Kubernetes高可用集群二进制部署（二）ETCD集群部署

Kubernetes概述
使用kubeadm快速部署一个k8s集群
Kubernetes高可用集群二进制部署（一）主机准备和负载均衡器安装
Kubernetes高可用集群二进制部署（二）ETCD集群部署
Kubernetes高可用集群二进制部署（三）部署api-server
Kubernetes高可用集群二进制部署（四）部署kubectl和kube-controller-manager、kube-scheduler
Kubernetes高可用集群二进制部署（五）kubelet、kube-proxy、Calico、CoreDNS
Kubernetes高可用集群二进制部署（六）Kubernetes集群节点添加

1. 配置免密登录

在k8s-master1上操作

生成密钥对，把公钥复制到远程主机

ssh-keygen
#直接回车，不设置密码

ssh-copy-id root@k8s-master1
ssh-copy-id root@k8s-master2
ssh-copy-id root@k8s-master3
ssh-copy-id root@k8s-worker1

ssh root@k8s-master1
#依次此时是否能否正常登录

2 部署ETCD集群

在k8s-master1上操作。

2.1 创建工作目录

mkdir -p /data/k8s-work

2.2 获取cfssl工具

cd /data/k8s-work
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64

说明：
cfssl是使用go编写，由CloudFlare开源的一款PKI/TLS工具。主要程序有：

- cfssl，是CFSSL的命令行工具
- cfssljson用来从cfssl程序获取JSON输出，并将证书，密钥，CSR和bundle写入文件中。

chmod +x cfssl*

mv cfssl_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssl
mv cfssljson_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssljson
mv cfssl-certinfo_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssl-certinfo

# cfssl version
Version: 1.2.0
Revision: dev
Runtime: go1.6

2.3 创建CA证书

在master1上创建证书

2.3.1 配置ca证书请求文件

在当前目录/data/k8s-work执行

cat > ca-csr.json <<"EOF"
{
  "CN": "kubernetes",
  "key": {
      "algo": "rsa",
      "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "Beijing",
      "L": "Beijing",
      "O": "kubemsb",
      "OU": "CN"
    }
  ],
  "ca": {
          "expiry": "87600h"
  }
}
EOF

2.3.2 创建ca证书

cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca

2.3.3 配置ca证书策略

cat > ca-config.json <<"EOF"
{
  "signing": {
      "default": {
          "expiry": "87600h"
        },
      "profiles": {
          "kubernetes": {
              "usages": [
                  "signing",
                  "key encipherment",
                  "server auth",
                  "client auth"
              ],
              "expiry": "87600h"
          }
      }
  }
}
EOF

server auth 表示client可以对使用该ca对server提供的证书进行验证

client auth 表示server可以使用该ca对client提供的证书进行验证

2.4 创建etcd证书

2.4.1 配置etcd请求文件

一般可以部署三台集群，可以是3、5、7、9

cat > etcd-csr.json <<"EOF"
{
  "CN": "etcd",
  "hosts": [
    "127.0.0.1",
    "192.168.10.103",
    "192.168.10.104",
    "192.168.10.105"
  ],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [{
    "C": "CN",
    "ST": "Beijing",
    "L": "Beijing",
    "O": "kubemsb",
    "OU": "CN"
  }]
}
EOF

2.4.2 生成etcd证书

确保在当前目录有ca-key.pem、ca-config.json、etcd-csr.json文件

cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes etcd-csr.json | cfssljson  -bare etcd

# ls
输出
ca-config.json  ca.csr  ca-csr.json  ca-key.pem  ca.pem  etcd.csr  etcd-csr.json  etcd-key.pem  etcd.pem

etcd.csr：etcd证书请求文件
etcd-key.pem：私钥
etcd.pem：基于私钥签发的证书

2.5 部署etcd集群

2.5.1 下载etcd软件包

在这里插入图片描述

etcd releases

在这里插入图片描述

wget https://github.com/etcd-io/etcd/releases/download/v3.5.2/etcd-v3.5.2-linux-amd64.tar.gz

2.5.2 安装etcd软件

tar -xvf etcd-v3.5.2-linux-amd64.tar.gz
cp -p etcd-v3.5.2-linux-amd64/etcd* /usr/local/bin/
#-p 保留源文件的权限

2.5.3 分发etcd软件

scp etcd-v3.5.2-linux-amd64/etcd* k8s-master2:/usr/local/bin/

scp etcd-v3.5.2-linux-amd64/etcd* k8s-master3:/usr/local/bin/

2.5.4 创建配置文件

在三个etcd节点操作

mkdir /etc/etcd

其中地址都是当前主机的ip本身

cat >  /etc/etcd/etcd.conf <<"EOF"
#[Member]
ETCD_NAME="etcd1"
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="https://192.168.10.103:2380"
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="https://192.168.10.103:2379,http://127.0.0.1:2379"

#[Clustering]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="https://192.168.10.103:2380"
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="https://192.168.10.103:2379"
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd1=https://192.168.10.103:2380,etcd2=https://192.168.10.104:2380,etcd3=https://192.168.10.105:2380"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"
EOF

说明：
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

2.5.5 创建服务配置文件

mkdir -p /etc/etcd/ssl
mkdir -p /var/lib/etcd/default.etcd

cd /data/k8s-work
cp ca*.pem /etc/etcd/ssl
cp etcd*.pem /etc/etcd/ssl

cat > /etc/systemd/system/etcd.service <<"EOF"
[Unit]
Description=Etcd Server
After=network.target
After=network-online.target
Wants=network-online.target

[Service]
Type=notify
EnvironmentFile=-/etc/etcd/etcd.conf
WorkingDirectory=/var/lib/etcd/
ExecStart=/usr/local/bin/etcd \
  --cert-file=/etc/etcd/ssl/etcd.pem \
  --key-file=/etc/etcd/ssl/etcd-key.pem \
  --trusted-ca-file=/etc/etcd/ssl/ca.pem \
  --peer-cert-file=/etc/etcd/ssl/etcd.pem \
  --peer-key-file=/etc/etcd/ssl/etcd-key.pem \
  --peer-trusted-ca-file=/etc/etcd/ssl/ca.pem \
  --peer-client-cert-auth \
  --client-cert-auth
Restart=on-failure
RestartSec=5
LimitNOFILE=65536

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

2.5.6 同步etcd配置到集群其它master节点

创建目录
mkdir -p /etc/etcd
mkdir -p /etc/etcd/ssl
mkdir -p /var/lib/etcd/default.etcd

服务配置文件,需要修改etcd节点名称及IP地址
for i in k8s-master2 k8s-master3
do
scp /etc/etcd/etcd.conf $i:/etc/etcd/
done

k8s-master2:

cat /etc/etcd/etcd.conf
#[Member]
ETCD_NAME="etcd2"
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="https://192.168.10.104:2380"
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="https://192.168.10.104:2379,http://127.0.0.1:2379"

#[Clustering]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="https://192.168.10.104:2380"
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="https://192.168.10.104:2379"
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd1=https://192.168.10.103:2380,etcd2=https://192.168.10.104:2380,etcd3=https://192.168.10.105:2380"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"

k8s-master3:

cat /etc/etcd/etcd.conf
#[Member]
ETCD_NAME="etcd3"
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="https://192.168.10.105:2380"
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="https://192.168.10.105:2379,http://127.0.0.1:2379"

#[Clustering]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="https://192.168.10.105:2380"
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="https://192.168.10.105:2379"
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd1=https://192.168.10.103:2380,etcd2=https://192.168.10.104:2380,etcd3=https://192.168.10.105:2380"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"

证书文件
for i in k8s-master2 k8s-master3
do
scp /etc/etcd/ssl/* $i:/etc/etcd/ssl
done

服务启动配置文件
for i in k8s-master2 k8s-master3
do
scp /etc/systemd/system/etcd.service $i:/etc/systemd/system/
done

2.5.7 启动etcd集群

三台主机全都执行

systemctl daemon-reload
systemctl enable --now etcd.service  #现在开启并设置开机自启
systemctl status etcd

2.5.8 验证集群状态

ETCDCTL_API=3 /usr/local/bin/etcdctl --write-out=table --cacert=/etc/etcd/ssl/ca.pem --cert=/etc/etcd/ssl/etcd.pem --key=/etc/etcd/ssl/etcd-key.pem --endpoints=https://192.168.10.103:2379,https://192.168.10.104:2379,https://192.168.10.105:2379 endpoint health

在这里插入图片描述

+-----------------------------+--------+------------+-------+
|          ENDPOINT           | HEALTH |    TOOK    | ERROR |
+-----------------------------+--------+------------+-------+
| https://192.168.10.103:2379 |   true | 6.961777ms |       |
| https://192.168.10.105:2379 |   true | 6.594067ms |       |
| https://192.168.10.104:2379 |   true | 6.835899ms |       |
+-----------------------------+--------+------------+-------+

耗时较长的话可以做一些优化工作

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