这篇博客介绍了如何在CentOS7上手动部署kubernetes 1.12集群的Master节点，包括API服务、Controller Manager、Scheduler的部署以及kubectl命令行工具的设置。详细步骤涵盖了证书生成、服务配置等关键环节。
概述
上一篇为大家记录了CA证书的制作和etcd集群的部署，这一篇，我们进行master节点的部署，共分为三个服务，apiserver，scheduler，controller-manager，具体的作用在第一篇就讲过了，这里不赘述了，照例，下面先是导航
ps: 为了更好的让大家理解集群的整个结构，整个系列部署都是采用二进制包手动部署方式。
整个系列具体会出多少篇博客，也不一定，每有更新，便会在每篇博客的开头，进行导航：
《centos7 kubernetes(k8s)1.12集群部署与使用(一)：基础知识介绍和系统初始化》
《centos7 kubernetes(k8s)1.12集群部署与使用(二)：证书制作和etcd集群部署》
《centos7 kubernetes(k8s)1.12集群部署与使用(三)：master节点部署》
《centos7 kubernetes(k8s)1.12集群部署与使用(四)：Node节点部署》
《centos7 kubernetes(k8s)1.12集群部署与使用(五)：Flannel网络部署》
正文
整个系列环境：
centos7 服务器3台 1master + 2node
master ip： 192.168.1.1
node1 ip： 192.168.1.2
node2 ip： 192.168.1.3
好的，下面开始部署master节点
部署Kubernetes API服务部署
1. 准备软件包
# 在master上操作
cd /usr/local/src/kubernetes
cp server/bin/kube-apiserver /opt/kubernetes/bin/
cp server/bin/kube-controller-manager /opt/kubernetes/bin/
cp server/bin/kube-scheduler /opt/kubernetes/bin/
2. 创建生成CSR的 JSON 配置文件
# 在master上 /usr/local/src/ssl 目录下操作
vim kubernetes-csr.json
------------------------------------------------------------
{
"CN": "kubernetes",
"hosts": [
"127.0.0.1",
"192.168.1.1", # 将master节点的ip填上
"10.5.0.1", # 这里需要解释一下，具体看下面文字
"kubernetes",
"kubernetes.default",
"kubernetes.default.svc",
"kubernetes.default.svc.cluster",
"kubernetes.default.svc.cluster.local"
],
"key": {
"algo": "rsa",
"size": 2048
},
"names": [
{
"C": "CN", # 都可自定义，下同
"ST": "ShenZhen",
"L": "ShenZhen",
"O": "k8s",
"OU": "system"
}
]
}
------------------------------------------------------------
上面的10.5.0.1 ip，是指定kubernetes服务的service ip，这个要涉及到kubernetes的网络知识了，这里简单说一下，整个集群在部署时会设置两个网段，一个时pod所在的网段，所有kubernetes集群中的pod，都会被分配一个此网段的ip，每个pod就可以通过这个ip来实现跨node节点的相互访问，因为pod生产的时候是更具node节点的负载情况随机在node上创建的，所以需要一个统一的网段来实现pod之间的互访，这在后面进行 flannel 的部署的时候也会讲到。
除此之外，还有一个网段，用于实现负载均衡的网段，例如多个相同的pod，部署这同样一个web，可以通过设置一个service来实现负载均衡，其中的原理就是通过产生一个服务ip，然后将这个ip通过iptab或者ipvs转发到不同的pod中去，以此来实现负载均衡，而这个service ip的网段是一个新的网段，跟pod所处的网段区别开来。
这样两个网段就构成了kubernetes网络的基础结构。上面定义的 10.5.0.1就是service ip，也就是10.5.0.0/16 是我这里定义的service ip的网段。这两个网段都是自定义的，我定义的网段是10.5.0.0/16为service ip网段，10.6.0.0./16为pod的网段。这定义了之后，后面很多服务部署时需要指定的，预定定义后，就不能变。
3. 生成 kubernetes 证书和私钥
# 在master上操作
cd /usr/local/src
cfssl gencert -ca=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
-ca-key=/opt/kubernetes/ssl/ca-key.pem \
-config=/opt/kubernetes/ssl/ca-config.json \
-profile=kubernetes kubernetes-csr.json | cfssljson -bare kubernetes
# 生成证书后，分发到各个节点上
cp kubernetes*.pem /opt/kubernetes/ssl/
scp kubernetes*.pem 192.168.1.2:/opt/kubernetes/ssl/
scp kubernetes*.pem 192.168.1.3:/opt/kubernetes/ssl/
4. 创建 kube-apiserver 使用的客户端 token 文件
# 在master上操作
# 以下命令生成16位随机token
head -c 16 /dev/urandom | od -An -t x | tr -d ' '
# 输出
16efd754307d33fe6835fce45d52d6b7
# 将这个随机token记录下来，创建token文件
vim /opt/kubernetes/ssl/bootstrap-token.csv
-----------------------------------------------------------------------------------
16efd754307d33fe6835fce45d52d6b7,kubelet-bootstrap,10001,"system:kubelet-bootstrap"
-----------------------------------------------------------------------------------
5.创建基础用户名/密码认证配置
# 在master上操作
vim /opt/kubernetes/ssl/basic-auth.csv
------------------------------------------
admin,admin,1
readonly,readonly,2
------------------------------------------
6.部署Kubernetes API Server
# 在master上操作
vim /usr/lib/systemd/system/kube-apiserver.service
--------------------------------------------------------------------------------
[Unit]
Description=Kubernetes API Server
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
After=network.target
[Service]
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-apiserver \
--admission-control=NamespaceLifecycle,LimitRanger,ServiceAccount,DefaultStorageClass,ResourceQuota,NodeRestriction \
--bind-address=192.168.1.1 \
--insecure-bind-address=127.0.0.1 \
--authorization-mode=Node,RBAC \
--runtime-config=rbac.authorization.k8s.io/v1 \
--kubelet-https=true \
--anonymous-auth=false \
--basic-auth-file=/opt/kubernetes/ssl/basic-auth.csv \
--enable-bootstrap-token-auth \
--token-auth-file=/opt/kubernetes/ssl/bootstrap-token.csv \
--service-cluster-ip-range=10.5.0.0/16 \ # 这里定义上面说的service ip网段
--service-node-port-range=20000-40000 \ # 这里指定所有node节点，开放端口范围
--tls-cert-file=/opt/kubernetes/ssl/kubernetes.pem \
--tls-private-key-file=/opt/kubernetes/ssl/kubernetes-key.pem \
--client-ca-file=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
--service-account-key-file=/opt/kubernetes/ssl/ca-key.pem \
--etcd-cafile=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
--etcd-certfile=/opt/kubernetes/ssl/kubernetes.pem \
--etcd-keyfile=/opt/kubernetes/ssl/kubernetes-key.pem \
--etcd-servers=https://192.168.1.1:2379,https://192.168.1.2:2379,https://192.168.1.3:2379 \
--enable-swagger-ui=true \
--allow-privileged=true \
--audit-log-maxage=30 \
--audit-log-maxbackup=3 \
--audit-log-maxsize=100 \
--audit-log-path=/opt/kubernetes/log/api-audit.log \
--event-ttl=1h \
--v=2 \
--logtostderr=false \
--log-dir=/opt/kubernetes/log
Restart=on-failure
RestartSec=5
Type=notify
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target
--------------------------------------------------------------------------------
7.启动API Server服务
# 在master上操作
systemctl daemon-reload
systemctl enable kube-apiserver
systemctl start kube-apiserver
systemctl status kube-apiserver
ok, API Server 部署完成
部署Controller Manager服务
# 在master上操作
vim /usr/lib/systemd/system/kube-controller-manager.service
-----------------------------------------------------------------------------
[Unit]
Description=Kubernetes Controller Manager
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
[Service]
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-controller-manager \
--address=127.0.0.1 \
--master=http://127.0.0.1:8080 \
--allocate-node-cidrs=true \
--service-cluster-ip-range=10.5.0.0/16 \ # 这里是service ip网段
--cluster-cidr=10.6.0.0/16 \ # 这里是pod的网段，这两个网段都是自定义的
--cluster-name=kubernetes \
--cluster-signing-cert-file=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
--cluster-signing-key-file=/opt/kubernetes/ssl/ca-key.pem \
--service-account-private-key-file=/opt/kubernetes/ssl/ca-key.pem \
--root-ca-file=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
--leader-elect=true \
--v=2 \
--logtostderr=false \
--log-dir=/opt/kubernetes/log
Restart=on-failure
RestartSec=5
[Install]
WantedBy=multi-user.target
-----------------------------------------------------------------------------
# 启动Controller Manager
systemctl daemon-reload
systemctl enable kube-controller-manager
systemctl start kube-controller-manager
systemctl status kube-controller-manager
ok，这就部署完了Controller Manager，然后继续
部署Kubernetes Scheduler
# 在master上操作
vim /usr/lib/systemd/system/kube-scheduler.service
--------------------------------------------------------------
[Unit]
Description=Kubernetes Scheduler
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
[Service]
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-scheduler \
--address=127.0.0.1 \
--master=http://127.0.0.1:8080 \
--leader-elect=true \
--v=2 \
--logtostderr=false \
--log-dir=/opt/kubernetes/log
Restart=on-failure
RestartSec=5
[Install]
WantedBy=multi-user.target
--------------------------------------------------------------
# 启动scheduler 服务
systemctl daemon-reload
systemctl enable kube-scheduler
systemctl start kube-scheduler
systemctl status kube-scheduler
ok，scheduler 服务就部署完了，然后还需要部署一个kubectl的命令行工具，也就是一个访问客户端，用于访问api server来操作kubernernets集群。
部署kubectl 命令行工具
1.准备二进制命令包
# 在master上操作
cd /usr/local/src/kubernetes/client/bin
cp kubectl /opt/kubernetes/bin/
2.创建 admin 证书签名请求
# 在master上操作
cd /usr/local/src/ssl/
vim admin-csr.json
---------------------------------------------------
{
"CN": "admin",
"hosts": [],
"key": {
"algo": "rsa",
"size": 2048
},
"names": [
{
"C": "CN", # 一样，下面都是可以自定义的
"ST": "ShenZhen",
"L": "ShenZhen",
"O": "k8s",
"OU": "system"
}
]
}
---------------------------------------------------
3. 生成 admin 证书和私钥
# 在master上操作
cfssl gencert -ca=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
-ca-key=/opt/kubernetes/ssl/ca-key.pem \
-config=/opt/kubernetes/ssl/ca-config.json \
-profile=kubernetes admin-csr.json | cfssljson -bare admin
ls -l admin*
-rw-r--r-- 1 root root 1013 Jan 8 15:15 admin.csr
-rw-r--r-- 1 root root 232 Jan 8 15:15 admin-csr.json
-rw------- 1 root root 1675 Jan 8 15:15 admin-key.pem
-rw-r--r-- 1 root root 1415 Jan 8 15:15 admin.pem
# 移动证书到统一目录
mv admin*.pem /opt/kubernetes/ssl/
4. 设置集群参数
# 在master上操作
kubectl config set-cluster kubernetes \
--certificate-authority=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
--embed-certs=true \
--server=https://192.168.1.1:6443
5. 设置客户端认证参数
# 在master上操作
kubectl config set-credentials admin \
--client-certificate=/opt/kubernetes/ssl/admin.pem \
--embed-certs=true \
--client-key=/opt/kubernetes/ssl/admin-key.pem
6.设置上下文参数
# 在master上操作
kubectl config set-context kubernetes \
--cluster=kubernetes \
--user=admin
7. 设置默认上下文
# 在master上操作
kubectl config use-context kubernetes
8. 测试使用kubectl工具
# 在master上操作
kubectl get cs
# 输出类似如下则正常
NAME STATUS MESSAGE ERROR
scheduler Healthy ok
controller-manager Healthy ok
etcd-0 Healthy {"health": "true"}
etcd-1 Healthy {"health": "true"}
etcd-2 Healthy {"health": "true"}
结束
ok，到此，master节点就部署完成了，一共部署了三个服务和一个客户端工具。下一篇继续进行 node节点的部署。有任何问题或不明白或建议都欢迎大家留言指出。
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