从零开始搭建 k8s 集群环境系列笔记：

今天周末,沉浸在 k8s 集群部署完成带来的极大满足中开始回顾之前看过的关于 k8s 的各种博客。。。然后，我觉得很有必要补一篇纯手动部署的文章。。。

环境说明：

Master:VBox虚拟机/Centos_7.5-1804/192.168.56.100
Images:VBox虚拟机/Centos_7.5-1804/192.168.56.101
Node01:VBox虚拟机/Centos_7.5-1804/192.168.56.102

软件环境说明:

docker-ce-18.03.1
kubernetes-v1.10.4
etcd-v3.3.7
flannel-v0.10.0

为什么补一篇

之所以还要补一篇，是因为之前七篇博客说得部署 k8s，都是用的 k8s 自带的 kubeadm 这个程序在部署，比如 kubeadm init、kubeadm join 什么的，这也是高版本 k8s 中官方推荐的部署方式。

然后，我们回过头来看之前的整个部署过程：

安装 Docker、Kubelet、Kubectl、Kubeadm 和 cni。
执行 kubeadm init 初始化 Master，kubeadm 写入初始化信息，kubelet 服务开始退出循环等待开始正常工作。
kubelet 服务初始化加载 pause-amd64、etcd-amd64、kube-apiserver-amd64、kube-scheduler-amd64 和 kube-controller-manager-amd64 核心 Pod。
然后安装 Pod 网络，kubelet 又开始加载 flannel 和 k8s-dns-sidecar-amd64、k8s-dns-kube-dns-amd64、k8s-dns-dnsmasq-nanny-amd64 等网络相关 Pod。
经过以上步骤，我们的集群实际上已经开始工作。我们再接着就是部署一些附加服务。

不知道大家在部署过程中有没有注意到：当我们执行 kubeadm init 的时候，从控制台输出我们可以看到 kubeadm 先是启动 kubelet 服务，然后是自检，再然后写入配置、生成证书和预部署服务（/etc/kubernetes/manifests/）。我们基本可以确认：
kubeadm 这个程序实际上是一个 k8s 的引导程序（额、好像说的是废话。。。），由它启动 kubelet 并运行需要的 Pod，每个 Pod 提供不同的服务，组成 k8s 集群基本系统。

而网络上流传的版本，大多都是手动安装 k8s 的各个组件，比如 etcd、flannel等，这种做法虽然目前不是 k8s 官方推荐的，但考虑到如果 k8s 是部署到机型各不相同的物理环境，也不失是一个自定义 Node 的办法。

所以，为了更全面覆盖 k8s 集群部署内容，就补这么一篇不使用 kubeadm 的手动部署的过程记录。

环境准备

在操作之前，我们先处理所有节点都要做的事情：

禁用交换分区

# 关闭
swapoff -a

# 禁用
sed -i "s/\/dev\/mapper\/centos-swap/# \/dev\/mapper\/centos-swap/g" /etc/fstab

关闭防火墙

# 关闭并禁用
systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld

禁用SELinux

# 关闭
setenforce 0

# 禁用
sed -i "s/SELINUX=enforcing/SELINUX=disable/g" /etc/selinux/config

设置IPV4转发内核参数

cat>/etc/sysctl.d/kubernetes.conf<<'EOF'
net.ipv4.ip_forward=1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1
EOF

modprobe br_netfilter
sysctl -p /etc/sysctl.d/kubernetes.conf

签发证书

kubernetes 系统各组件需要使用 TLS 证书对通信进行加密，本文档使用 CloudFlare 的 PKI 工具集 cfssl 来生成 Certificate Authority (CA) 证书和秘钥文件，CA 是自签名的证书，用来签名后续创建的其它 TLS 证书。

由于无证书版各种配置没有文档，部署之后 DNS 不能正常工作，楼主实验 N^n 次之后实在是无解，所以最后还是加了证书。

准备

下载 cfssl 工具

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
chmod +x cfssl_linux-amd64
chmod +x cfssljson_linux-amd64
chmod +x cfssl-certinfo_linux-amd64
mv -f cfssl_linux-amd64 /usr/bin/cfssl
mv -f cfssljson_linux-amd64 /usr/bin/cfssljson
mv -f cfssl-certinfo_linux-amd64 /usr/bin/cfssl-certinfo

写入证书配置文件

cat >config.json<<EOF
{
  "signing": {
    "default": {
      "expiry": "8760h"
    },
    "profiles": {
      "profile": {
        "usages": [
            "signing",
            "key encipherment",
            "server auth",
            "client auth"
        ],
        "expiry": "8760h"
      }
    }
  }
}
EOF

生成 `CA` 证书

# 创建文件夹
mkdir ca
# 写入证书请求文件
cat >ca/ca-csr.json<<EOF
{
  "CN": "Kubernetes CA",
  "hosts": [],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 4096
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "ChengDu",
      "L": "ChengDu",
      "O": "Kubernetes",
      "OU": "System"
    }
  ]
}
EOF

# 生成证书
cd ca && cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca && cd ..

生成 Etcd 证书

# 创建文件夹
mkdir etcd
# 写入证书请求文件
cat >etcd/etcd-csr.json<<EOF
{
    "CN": "etcd",
    "hosts": [
      "127.0.0.1",
      "10.1.0.1",
      "10.2.0.1",
      "192.168.56.100",
      "192.168.56.101",
      "192.168.56.102",
      "192.168.56.103",
      "192.168.56.104",
      "192.168.56.105",
      "192.168.56.106",
      "192.168.56.107",
      "192.168.56.108",
      "192.168.56.109",
      "192.168.56.110",
      "kubernetes",
      "kubernetes.default",
      "kubernetes.default.svc",
      "kubernetes.default.svc.cluster",
      "kubernetes.default.svc.cluster.local"
    ],
    "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 4096
    },
    "names": [
        {
            "C": "CN",
            "ST": "ChengDu",
            "L": "ChengDu",
            "O": "Kubernetes",
            "OU": "System"
        }
    ]
}
EOF

# 生成证书
cd etcd && cfssl gencert -ca=../ca/ca.pem -ca-key=../ca/ca-key.pem -config=../config.json -profile=profile etcd-csr.json | cfssljson -bare etcd && cd ..

生成 Master 证书

# 创建文件夹
mkdir master
# 写入证书请求文件
cat >master/master-csr.json<<EOF
{
    "CN": "master",
    "hosts": [
      "127.0.0.1",
      "10.1.0.1",
      "10.2.0.1",
      "192.168.56.100",
      "192.168.56.101",
      "192.168.56.102",
      "192.168.56.103",
      "192.168.56.104",
      "192.168.56.105",
      "192.168.56.106",
      "192.168.56.107",
      "192.168.56.108",
      "192.168.56.109",
      "192.168.56.110",
      "kubernetes",
      "kubernetes.default",
      "kubernetes.default.svc",
      "kubernetes.default.svc.cluster",
      "kubernetes.default.svc.cluster.local"
    ],
    "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 4096
    },
    "names": [
        {
            "C": "CN",
            "ST": "ChengDu",
            "L": "ChengDu",
            "O": "Kubernetes",
            "OU": "System"
        }
    ]
}
EOF

# 生成证书
cd master && cfssl gencert -ca=../ca/ca.pem -ca-key=../ca/ca-key.pem -config=../config.json -profile=profile master-csr.json | cfssljson -bare master && cd ..

生成 Node 证书

# 创建文件夹
mkdir node
# 写入证书请求文件
cat >node/node-csr.json<<EOF
{
    "CN": "node",
    "hosts": [
      "127.0.0.1",
      "10.1.0.1",
      "10.2.0.1",
      "192.168.56.100",
      "192.168.56.101",
      "192.168.56.102",
      "192.168.56.103",
      "192.168.56.104",
      "192.168.56.105",
      "192.168.56.106",
      "192.168.56.107",
      "192.168.56.108",
      "192.168.56.109",
      "192.168.56.110",
      "kubernetes",
      "kubernetes.default",
      "kubernetes.default.svc",
      "kubernetes.default.svc.cluster",
      "kubernetes.default.svc.cluster.local"
    ],
    "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 4096
    },
    "names": [
        {
            "C": "CN",
            "ST": "ChengDu",
            "L": "ChengDu",
            "O": "Kubernetes",
            "OU": "System"
        }
    ]
}
EOF

# 生成证书
cd node && cfssl gencert -ca=../ca/ca.pem -ca-key=../ca/ca-key.pem -config=../config.json -profile=profile node-csr.json | cfssljson -bare node && cd ..

验证证书

# CA
cfssl-certinfo -cert ca/ca.pem

# Etcd
cfssl-certinfo -cert etcd/etcd.pem

# Master
cfssl-certinfo -cert master/master.pem

# Node
cfssl-certinfo -cert node/node.pem

我这里配置的三个证书授权的 DNS 都是一样的，所以用同一个也可以。但在实际部署生产环境的时候请视情况而定。另外我加了一个 Etcd 是为了适配存在独立的 Etcd 集群的情况。

开始部署

Etcd

Etcd 是 k8s 集群中用来存取数据的很重要的组件，一般部署成集群，这里采用二进制安装。我这里没多苛刻的要求就单节点了，并且和 Master 同一台机器。

官网：https://coreos.com/etcd/

下载地址：https://github.com/coreos/etcd/releases/

为了部署方便我们定义一些变量

# Etcd节点IP，实际替换为部署 IP
export ETCD_IP="192.168.56.100"
# etcd 存储数据前缀
export ETCD_PREFIX="/atomic.io/network"
# etcd 集群服务地址列表
export ETCD_ENDPOINTS="https://192.168.56.100:2379"

# POD 网段 (Cluster CIDR），部署前路由不可达，**部署后**路由可达 (flanneld 保证)
export KUBE_CLUSTER_CIDR="10.2.0.0/16"

准备证书

Etcd 需要用到上面生成的 CA 证书公钥，Etcd 的公私钥（etcd.pem 和 etcd-key.pem）

# 创建证书目录
mkdir -p /etc/etcd/ssl

# 拷贝证书
cp -f ~/ca/ca.pem /etc/etcd/ssl
cp -f ~/etcd/{etcd.pem,etcd-key.pem} /etc/etcd/ssl

etcd

# 下载&解压
wget https://github.com/coreos/etcd/releases/download/v3.3.7/etcd-v3.3.7-linux-amd64.tar.gz
tar -zxvf etcd-v3.3.7-linux-amd64.tar.gz

# 拷贝可执行文件到系统环境
cp -r etcd-v3.3.7-linux-amd64/{etcd,etcdctl} /usr/bin/
chmod +x /usr/bin/{etcd,etcdctl}

# 创建工作目录
mkdir -p /var/lib/etcd/data

# 写 Service 文件
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
WorkingDirectory=/var/lib/etcd/
# set GOMAXPROCS to number of processors
ExecStart=/usr/bin/etcd \\
  --name=${ETCD_IP} \\
  --data-dir=/var/lib/etcd/data/ \\
  \\
  --listen-client-urls=https://${ETCD_IP}:2379,http://127.0.0.1:2379 \\
  --listen-peer-urls=https://${ETCD_IP}:2380 \\
  --advertise-client-urls=https://${ETCD_IP}:2379,http://127.0.0.1:2379 \\
  --initial-advertise-peer-urls=https://${ETCD_IP}:2380 \\
  \\
  --cert-file=/etc/etcd/ssl/etcd.pem \\
  --peer-cert-file=/etc/etcd/ssl/etcd.pem \\
  --key-file=/etc/etcd/ssl/etcd-key.pem \\
  --peer-key-file=/etc/etcd/ssl/etcd-key.pem \\
  --trusted-ca-file=/etc/etcd/ssl/ca.pem \\
  --peer-trusted-ca-file=/etc/etcd/ssl/ca.pem \\
  --client-cert-auth=true \\
  --peer-client-cert-auth=true

Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

# 运行&开机启动
systemctl daemon-reload
systemctl start etcd
systemctl enable etcd
systemctl status etcd

添加 flannel 网络数据，注意 ETCD_PREFIX 配置的是前缀，需要跟上一个 config 结尾

# 删除原有配置
etcdctl \
  --endpoints=${ETCD_ENDPOINTS} \
  --cert-file=/etc/etcd/ssl/etcd.pem \
  --key-file=/etc/etcd/ssl/etcd-key.pem \
  --ca-file=/etc/etcd/ssl/ca.pem \
  rm ${ETCD_PREFIX}/config

# 写入新配置
cat <<EOF | etcdctl \
  --endpoints=${ETCD_ENDPOINTS} \
  --cert-file=/etc/etcd/ssl/etcd.pem \
  --key-file=/etc/etcd/ssl/etcd-key.pem \
  --ca-file=/etc/etcd/ssl/ca.pem \
  mk ${ETCD_PREFIX}/config \
'{"Network":"'${KUBE_CLUSTER_CIDR}'","SubnetLen":24,"Backend":{"Type":"vxlan"}}'
EOF

Master

在 Master 节点，需要 kubernetes 系列组件（包括kube-apiserver 、 kube-scheduler、kube-controller-manager 和 kubectl，其中 kubectl 非必选）。

这里搭建 Master 只说了纯的 Master 节点，没有包含 docker、flannel、kubelet 和 kube-proxy 这些 Node 节点程序，如果需要把 Master 节点当做 Node 节点使用请参照 Node 节点配置安装即可。

为了部署方便我们定义一些变量

# Master 节点IP地址，实际替换为部署 IP
export MASTER_IP="192.168.56.100"

# etcd 存储数据前缀
export ETCD_PREFIX="/atomic.io/network"
# etcd 集群服务地址列表
export ETCD_ENDPOINTS="https://192.168.56.100:2379"

# Master ApiServer 访问地址
export KUBE_APISERVER="https://${MASTER_IP}:6443"
# 服务网段 (Service CIDR），部署前必须路由不可达
export KUBE_SERVICE_CIDR="10.1.0.0/16"
# POD 网段 (Cluster CIDR），部署前路由不可达，**部署后**路由可达 (flanneld 保证)
export KUBE_CLUSTER_CIDR="10.2.0.0/16"
# 节点对外端口范围
export KUBE_PORT_RANGE="10000-60000"

准备证书

Master 需要用到上面生成的 CA 证书公钥，Master 的公私钥（master.pem 和 master-key.pem）

# 创建证书目录
mkdir -p /etc/kubernetes/ssl

# 拷贝证书
cp -f ~/ca/{ca.pem,ca-key.pem} /etc/kubernetes/ssl
cp -f ~/master/{master.pem,master-key.pem} /etc/kubernetes/ssl

kubernetes

由于这玩意儿在 yum 仓库里的版本十分老旧，就下载二进制文件安装，版本使用最新的 v1.10.4 版本。

官网: https://kubernetes.io/

Kubernetes 其他版本下载地址在 Kubernetes 仓库的变更记录中：CHANGELOG.md

其中 Downloads for vx.x.x 这个是各种脚本，Client Binaries 只包含 kubectl， Node Binaries 也只包含 kubectl、kubeadm、kubelet 和 kube-proxy，而 Server Binaries 才是我们需要的 kube 系列所有应用程序和基础镜像。

准备二进制文件

# 下载&解压
wget https://dl.k8s.io/v1.10.4/kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
tar zxvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz

# 拷贝可执行文件到系统环境
cp -r kubernetes/server/bin/{kube-apiserver,kube-scheduler,kube-controller-manager,kubectl} /usr/bin/
chmod +x /usr/bin/{kube-apiserver,kube-scheduler,kube-controller-manager,kubectl}

kube-apiserver

创建 kube-apiserver 的 service 文件（未启用 RBAC 权限控制）

cat >/usr/lib/systemd/system/kube-apiserver.service<<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes API Server
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
After=network.target
[Service]
ExecStart=/usr/bin/kube-apiserver \\
  --kubelet-https=true \\
  #--authorization-mode=RBAC \\
  --runtime-config=rbac.authorization.k8s.io/v1alpha1 \\
  --admission-control=NamespaceLifecycle,LimitRanger,ServiceAccount,DefaultStorageClass,ResourceQuota \\
  \\
  --bind-address=${MASTER_IP} \\
  --advertise-address=${MASTER_IP} \\
  --insecure-bind-address=127.0.0.1 \\
  \\
  --service-node-port-range=${KUBE_PORT_RANGE} \\
  --service-cluster-ip-range=${KUBE_SERVICE_CIDR} \\
  \\
  --client-ca-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \\
  --service-account-key-file=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem \\
  --tls-cert-file=/etc/kubernetes/ssl/master.pem \\
  --tls-private-key-file=/etc/kubernetes/ssl/master-key.pem \\
  --etcd-prefix=${ETCD_PREFIX} \\
  --etcd-servers=${ETCD_ENDPOINTS} \\
  --etcd-cafile=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \\
  --etcd-certfile=/etc/kubernetes/ssl/master.pem \\
  --etcd-keyfile=/etc/kubernetes/ssl/master-key.pem \\
  \\
  --enable-swagger-ui=true \\
  --allow-privileged=true \\
  --apiserver-count=1 \\
  --event-ttl=1h \\
  --v=2

Restart=on-failure
RestartSec=5
Type=notify
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

配置并启动服务

systemctl daemon-reload
systemctl start kube-apiserver
systemctl enable kube-apiserver
systemctl status kube-apiserver

kube-scheduler

创建 kube-scheduler 的 service 文件

cat >/usr/lib/systemd/system/kube-scheduler.service<<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Scheduler
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
[Service]
ExecStart=/usr/bin/kube-scheduler \
  --address=127.0.0.1 \
  --master=http://127.0.0.1:8080 \
  --leader-elect=true \
  --v=2
Restart=on-failure
RestartSec=5
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

配置并启动服务

systemctl daemon-reload
systemctl start kube-scheduler
systemctl enable kube-scheduler
systemctl status kube-scheduler

kube-controller-manager

创建 kube-controller-manager 的 service 文件

cat >/usr/lib/systemd/system/kube-controller-manager.service<<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Controller Manager
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
[Service]
ExecStart=/usr/bin/kube-controller-manager \\
  --address=127.0.0.1 \\
  --master=http://127.0.0.1:8080 \\
  \\
  --service-cluster-ip-range=${KUBE_SERVICE_CIDR} \\
  --cluster-cidr=${KUBE_CLUSTER_CIDR} \\
  --allocate-node-cidrs=true \\
  --cluster-name=master \\
  \\
  --root-ca-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \\
  --cluster-signing-cert-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \\
  --cluster-signing-key-file=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem \\
  --service-account-private-key-file=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem \\
  \\
  --leader-elect=true \\
  --v=2
Restart=on-failure
RestartSec=5
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

配置并启动服务

systemctl daemon-reload
systemctl start kube-controller-manager
systemctl enable kube-controller-manager
systemctl status kube-controller-manager

kubectl

kubectl 可以操作集群，上面 kube-apiserver 开启了 127.0.0.1 本地非安全端口，这里 kubectl 不需要配置就可以直接使用。

验证Master状态

kubectl get componentstatuses

NAME                 STATUS    MESSAGE              ERROR
scheduler            Healthy   ok
controller-manager   Healthy   ok
etcd-0               Healthy   {"health": "true"}

创建 Node 的验证配置 node.kubeconfig 文件

# 设置集群参数
kubectl config set-cluster node-cluster \
  --certificate-authority=/root/ca/ca.pem \
  --server=${KUBE_APISERVER} \
  --embed-certs=true \
  --kubeconfig=/root/node/node.kubeconfig

# 设置用户认证参数
kubectl config set-credentials node-credentials \
  --client-certificate=/root/node/node.pem \
  --client-key=/root/node/node-key.pem \
  --embed-certs=true \
  --kubeconfig=/root/node/node.kubeconfig

# 设置上下文参数
kubectl config set-context node-context \
  --cluster=node-cluster \
  --user=node-credentials \
  --kubeconfig=/root/node/node.kubeconfig

# 设置默认上下文
kubectl config use-context node-context \
--kubeconfig=/root/node/node.kubeconfig

Node

在 Node 节点，必须安装 docker、flannel 和 kubernetes 系列组件（包括 kubelet 和 kube-proxy）。

为了部署方便我们定义一些变量

# 当前部署 Node 的 IP
export NODE_IP="192.168.56.102"
# flannel 使用的网卡
export NODE_IFACE="eth1"

# etcd 存储数据前缀
export ETCD_PREFIX="/atomic.io/network"
# etcd 集群服务地址列表
export ETCD_ENDPOINTS="https://192.168.56.100:2379"

# Master 节点IP地址，实际替换为部署 IP
export KUBE_MASTER_IP="192.168.56.100"
# Master ApiServer 访问地址
export KUBE_APISERVER="https://${KUBE_MASTER_IP}:6443"
# 服务网段 (Service CIDR），部署前必须路由不可达
export KUBE_SERVICE_CIDR="10.1.0.0/16"
# kubernetes 服务 IP (预分配，一般是 SERVICE_CIDR 中第一个IP)
export KUBE_SERVICE_SVC_IP="10.1.0.1"
# 集群 DNS 服务 IP (从 SERVICE_CIDR 中预分配)
export KUBE_SERVICE_DNS_IP="10.1.0.2"
# 集群 DNS 域名
export KUBE_SERVICE_DNS_DOMAIN="cluster.local"

准备证书

Node 需要用到上面生成的 CA 证书公钥，Etcd 的公私钥（etcd.pem 和 etcd-key.pem）以及 Node 的验证配置

# 创建证书目录
mkdir -p /etc/kubernetes/ssl

# Master 部署使用
cp -f ~/node/node.kubeconfig /etc/kubernetes
cp -f ~/etcd/{etcd.pem,etcd-key.pem} /etc/kubernetes/ssl

# Node 部署使用
scp root@${KUBE_MASTER_IP}:~/ca/ca.pem /etc/kubernetes/ssl
scp root@${KUBE_MASTER_IP}:~/etcd/{etcd.pem,etcd-key.pem} /etc/kubernetes/ssl
scp root@${KUBE_MASTER_IP}:~/node/node.kubeconfig /etc/kubernetes

docker

Docker 使用目前最新的 Docker-ce-18.03.1

官网：https://www.docker.com/

下载地址：https://download.docker.com/linux/centos/7/x86_64/stable/Packages/
https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/7/x86_64/stable/Packages/

# 下载
wget https://download.docker.com/linux/centos/7/x86_64/stable/Packages/docker-ce-18.03.1.ce-1.el7.centos.x86_64.rpm

# 安装 Docker 和依赖包
yum install -y docker*.rpm

# 运行&开机启动
systemctl start docker
systemctl enable docker

flannel

网络插件 Flannel 同样二进制安装，至于其他网络插件大家可以根据需要自行探索。

官网：https://coreos.com/flannel/

下载地址：https://github.com/coreos/flannel/releases

# 下载&解压
wget https://github.com/coreos/flannel/releases/download/v0.10.0/flannel-v0.10.0-linux-amd64.tar.gz
mkdir flannel-v0.10.0-linux-amd64 && tar -zxvf flannel-v0.10.0-linux-amd64.tar.gz -C ./flannel-v0.10.0-linux-amd64

# 拷贝执行文件到系统目录
cp -r flannel-v0.10.0-linux-amd64/{flanneld,mk-docker-opts.sh} /usr/bin/
chmod +x /usr/bin/{flanneld,mk-docker-opts.sh}

# 写入 Service 文件
cat >/usr/lib/systemd/system/flanneld.service<<EOF
[Unit]
Description=Flanneld overlay address etcd agent
After=network.target
After=network-online.target
Wants=network-online.target
After=etcd.service
Before=docker.service

[Service]
Type=notify
ExecStart=/usr/bin/flanneld \\
  -iface=${NODE_IFACE} \\
  -etcd-prefix=${ETCD_PREFIX} \\
  -etcd-endpoints=${ETCD_ENDPOINTS} \\
  \\
  -etcd-cafile=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \\
  -etcd-certfile=/etc/kubernetes/ssl/etcd.pem \\
  -etcd-keyfile=/etc/kubernetes/ssl/etcd-key.pem

ExecStartPost=/usr/bin/mk-docker-opts.sh -k DOCKER_NETWORK_OPTIONS -d /run/flannel/docker
Restart=on-failure

[Install]
WantedBy=multi-user.target
RequiredBy=docker.service
EOF

# 运行&开机启动
systemctl daemon-reload
systemctl start flanneld
systemctl enable flanneld
systemctl status flanneld

重写 Docker Service 设置 Docker 网络

cat >/usr/lib/systemd/system/docker.service<<'EOF'
[Unit]
Description=Docker Application Container Engine
Documentation=https://docs.docker.com
After=network.target firewalld.service

[Service]
Type=notify
EnvironmentFile=-/run/flannel/docker
# the default is not to use systemd for cgroups because the delegate issues still
# exists and systemd currently does not support the cgroup feature set required
# for containers run by docker
ExecStart=/usr/bin/dockerd --log-level=error $DOCKER_NETWORK_OPTIONS
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
# Having non-zero Limit*s causes performance problems due to accounting overhead
# in the kernel. We recommend using cgroups to do container-local accounting.
LimitNOFILE=infinity
LimitNPROC=infinity
LimitCORE=infinity
# Uncomment TasksMax if your systemd version supports it.
# Only systemd 226 and above support this version.
#TasksMax=infinity
TimeoutStartSec=0
# set delegate yes so that systemd does not reset the cgroups of docker containers
Delegate=yes
# kill only the docker process, not all processes in the cgroup
KillMode=process

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

# 重启 Docker
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

变动如下：

添加配置文件引用 EnvironmentFile=-/run/flannel/docker
添加启动参数 ExecStart=/root/local/bin/dockerd –log-level=error $DOCKER_NETWORK_OPTIONS

kubernetes

由于这玩意儿在 yum 仓库里的版本十分老旧，就下载二进制文件安装，版本使用最新的 v1.10.4 版本。

官网: https://kubernetes.io/

Kubernetes 其他版本下载地址在 Kubernetes 仓库的变更记录中：CHANGELOG.md

其中 Downloads for vx.x.x 这个是各种脚本，Client Binaries 只包含 kubectl， Node Binaries 也只包含 kubectl、kubeadm、kubelet 和 kube-proxy，而 Server Binaries 才是我们需要的 kube 系列所有应用程序和基础镜像。

# 下载&解压
wget https://dl.k8s.io/v1.10.4/kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
tar zxvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz

# 拷贝可执行文件到系统环境
cp -r kubernetes/server/bin/{kubelet,kube-proxy} /usr/bin/
chmod +x /usr/bin/{kubelet,kube-proxy}

kubelet

创建工作目录

mkdir -p /var/lib/kubelet

创建 kubelet 的 service 文件

cat >/usr/lib/systemd/system/kubelet.service<<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Kubelet
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
After=docker.service
Requires=docker.service
[Service]
WorkingDirectory=/var/lib/kubelet
ExecStart=/usr/bin/kubelet \\
  --address=${NODE_IP} \\
  --hostname-override=${NODE_IP} \\
  --pod-infra-container-image=registry.cn-shenzhen.aliyuncs.com/lx0758/pause-amd64:3.0 \\
  --kubeconfig=/etc/kubernetes/node.kubeconfig \\
  --cluster_dns=${KUBE_SERVICE_DNS_IP} \\
  --cluster_domain=${KUBE_SERVICE_DNS_DOMAIN}. \\
  --hairpin-mode=promiscuous-bridge \\
  --allow-privileged=true \\
  --serialize-image-pulls=false \\
  --cgroup-driver=cgroupfs \\
  --logtostderr=true \\
  --v=2

Restart=on-failure
RestartSec=5
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

配置并启动服务

systemctl daemon-reload
systemctl start kubelet
systemctl enable kubelet
systemctl status kubelet

kube-proxy

创建工作目录

mkdir -p /var/lib/kube-proxy

创建 kube-proxy 的 service 文件

cat >/usr/lib/systemd/system/kube-proxy.service<<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Kube-Proxy Server
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
After=network.target
[Service]
WorkingDirectory=/var/lib/kube-proxy
ExecStart=/usr/bin/kube-proxy \\
  --bind-address=${NODE_IP} \\
  --hostname-override=${NODE_IP} \\
  --cluster-cidr=${KUBE_SERVICE_CIDR} \\
  --kubeconfig=/etc/kubernetes/node.kubeconfig \\
  --logtostderr=true \\
  --v=2

Restart=on-failure
RestartSec=5
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

配置并启动服务

systemctl daemon-reload
systemctl start kube-proxy
systemctl enable kube-proxy
systemctl status kube-proxy

安装插件

经过以上步骤，k8s 已经具备了它的核心能力，但要满足日常使用，还需要安装一些必要插件。

CoreDNS

DNS 作为 k8s 的首选插件，这里安装 CoreDNS 插件。

DNS 插件常见的有 kube-dns 和 CoreDNS，在 kubernetes 仓库中可以找到。
https://github.com/kubernetes/kubernetes/tree/master/cluster/addons/dns
原版 CoreDNS 仓库，包含配置脚本和说明文档。
https://github.com/coredns/deployment/tree/master/kubernetes

首先下载 配置文件 和 yaml 文件

wget https://raw.githubusercontent.com/coredns/deployment/master/kubernetes/deploy.sh
wget https://raw.githubusercontent.com/coredns/deployment/master/kubernetes/coredns.yaml.sed

准备参数，注意需要和 Node 部署时保持一致

chmod +x deploy.sh
export CLUSTER_DNS_SVC_IP="10.1.0.2"
export CLUSTER_DNS_DOMAIN="cluster.local"

替换镜像

sed -i "s/image:.*/image: registry.cn-shenzhen.aliyuncs.com\/lx0758\/coredns:1.1.3/g" coredns.yaml.sed

安装 DNS 插件

./deploy.sh -i ${CLUSTER_DNS_SVC_IP} -d ${CLUSTER_DNS_DOMAIN} -t coredns.yaml.sed | kubectl apply -f -

Heapster

k8s 的监控组件，自动伸缩与及 Dashboard 都依赖与它。

官方网站：https://github.com/kubernetes/heapster

# 下载 yaml 文件
mkdir -p influxdb && cd influxdb
wget https://github.com/kubernetes/heapster/raw/master/deploy/kube-config/influxdb/heapster.yaml
wget https://github.com/kubernetes/heapster/raw/master/deploy/kube-config/influxdb/influxdb.yaml
wget https://github.com/kubernetes/heapster/raw/master/deploy/kube-config/influxdb/grafana.yaml
cd ..

# 修改镜像
sed -i "s/image:.*/image: registry.cn-shenzhen.aliyuncs.com\/lx0758\/heapster-amd64:v1.5.3/g" ./influxdb/heapster.yaml
sed -i "s/image:.*/image: registry.cn-shenzhen.aliyuncs.com\/lx0758\/heapster-grafana-amd64:v4.4.3/g" ./influxdb/grafana.yaml
sed -i "s/image:.*/image: registry.cn-shenzhen.aliyuncs.com\/lx0758\/heapster-influxdb-amd64:v1.3.3/g" ./influxdb/influxdb.yaml

# 应用插件
kubectl apply -f ./influxdb/

Ingress

集群内自动配置的 nginx 反向代理服务器。

官方网站：NGINX Ingress Controller

# 下载 yaml 文件
wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/master/deploy/mandatory.yaml

# 修改镜像
sed -i "s/image:.*defaultbackend.*/image: registry.cn-shenzhen.aliyuncs.com\/lx0758\/defaultbackend:1.4/g" mandatory.yaml
sed -i "s/image:.*nginx-ingress-controller.*/image: registry.cn-shenzhen.aliyuncs.com\/lx0758\/nginx-ingress-controller:0.15.0/g" mandatory.yaml

# 应用插件
kubectl apply -f mandatory.yaml

注意这个插件还需要用合适的方法暴露给外部使用，否则没有意义。比如在之前使用 kubeadm 部署时是对容器网络映射到物理机的方式进行暴露（hostNetwork: true）。

Node-problem-detector

kubernetes 集群管理对 node 的健康状态是无法感知的，pod 依旧会调度到有问题的 node 上，通过 DaemonSet 部署 node-problem-detector，向 apiserver 上报 node 的状态信息，使 node 的健康状态对上游管理可见，pod 不会再调度到有异常的 node 上。

官方网站：https://github.com/kubernetes/node-problem-detector

# 下载配置文件
wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/node-problem-detector/master/config/kernel-monitor.json

# 应用配置文件
mkdir /etc/kubernetes/config
mv kernel-monitor.json /etc/kubernetes/config/
kubectl create configmap node-problem-detector-config --from-file=/etc/kubernetes/config/ -n kube-system

# 下载 yaml 文件
wget https://github.com/kubernetes/node-problem-detector/raw/master/deployment/node-problem-detector.yaml

# 修改镜像
sed -i "s/image:.*/image: registry.cn-shenzhen.aliyuncs.com\/lx0758\/node-problem-detector:v0.2/g" node-problem-detector.yaml

# 应用插件
kubectl apply -f node-problem-detector.yaml -n kube-system

个人技术学习

从零开始搭建k8s集群环境(番外)——纯手动部署全套

为什么补一篇

环境准备

禁用交换分区

关闭防火墙

禁用SELinux

设置IPV4转发内核参数

签发证书

准备

生成 `CA` 证书

生成 Etcd 证书

生成 Master 证书

生成 Node 证书

验证证书

开始部署

Etcd

准备证书

etcd

Master

准备证书

kubernetes

kube-apiserver

kube-scheduler

kube-controller-manager

kubectl

Node

准备证书

docker

flannel

kubernetes

kubelet

kube-proxy

安装插件

CoreDNS

Heapster

Ingress

Node-problem-detector

引用鸣谢

为什么补一篇

环境准备

禁用交换分区

关闭防火墙

禁用SELinux

设置IPV4转发内核参数

签发证书

准备

生成 CA 证书

生成 Etcd 证书

生成 Master 证书

生成 Node 证书

验证证书

开始部署

Etcd

准备证书

etcd

Master

准备证书

kubernetes

kube-apiserver

kube-scheduler

kube-controller-manager

kubectl

Node

准备证书

docker

flannel

kubernetes

kubelet

kube-proxy

安装插件

CoreDNS

Heapster

Ingress

Node-problem-detector

引用鸣谢

生成 `CA` 证书