SaltStack自动化部署Kubernetes

• SaltStack自动化部署Kubernetes v1.10.3版本（支持TLS双向认证、RBAC授权、Flannel网络、ETCD集群、Kuber-Proxy使用LVS等）。

版本明细：Release-v1.10.3

• 测试通过系统：CentOS 7.4
• salt-ssh: 2017.7.4
• Kubernetes： v1.10.3
• Etcd: v3.3.1
• Docker: 17.12.1-ce
• Flannel： v0.10.0
• CNI-Plugins： v0.7.0 建议部署节点：最少三个节点，请配置好主机名解析（必备）

架构介绍

1. 使用Salt Grains进行角色定义，增加灵活性。
2. 使用Salt Pillar进行配置项管理，保证安全性。
3. 使用Salt SSH执行状态，不需要安装Agent，保证通用性。
4. 使用Kubernetes当前稳定版本v1.10.3，保证稳定性。

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• 云计算与容器架构师：252370310

使用手册

案例架构图

1.系统初始化(必备)

1.1 设置主机名！！！

[[email protected] ~]# cat /etc/hostname 
linux-node1.example.com

[[email protected] ~]# cat /etc/hostname 
linux-node2.example.com

[[email protected] ~]# cat /etc/hostname 
linux-node3.example.com

1.2 设置/etc/hosts保证主机名能够解析

[[email protected] ~]# cat /etc/hosts
127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
192.168.56.11 linux-node1 linux-node1.example.com
192.168.56.12 linux-node2 linux-node2.example.com
192.168.56.13 linux-node3 linux-node3.example.com

1.3 关闭SELinux和防火墙

[[email protected] ~]# vim /etc/sysconfig/selinux
SELINUX=disabled #修改为disabled

1.4 关闭NetworkManager和防火墙开启自启动

[[email protected] ~]# systemctl disable firewalld
[[email protected] ~]# systemctl disable NetworkManager

1.5 优化内核参数

# For more information, see sysctl.conf(5) and sysctl.d(5).
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6 = 1
net.ipv6.conf.default.disable_ipv6 = 1
net.ipv6.conf.lo.disable_ipv6 = 1

vm.swappiness = 0
net.ipv4.neigh.default.gc_stale_time=120
net.ipv4.ip_forward = 1

# see details in https://help.aliyun.com/knowledge_detail/39428.html
net.ipv4.conf.all.rp_filter=0
net.ipv4.conf.default.rp_filter=0
net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.lo.arp_announce=2
net.ipv4.conf.all.arp_announce=2


# see details in https://help.aliyun.com/knowledge_detail/41334.html
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 5000
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 1024
net.ipv4.tcp_synack_retries = 2
kernel.sysrq = 1

#iptables透明网桥的实现
# NOTE: kube-proxy 要求 NODE 节点操作系统中要具备 /sys/module/br_netfilter 文件，而且还要设置 bridge-nf-call-iptables=1，如果不满足要求，那么 kube-proxy 只是将检查信息记录到日志中，kube-proxy 仍然会正常运行，但是这样通过 Kube-proxy 设置的某些 iptables 规则就不会工作。

net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-arptables = 1

以上必备条件必须严格检查，否则，一定不会部署成功！

2.安装Salt-SSH并克隆本项目代码。

2.1 设置部署节点到其它所有节点的SSH免密码登录（包括本机）

[-t rsa
[[email protected] ~]# ssh-copy-id linux-node1
[[email protected] ~]# ssh-copy-id linux-node2
[[email protected] ~]# ssh-copy-id linux-node3

2.2 安装Salt SSH（注意：老版本的Salt SSH不支持Roster定义Grains，需要2017.7.4以上版本）

[[email protected] ~]# yum install -y https://mirrors.aliyun.com/epel/epel-release-latest-7.noarch.rpm
[[email protected] ~]# yum install -y https://mirrors.aliyun.com/saltstack/yum/redhat/salt-repo-latest-2.el7.noarch.rpm
[[email protected] ~]# yum install -y salt-ssh git unzip

2.3 获取本项目代码，并放置在/srv目录

[[email protected] ~]# git clone https://github.com/unixhot/salt-kubebin.git
[[email protected] ~]# cd salt-kubebin/
[[email protected] ~]# mv * /srv/
[[email protected] srv]# /bin/cp /srv/roster /etc/salt/roster
[[email protected] srv]# /bin/cp /srv/master /etc/salt/master

2.4 下载二进制文件，也可以自行官方下载，为了方便国内用户访问，请在百度云盘下载,下载k8s-v1.10.3-auto.zip。 下载完成后，将文件移动到/srv/salt/k8s/目录下，并解压 Kubernetes二进制文件下载地址： 链接: https://pan.baidu.com/s/1BHn1AYrtEg7h24GQvz4Dgw 提取码: gjv9

[[email protected] ~]# cd /srv/salt/k8s/
[[email protected] k8s]# unzip k8s-v1.10.3-auto.zip 
[[email protected] k8s]# rm -f k8s-v1.10.3-auto.zip 
[[email protected] k8s]# ls -l files/
total 0
drwxr-xr-x. 2 root root  94 Jun  3 19:12 cfssl-1.2
drwxr-xr-x. 2 root root 195 Jun  3 19:12 cni-plugins-amd64-v0.7.0
drwxr-xr-x. 2 root root  33 Jun  3 19:12 etcd-v3.3.1-linux-amd64
drwxr-xr-x. 2 root root  47 Jun  3 19:12 flannel-v0.10.0-linux-amd64
drwxr-xr-x. 3 root root  17 Jun  3 19:12 k8s-v1.10.3

3.Salt SSH管理的机器以及角色分配

• k8s-role: 用来设置K8S的角色
• etcd-role: 用来设置etcd的角色，如果只需要部署一个etcd，只需要在一台机器上设置即可
• etcd-name: 如果对一台机器设置了etcd-role就必须设置etcd-name

[[email protected] ~]# vim /etc/salt/roster 
linux-node1:
  host: 192.168.56.11
  user: root
  priv: /root/.ssh/id_rsa
  minion_opts:
    grains:
      k8s-role: master
      etcd-role: node
      etcd-name: etcd-node1

linux-node2:
  host: 192.168.56.12
  user: root
  priv: /root/.ssh/id_rsa
  minion_opts:
    grains:
      k8s-role: node
      etcd-role: node
      etcd-name: etcd-node2

linux-node3:
  host: 192.168.56.13
  user: root
  priv: /root/.ssh/id_rsa
  minion_opts:
    grains:
      k8s-role: node
      etcd-role: node
      etcd-name: etcd-node3

4.修改对应的配置参数，本项目使用Salt Pillar保存配置

[[email protected] ~]# vim /srv/pillar/k8s.sls
#设置Master的IP地址(必须修改)
MASTER_IP: "192.168.56.11"

#设置ETCD集群访问地址（必须修改）
ETCD_ENDPOINTS: "https://192.168.56.11:2379,https://192.168.56.12:2379,https://192.168.56.13:2379"

#设置ETCD集群初始化列表（必须修改）
ETCD_CLUSTER: "etcd-node1=https://192.168.56.11:2380,etcd-node2=https://192.168.56.12:2380,etcd-node3=https://192.168.56.13:2380"

#通过Grains FQDN自动获取本机IP地址，请注意保证主机名解析到本机IP地址
NODE_IP: {{ grains['fqdn_ip4'][0] }}

#设置BOOTSTARP的TOKEN，可以自己生成
BOOTSTRAP_TOKEN: "ad6d5bb607a186796d8861557df0d17f"

#配置Service IP地址段
SERVICE_CIDR: "10.1.0.0/16"

#Kubernetes服务 IP (从 SERVICE_CIDR 中预分配)
CLUSTER_KUBERNETES_SVC_IP: "10.1.0.1"

#Kubernetes DNS 服务 IP (从 SERVICE_CIDR 中预分配)
CLUSTER_DNS_SVC_IP: "10.1.0.2"

#设置Node Port的端口范围
NODE_PORT_RANGE: "20000-40000"

#设置POD的IP地址段
POD_CIDR: "10.2.0.0/16"

#设置集群的DNS域名
CLUSTER_DNS_DOMAIN: "cluster.local."

5.执行SaltStack状态

5.1 测试Salt SSH联通性

[[email protected] ~]# salt-ssh '*' test.ping

执行高级状态，会根据定义的角色再对应的机器部署对应的服务

5.2 部署Etcd，由于Etcd是基础组建，需要先部署，目标为部署etcd的节点。

[[email protected] ~]# salt-ssh -L 'linux-node1,linux-node2,linux-node3' state.sls k8s.etcd

注：如果执行失败，新手建议推到重来，请检查各个节点的主机名解析是否正确（监听的IP地址依赖主机名解析）。

5.3 部署K8S集群

[[email protected] ~]# salt-ssh '*' state.highstate

由于包比较大，这里执行时间较长，5分钟+，喝杯咖啡休息一下，如果执行有失败可以再次执行即可！

6.测试Kubernetes安装

[[email protected] ~]# source /etc/profile
[[email protected] ~]# kubectl get cs
NAME                 STATUS    MESSAGE             ERROR
scheduler            Healthy   ok                  
controller-manager   Healthy   ok                  
etcd-0               Healthy   {"health":"true"}   
etcd-2               Healthy   {"health":"true"}   
etcd-1               Healthy   {"health":"true"}   
[[email protected] ~]# kubectl get node
NAME            STATUS    ROLES     AGE       VERSION
192.168.56.12   Ready     <none>    1m        v1.10.3
192.168.56.13   Ready     <none>    1m        v1.10.3

7.测试Kubernetes集群和Flannel网络

[[email protected] ~]# kubectl run net-test --image=alpine --replicas=2 sleep 360000
deployment "net-test" created
需要等待拉取镜像，可能稍有的慢，请等待。
[[email protected] ~]# kubectl get pod -o wide
NAME                        READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP          NODE
net-test-5767cb94df-n9lvk   1/1       Running   0          14s       10.2.12.2   192.168.56.13
net-test-5767cb94df-zclc5   1/1       Running   0          14s       10.2.24.2   192.168.56.12

测试联通性，如果都能ping通，说明Kubernetes集群部署完毕，有问题请QQ群交流。
[[email protected] ~]# ping -c 1 10.2.12.2
PING 10.2.12.2 (10.2.12.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10.2.12.2: icmp_seq=1 ttl=61 time=8.72 ms

--- 10.2.12.2 ping statistics ---
1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms
rtt min/avg/max/mdev = 8.729/8.729/8.729/0.000 ms

[[email protected] ~]# ping -c 1 10.2.24.2
PING 10.2.24.2 (10.2.24.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10.2.24.2: icmp_seq=1 ttl=61 time=22.9 ms

--- 10.2.24.2 ping statistics ---
1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms
rtt min/avg/max/mdev = 22.960/22.960/22.960/0.000 ms


确认服务能够执行 logs exec 等指令;kubectl logs -f net-test-5767cb94df-n9lvk,此时会出现如下报错:
[[email protected] ~]# kubectl logs net-test-5767cb94df-n9lvk
error: You must be logged in to the server (the server has asked for the client to provide credentials ( pods/log net-test-5767cb94df-n9lvk))


由于上述权限问题，我们必需创建一个 apiserver-to-kubelet-rbac.yml 来定义权限，以供我们执行 logs、exec 等指令;
[[email protected] ~]# kubectl apply -f /srv/addons/apiserver-to-kubelet-rbac.yml
然后执行kubctl logs验证是否成功.

8.如何新增Kubernetes节点

• 1.设置SSH无密码登录
• 2.在/etc/salt/roster里面，增加对应的机器
• 3.执行SaltStack状态salt-ssh '*' state.highstate。

[[email protected] ~]# vim /etc/salt/roster 
linux-node4:
  host: 192.168.56.14
  user: root
  priv: /root/.ssh/id_rsa
  minion_opts:
    grains:
      k8s-role: node
[[email protected] ~]# salt-ssh 'linux-node4' state.highstate

9.下一步要做什么？

你可以安装Kubernetes必备的插件

培训教学

• 目前DevOps学院已经上线《基于Kubernetes构建企业容器云》的【入门实战篇】和【进阶提高篇】
• 【DevOps学院】 http://www.devopsedu.com/

注意：不要相信自己，要相信电脑！！！

手动部署

• 系统初始化
• CA证书制作
• ETCD集群部署
• Master节点部署
• Node节点部署
• Flannel网络部署
• 创建第一个K8S应用
• CoreDNS和Dashboard部署