfig文件：
[root@m1 ~]# cd ~/TLS/k8s
指定apiserver 内网负载均衡地址
[root@m1 k8s]# KUBE_APISERVER="https://192.168.11.187:6443"
[root@m1 k8s]# TOKEN=c47ffb939f5ca36231d9e3121a252940 #这个和上面创建token文件的一致
# 生成 kubelet bootstrap kubeconfig 配置文件
设置集群参数
[root@m1 k8s]# kubectl config set-cluster kubernetes \
--certificate-authority=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
--embed-certs=true \
--server=${KUBE_APISERVER} \
--kubeconfig=bootstrap.kubeconfig
设置客户端认证参数
[root@m1 k8s]# kubectl config set-credentials "kubelet-bootstrap" \
--token=${TOKEN} \
--kubeconfig=bootstrap.kubeconfig
设置上下文参数
[root@m1 k8s]# kubectl config set-context default \
--cluster=kubernetes \
--user=kubelet-bootstrap \
--kubeconfig=bootstrap.kubeconfig
设置默认上下文
[root@m1 k8s]# kubectl config use-context default --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig
（2）创建kube-proxy kubeconfig文件
#创建kube-proxy kubeconfig文件
[root@m1 k8s]# kubectl config set-cluster kubernetes \
--certificate-authority=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
--embed-certs=true \
--server=${KUBE_APISERVER} \
--kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig
[root@m1 k8s]# kubectl config set-credentials kube-proxy \
--client-certificate=./kube-proxy.pem \
--client-key=./kube-proxy-key.pem \
--embed-certs=true \
--kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig
[root@m1 k8s]# kubectl config set-context default \
--cluster=kubernetes \
--user=kube-proxy \
--kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig
[root@m1 k8s]# kubectl config use-context default --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig
[root@m1 k8s]# ls #会多出下面两个.kubeconfig文件
bootstrap.kubeconfig kube-proxy.kubeconfig
将这两个文件拷贝到Node节点/opt/kubernetes/cfg目录下。 !!!!不能忽略
[root@m1 k8s]# cp bootstrap.kubeconfig kube-proxy.kubeconfig /opt/kubernetes/cfg
#[root@m1 k8s]# scp bootstrap.kubeconfig kube-proxy.kubeconfig [email protected]:/opt/kubernetes/cfg
#[root@m1 k8s]# scp bootstrap.kubeconfig kube-proxy.kubeconfig [email protected]:/opt/kubernetes/cfg
8.3部署 kubelet
（1）创建配置文件
cat > /opt/kubernetes/cfg/kubelet.conf << EOF
KUBELET_OPTS="--logtostderr=false \
--v=2 \
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \
--hostname-override=k8s-m1 \
--network-plugin=cni \
--kubeconfig=/opt/kubernetes/cfg/kubelet.kubeconfig \
--bootstrap-kubeconfig=/opt/kubernetes/cfg/bootstrap.kubeconfig \
--config=/opt/kubernetes/cfg/kubelet-config.yml \
--cert-dir=/opt/kubernetes/ssl \
--pod-infra-container-image=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google-containers/pause-amd64:3.0"
EOF
– hostname-override：显示名称，集群中唯一
– network-plugin：启用 CNI
– kubeconfig：空路径，会自动生成，后面用于连接 apiserver
– bootstrap-kubeconfig：首次启动向 apiserver 申请证书
– config：配置参数文件
– cert-dir：kubelet证书生成目录
– pod-infra-container-image：管理 Pod 网络容器的镜像
（2）配置参数文件
# m1
cat > /opt/kubernetes/cfg/kubelet-config.yml << EOF
kind: KubeletConfiguration
apiVersion: kubelet.config.k8s.io/v1beta1
address: 0.0.0.0
port: 10250
readOnlyPort: 10255
cgroupDriver: cgroupfs
clusterDNS: ["10.0.0.2"]
clusterDomain: cluster.local.
failSwapOn: false
authentication:
anonymous:
enabled: false
webhook:
cacheTTL: 2m0s
enabled: true
x509:
clientCAFile: /opt/kubernetes/ssl/ca.pem
authorization:
mode: Webhook
webhook:
cacheAuthorizedTTL: 5m0s
cacheUnauthorizedTTL: 30s
evictionHard:
imagefs.available: 15%
memory.available: 100Mi
nodefs.available: 10%
nodefs.inodesFree: 5%
maxOpenFiles: 1000000
maxPods: 110
EOF
（3）systemd管理kubelet组件：
cat > /usr/lib/systemd/system/kubelet.service << EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Kubelet
After=docker.service
Requires=docker.service
[Service]
EnvironmentFile=/opt/kubernetes/cfg/kubelet.conf
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kubelet \$KUBELET_OPTS
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
（4）启动并设置开机启动
systemctl daemon-reload
systemctl start kubelet
systemctl enable kubelet
systemctl status kubelet
8.4 批准 kubelet证书申请并加入集群
master节点：
在Master审批Node加入集群：
启动后还没加入到集群中，需要手动允许该节点才可以。
在Master节点查看请求签名的Node：
[root@m1 ~]# kubectl get csr
NAME AGE SIGNERNAME REQUESTOR CONDITION
node-csr-jsQakenT4ueGHcKXCwgxePQsQHPoGE4Cb4uoij4GhBA 33s kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet kubelet-bootstrap Pending
[root@m1 ~]#
[root@m1 ~]# kubectl certificate approve node-csr-jsQakenT4ueGHcKXCwgxePQsQHPoGE4Cb4uoij4GhBA
certificatesigningrequest.certificates.k8s.io/node-csr-jsQakenT4ueGHcKXCwgxePQsQHPoGE4Cb4uoij4GhBA approved
[root@m1 ~]#
[root@m1 ~]# kubectl get node
No resources found in default namespace.
[root@m1 ~]#
[root@m1 ~]# kubectl get node
No resources found in default namespace.
[root@m1 ~]# kubectl get node
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
k8s-m1 NotReady <none> 5s v1.18.3
[root@m1 ~]#
注：由于网络插件还没有部署，节点会没有准备就绪 NotReady
8.5 部署 kube-proxy
（1）创建配置文件
cat > /opt/kubernetes/cfg/kube-proxy.conf << EOF
KUBE_PROXY_OPTS="--logtostderr=false \
--v=2 \
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \
--config=/opt/kubernetes/cfg/kube-proxy-config.yml"
EOF
（2）配置参数文件
# m1
cat > /opt/kubernetes/cfg/kube-proxy-config.yml << EOF
kind: KubeProxyConfiguration
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
bindAddress: 0.0.0.0
metricsBindAddress: 0.0.0.0:10249
clientConnection:
kubeconfig: /opt/kubernetes/cfg/kube-proxy.kubeconfig
hostnameOverride: k8s-m1
clusterCIDR: 10.0.0.0/24
EOF
（3）systemd 管理 kube-proxy
cat > /usr/lib/systemd/system/kube-proxy.service << EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Proxy
After=network.target
[Service]
EnvironmentFile=/opt/kubernetes/cfg/kube-proxy.conf
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-proxy \$KUBE_PROXY_OPTS
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
（4）启动并设置开机启动
systemctl daemon-reload
systemctl start kube-proxy
systemctl enable kube-proxy
systemctl status kube-proxy
8.6 部署 CNI网络
先准备好 CNI 二进制文件：
下载地址：https://github.com/containernetworking/plugins/releases/download/v0.8.6/cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz
wget https://github.com/containernetworking/plugins/releases/download/v0.8.6/cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz
解压二进制包并移动到默认工作目录：
mkdir /opt/cni/bin -p
tar zxvf cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz -C /opt/cni/bin
部署 CNI 网络，安装flannel插件
wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
默认镜像地址无法访问，修改为 docker hub 镜像仓库。
sed -i -r "s#quay.io/coreos/flannel:.*-amd64#lizhenliang/flannel:v0.12.0-amd64#g" kube-flannel.yml
kubectl apply -f kube-flannel.yml
kubectl get pods -n kube-system
kubectl get node
部署好网络插件，Node 准备就绪
【注意】建议多等一会，因为需要拉取镜像。如果一直不好，可以进行查看：
[root@m1 ~]# kubectl get pods -n kube-system -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
kube-flannel-ds-4tb92 0/1 Init:0/1 0 114s 192.168.11.187 k8s-m1 <none> <none>
[root@m1 ~]# kubectl describe pod kube-flannel-ds-4tb92 -n kube-system
【注意】如果网络部署出现问题，需要删除kube-flannel.yml，重新开始部署
# 删除flannel
kubectl delete -f kube-flannel.yml
8.7 新增加 Worker Node
（1）拷贝已部署好的 Node 相关文件到新节点
在 master 节点将 Worker Node 涉及文件拷贝到新节点 192.168.11.188/189
# n1
[root@m1 ~]# scp -r /opt/kubernetes [email protected]:/opt/
[root@m1 ~]# scp -r /usr/lib/systemd/system/{kubelet,kube-proxy}.service [email protected]:/usr/lib/systemd/system
[root@m1 ~]# scp -r /opt/cni/ [email protected]:/opt/
[root@m1 ~]# scp /opt/kubernetes/ssl/ca.pem [email protected]:/opt/kubernetes/ssl
# n2
[root@m1 ~]# scp -r /opt/kubernetes [email protected]:/opt/
[root@m1 ~]# scp -r /usr/lib/systemd/system/{kubelet,kube-proxy}.service [email protected]:/usr/lib/systemd/system
[root@m1 ~]# scp -r /opt/cni/ [email protected]:/opt/
[root@m1 ~]# scp /opt/kubernetes/ssl/ca.pem [email protected]:/opt/kubernetes/ssl
（2）删除 kubelet 证书和 kubeconfig 文件（新加的worker node）
rm /opt/kubernetes/cfg/kubelet.kubeconfig
rm -f /opt/kubernetes/ssl/kubelet*
注：这几个文件是证书申请审批后自动生成的，每个 Node不同，必须删除重新生成。
（3）修改主机名
vim /opt/kubernetes/cfg/kubelet.conf
--hostname-override=k8s-node1
vim /opt/kubernetes/cfg/kube-proxy-config.yml
hostnameOverride: k8s-node1
（4）启动并设置开机启动
systemctl daemon-reload
systemctl start kubelet
systemctl enable kubelet
systemctl start kube-proxy
systemctl enable kube-proxy
（5）在 Master 上批准新 Node kubelet 证书申请
kubectl get csr
kubectl certificate approve 生成的name
（6）查看 Node 状态
kubectl get node
最终，所有节点均处于ready状态！
【注意】之后，n1和n2一直都是notready，自己以为出了什么问题，查看了半天
再次到master中查看时，发现n2已经ready了，并且n2拉取到了镜像flannel；但是n1还是notready，而且n1还没有拉取到镜像。所以，我们还是要多等一会，因为拉取镜像需要时间。
又过了一会，n1和n2全部ready，而且全部拉取到了镜像。
错误
conflicting environment variable “ETCD_NAME” is shadowed by corresponding command-line flag
- ETCD3.4版本会自动读取环境变量的参数，所以EnvironmentFile文件中有的参数，不需要再次在ExecStart启动参数中添加，二选一，如同时配置，会触发以下类似报错“etcd: conflicting environment variable “ETCD_NAME” is shadowed by corresponding command-line flag (either unset environment variable or disable flag)”
vim /usr/lib/systemd/system/etcd.service
这里选择去掉EnvironmentFile
参考文献
手把手教你部署k8s(二进制方式)-------详解
kubernetes1.16 K8S二进制搭建集群，一主多从