1. 准备环境

服务器规划

角色	IP	组件
k8s-master	192.168.58.21	kube-apiserver，kube-controller-manager，kube-scheduler，etcd
k8s-node1	192.168.58.22	kubelet，kube-proxy，docker etcd
k8s-node2	192.168.58.23	kubelet，kube-proxy，docker，etcd

软件环境

软件	版本
操作系统	Centos8.2
etcd	3.5.1
flannel	0.10.0
Docker	1.20.12
Kubernetes	1.18.1

操作系统初始化配置

和之前的配置一致，关闭防火墙、selinux、swap 等。

添加 k8s 和 docker 账户

# 每台机器上添加 docker 账户，将 k8s 账户添加到 docker 组中，同时配置 dockerd 参数（注：安装完docker才有）：
sudo useradd -m docker
sudo gpasswd -a k8s docker
sudo mkdir -p /opt/docker/
vim /opt/docker/daemon.json   #可以后续部署docker时在操作
{
　　"registry-mirrors": ["https://hub-mirror.c.163.com", "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"],
　　"max-concurrent-downloads": 20
}

无密码 ssh 登录其他服务器

1、生成秘钥对
ssh-keygen #连续回车即可
2、将自己的公钥发给其他服务器
ssh-copy-id root@k8s-master01
ssh-copy-id root@k8s-node01
ssh-copy-id root@k8s-node02

2. 部署Etcd集群

2.1 认识Etcd

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 1 台机器故障，当然，你也可以使用 5 台组建集群，可容忍 2 台机器故障。

注：为了节省及其，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。

下载地址：https://github.com/etcd-io/etcd/releases/download/v3.5.1/etcd-v3.5.1-linux-amd64.tar.gz（尚硅谷使用：https://github.com/etcd-io/etcd/releases/download/v3.4.9/etcd-v3.4.9-linux-amd64.tar.gz）

2.2 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。

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

2.3 生成Etcd证书

1、自签证书颁发机构（CA）。

# 创建工作目录
mkdir -p ~/certs/{etcd,k8s}
cd certs/etcd
# 自签CA
# 创建配置文件
cat > ca-config.json<< EOF 
{
  "signing": {
    "default": {
      "expiry": "87600h"
    },
    "profiles": {
      "kubernetes": {
        "usages": [
          "signing",
          "key encipherment",
          "server auth",
          "client auth"
        ],
        "expiry": "87600h"
      }
    }
  }
}
EOF
# 创建证书签名请求文件
cat > ca-csr.json<< EOF 
{
  "CN": "etcd CA",
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "BeiJing",
      "L": "BeiJing"
    }
  ]
}
EOF
# 生成证书
cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca
# 查看证书
[root@k8s-master01 etcd]# ll
总用量 20
-rw-r--r-- 1 root root  277 1月  14 10:08 ca-config.json
-rw-r--r-- 1 root root  956 1月  14 10:08 ca.csr
-rw-r--r-- 1 root root  167 1月  14 10:08 ca-csr.json
-rw------- 1 root root 1679 1月  14 10:08 ca-key.pem
-rw-r--r-- 1 root root 1273 1月  14 10:08 ca.pem

2、使用自签 CA 签发 Etcd HTTPS 证书。

# 创建证书申请文件，方便后期扩容可以多写几个预留的IP
cat > server-csr.json<< EOF
{
  "CN": "kubernetes",
  "hosts": [
      "127.0.0.1",
    "192.168.58.21",
    "192.168.58.22",
    "192.168.58.23"
  ],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "L": "BeiJing",
      "ST": "BeiJing"
    }
  ]
}
EOF
# 生成证书
cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes server-csr.json | cfssljson -bare server
# 查看生成的证书
[root@k8s-master01 etcd]# ls server*pem
server-key.pem  server.pem

这里统一下，将所有的 etcd.service 类似的 service 文件放到 /var/lib/systemd/system/ 目录下。

2.4 部署操作

在 master 节点上操作，等完成后，拷贝文件到 node 节点操作。

1、创建工作目录并解压二进制包。

mkdir – p /opt/etcd/{bin,cfg,ssl} 
tar -zxvf etcd-v3.5.1-linux-amd64.tar.gz 
mv etcd-v3.5.1-linux-amd64/{etcd,etcdctl} /opt/etcd/bin/
# 配置环境变量 vi /etc/profile
export PATH=$PATH:/opt/etcd/bin

2、创建 etcd 配置文件。

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

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://192.168.58.21:2380"
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="https://192.168.58.21:2379"
#[Clustering]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="https://192.168.58.21:2380"
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="https://192.168.58.21:2379"
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd-1=https://192.168.58.21:2380,etcd-2=https://192.168.58.22:2380,etcd-3=https://192.168.58.23:2380" 
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster" 
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"
EOF

3、systemd 管理 etcd。

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=/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 \
  --enable-v2=true
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

4、把刚才生成的证书拷贝到配置文件中的路径。

cp ~/certs/etcd/ca*pem ~/certs/etcd/server*pem /opt/etcd/ssl/

5、启动并设置开机启动，这里需要注意：必须 3 台机器同时启动，否则报错。

# 拷贝/opt/etcd/和/etc/systemd/system/etcd.service目录和文档到其他两台机器
scp -r /opt/etcd/ root@192.168.58.22:/opt/
scp -r /opt/etcd/ root@192.168.58.23:/opt/
scp /etc/systemd/system/etcd.service root@192.168.58.22:/etc/systemd/system/etcd.service
scp /etc/systemd/system/etcd.service root@192.168.58.23:/etc/systemd/system/etcd.service
scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service root@192.168.58.22:/usr/lib/systemd/system/etcd.service
scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service root@192.168.58.23:/usr/lib/systemd/system/etcd.service
systemctl daemon-reload 
systemctl start etcd 
systemctl enable etcd
# 添加软链接
ln -s /opt/etcd/bin/etcd /usr/local/bin/etcd
ln -s /opt/etcd/bin/etcdctl /usr/local/bin/etcdctl

6、查看集群状态信息。

[root@k8s-master01 etcd]# 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://192.168.58.21:2379,https://192.168.58.22:2379,https://192.168.58.23:2379" endpoint health
https://192.168.58.21:2379 is healthy: successfully committed proposal: took = 8.092927ms
https://192.168.58.23:2379 is healthy: successfully committed proposal: took = 8.287973ms
https://192.168.58.22:2379 is healthy: successfully committed proposal: took = 22.099142ms

3. 安装Docker

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
yum install docker-ce -y
systemctl start docker
systemctl enable docker

部署Flannel网络

配置证书

1、创建TLS 密钥和证书。

cat > flanneld-csr.json <<EOF
{
  "CN": "flanneld",
  "hosts": [],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "BeiJing",
      "L": "BeiJing",
      "O": "k8s",
      "OU": "System"
    }
  ]
}
EOF
cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes flanneld-csr.json | cfssljson -bare flanneld    
ls flanneld*
cp flanneld* /opt/etcd/ssl/

2、向 etcd 写入集群Pod 网段信息

# 上面的证书没用上
ETCDCTL_API=2 /opt/etcd/bin/etcdctl \
  --ca-file=/opt/etcd/ssl/ca.pem --cert-file=/opt/etcd/ssl/server.pem --key-file=/opt/etcd/ssl/server-key.pem \
  --endpoints="https://192.168.58.21:2379,https://192.168.58.22:2379,https://192.168.58.23:2379" \
  set /coreos.com/network/config '{"Network": "172.18.0.0/16","Backend": {"Type": "vxlan"}}'

# 查看

/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://192.168.58.21:2379,https://192.168.58.22:2379,https://192.168.58.23:2379" \
 get /coreos.com/network/config

配置flannel（在所有节点上操作）

1、下载二进制包。

wget https://github.com/coreos/flannel/releases/download/v0.10.0/flannel-v0.10.0-linux-amd64.tar.gz
tar -zxvf flannel-v0.10.0-linux-amd64.tar.gz
mkdir -p /opt/kubernetes/{bin,cfg,ssl,logs}
mv flanneld mk-docker-opts.sh /opt/kubernetes/bin/

2、配置Flannel。

# vi /opt/kubernetes/cfg/flanneld
FLANNEL_OPTIONS="--etcd-endpoints=https://192.168.58.21:2379,https://192.168.58.22:2379,https://192.168.58.23:2379 -etcd-cafile=/opt/etcd/ssl/ca.pem -etcd-certfile=/opt/etcd/ssl/server.pem -etcd-keyfile=/opt/etcd/ssl/server-key.pem"

# vi /usr/lib/systemd/system/flanneld.service
[Unit]
Description=Flanneld overlay address etcd agent
After=network-online.target network.target
Before=docker.service

[Service]
Type=notify
EnvironmentFile=/opt/kubernetes/cfg/flanneld
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/flanneld --ip-masq $FLANNEL_OPTIONS
ExecStartPost=/opt/kubernetes/bin/mk-docker-opts.sh -k DOCKER_NETWORK_OPTIONS -d /run/flannel/subnet.env
Restart=on-failure

[Install]
WantedBy=multi-user.target

# 配置Docker启动指定子网段，vi /usr/lib/systemd/system/docker.service
[Unit]
Description=Docker Application Container Engine
Documentation=https://docs.docker.com
After=network-online.target firewalld.service
Wants=network-online.target

[Service]
Type=notify
EnvironmentFile=/run/flannel/subnet.env
ExecStart=/usr/bin/dockerd $DOCKER_NETWORK_OPTIONS
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

3、重启 docker 和 flannel。

systemctl daemon-reload
systemctl start flanneld
systemctl enable flanneld
systemctl restart docker

# 检查是否生效，确保docker和flannel在同一网段
ip addr

3: docker0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN group default 
    link/ether 02:42:40:a1:15:0b brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.18.66.1/24 brd 172.18.66.255 scope global docker0
       valid_lft forever preferred_lft forever
4: flannel.1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1450 qdisc noqueue state UNKNOWN group default 
    link/ether 22:e8:e0:f9:8b:2c brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.18.66.0/32 scope global flannel.1
       valid_lft forever preferred_lft forever

4、将 master 节点中的 /opt/kubernetes 目录和 docker.service、flanneld.service 文件拷贝到 22、23 服务器上。

4. 部署Master Node

4.1 生成kube-apiserver证书

在部署Kubernetes之前一定要确保etcd、flannel、docker是正常工作的，否则先解决问题再继续。

1、在 /root/certs/k8s/ 目录下进行设置，自签证书颁发机构（CA）

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

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。

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

3、使用自签 CA 签发 kube-apiserver HTTPS 证书。

# 创建证书申请文件
cat > server-csr.json<< EOF
{
  "CN": "kubernetes",
  "hosts": [
    "10.0.0.1",
    "127.0.0.1",
    "192.168.58.21",
    "192.168.58.22",
    "192.168.58.23",
    "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
cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes server-csr.json | cfssljson -bare server

4.2 下载Kubernetes

1、从 GitHub 上下载 Kuberneters，下载地址：https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/master/CHANGELOG/CHANGELOG-1.23.md#downloads-for-v1231（最新版，我这里部署 kube-apiserver 报错，更换 1.18 版本：https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/master/CHANGELOG/CHANGELOG-1.18.md#v1183），这里只下载这个 server 包就够了，包含了 Master 和 Worker Node 二进制文件。

2、解压二进制包。

mkdir -p /opt/kubernetes/{bin,cfg,ssl,logs} 
tar zxvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz 
cd kubernetes/server/bin 
cp kube-apiserver kube-scheduler kube-controller-manager /opt/kubernetes/bin 
cp kubectl /usr/bin/

4.3 部署kube-apiserver

1、创建配置文件。

–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

cat > /opt/kubernetes/cfg/kube-apiserver.conf<< EOF 
KUBE_APISERVER_OPTS="--logtostderr=false \\
  --v=2 \\
  --log-dir=/opt/kubernetes/logs \\
  --etcd-servers=https://192.168.58.21:2379,https://192.168.58.22:2379,https://192.168.58.23:2379 \\
  --bind-address=192.168.58.21 \\
  --secure-port=6443 \\
  --advertise-address=192.168.58.21 \\
  --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

2、拷贝证书。

cp ~/certs/k8s/ca*pem ~/certs/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。
TLS bootstraping 工作流程：

具体操作如下：

# 创建上述配置文件中 token 文件
# 格式：token，用户名，UID，用户组
# token 也可自行生成替换：head -c 16 /dev/urandom | od -An -t x | tr -d ' '
cat > /opt/kubernetes/cfg/token.csv << EOF
3681985df76a35088045c18e3e0a5467,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。我这一步报错：error: failed to create clusterrolebinding: Post "[http://localhost:8080/apis/rbac.authorization.k8s.io/v1/clusterrolebindings?fieldManager=kubectl-create":](http://localhost:8080/apis/rbac.authorization.k8s.io/v1/clusterrolebindings?fieldManager=kubectl-create":) dial tcp 127.0.0.1:8080: connect: connection refused

kubectl create clusterrolebinding kubelet-bootstrap --clusterrole=system:node-bootstrapper --user=kubelet-bootstrap

# 如果存在则删除
kubectl delete clusterrolebindings kubelet-bootstrap

4.4 部署kube-controller-manager

1、创建配置文件。

–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

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-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

2、systemd 管理 controller-manager。

cat > /etc/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

4.5 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

2、systemd 管理 scheduler。

cat > /etc/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

5. 部署Work Node

5.1 创建工作目录并拷贝二进制文件

在所有的 worker node 服务器上操作：

mkdir -p /opt/kubernetes/{bin,cfg,ssl,logs}

从 master 节点拷贝：

tar -zxvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
cd kubernetes/server/bin 
cp kubectl /usr/bin/
cp kubelet kube-proxy /opt/kubernetes/bin # 本地拷贝

5.2 部署kubelet

1、创建配置文件。

–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

# 这里需要手动修改hostname-overrider=k8s-node01

cat > /opt/kubernetes/cfg/kubelet.conf << EOF
KUBELET_OPTS="--logtostderr=false \\
--v=2 \\
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \\
--hostname-override=k8s-node01 \\
--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=lizhenliang/pause-amd64:3.0"
EOF

2、配置参数文件。

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、将 master 一些配置文件拷贝到 node 节点上。

scp -r /opt/kubernetes/ssl root@192.168.58.22:/opt/kubernetes
scp -r /opt/kubernetes/ssl root@192.168.58.23:/opt/kubernetes

4、在生成kubernetes证书的目录下执行以下命令生成kubeconfig文件：

# 生成 bootstrap.kubeconfig 文件
KUBE_APISERVER="https://192.168.58.21:6443" # apiserver IP:PORT
TOKEN="3681985df76a35088045c18e3e0a5467" # 与token.csv里保持一致

5、生成 kubelet bootstrap kubeconfig 配置文件。

kubectl config set-cluster kubernetes \
  --certificate-authority=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
  --embed-certs=true \
  --server=${KUBE_APISERVER} \
  --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig
kubectl config set-credentials "kubelet-bootstrap" \
  --token=${TOKEN} \
  --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig
kubectl config set-context default \
  --cluster=kubernetes \
  --user="kubelet-bootstrap" \
  --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig
kubectl config use-context default --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig


mv bootstrap.kubeconfig /opt/kubernetes/cfg

6、systemd 管理 kubelet。

cat > /usr/lib/systemd/system/kubelet.service << EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Kubelet
After=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

7、启动并设置开机启动。

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

5.3 批准kubelet证书申请并加入集群（master操作）

# 查看kubelet证书请求
kubectl get csr
NAME                                                   AGE   SIGNERNAME                                    REQUESTOR           CONDITION
node-csr-5rKdgT7bN0WwmMHGtuq2uQYV7ThGce5xa6G3F0ZbNpc   12s   kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   kubelet-bootstrap   Pending
node-csr-aUSjUXBVumO4BfPEuLl4qGhiLpgXZQQWTqRsIiiStOc   8s    kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   kubelet-bootstrap   Pending

# 批准申请
kubectl certificate approve node-csr-5rKdgT7bN0WwmMHGtuq2uQYV7ThGce5xa6G3F0ZbNpc
kubectl certificate approve node-csr-aUSjUXBVumO4BfPEuLl4qGhiLpgXZQQWTqRsIiiStOc

# 查看节点
[root@k8s-master01 cfg]# kubectl get node
NAME         STATUS     ROLES    AGE   VERSION
k8s-node01   NotReady   <none>   4s    v1.18.3
k8s-node02   NotReady   <none>   3s    v1.18.3

注：由于网络插件还没有部署，节点会没有准备就绪 NotReady，我这里节点没有显示。

7.4 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。

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: m1
clusterCIDR: 10.0.0.0/24
EOF

3、生成 kube-proxy.kubeconfig 文件（master 生成传到 node）。

# 切换工作目录
cd ~/certs/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
cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes kube-proxy-csr.json | cfssljson -bare kube-proxy

scp -r /root/certs/k8s/kube-proxy*pem root@192.168.58.22:/opt/kubernetes/ssl
scp -r /root/certs/k8s/kube-proxy*pem root@192.168.58.23:/opt/kubernetes/ssl

4、生成 kubeconfig 文件：

# 拷贝证书到ssl目录
cp ~/certs/k8s/kube-proxy*pem /opt/kubernetes/ssl

# ssl目录下操作
KUBE_APISERVER="https://192.168.58.21:6443"

kubectl config set-cluster kubernetes \
  --certificate-authority=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
  --embed-certs=true \
  --server=${KUBE_APISERVER} \
  --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig
kubectl config set-credentials kube-proxy \
  --client-certificate=./kube-proxy.pem \
  --client-key=./kube-proxy-key.pem \
  --embed-certs=true \
  --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig
kubectl config set-context default \
  --cluster=kubernetes \
  --user=kube-proxy \
  --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig
kubectl config use-context default --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig

mv kube-proxy.kubeconfig /opt/kubernetes/cfg/

5、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

6、启动并设置开机启动。

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

7.5 部署CNI网络

1、准备好 CNI 二进制文件：https://github.com/containernetworking/plugins/releases。
2、node 节点操作。

mkdir /opt/cni/bin -p
tar zxvf cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz -C /opt/cni/bin

scp -r /opt/cni root@192.168.58.22:/opt/
scp -r /opt/cni root@192.168.58.23:/opt/

3、master 节点操作：

kube-flannel.yml

kubectl apply -f kube-flannel.yml
kubectl get pods -n kube-system
kubectl get node

7.6 授权apiserver访问kubelet

cat > apiserver-to-kubelet-rbac.yaml << EOF
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  annotations:
    rbac.authorization.kubernetes.io/autoupdate: "true"
  labels:
    kubernetes.io/bootstrapping: rbac-defaults
  name: system:kube-apiserver-to-kubelet
rules:
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      - nodes/proxy
      - nodes/stats
      - nodes/log
      - nodes/spec
      - nodes/metrics
      - pods/log
    verbs:
      - "*"
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: system:kube-apiserver
  namespace: ""
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: system:kube-apiserver-to-kubelet
subjects:
  - apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
    kind: User
    name: kubernetes
EOF



kubectl apply -f apiserver-to-kubelet-rbac.yaml

7.7 新增加Work 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 192.168.31.72/73

scp -r /opt/kubernetes root@192.168.31.72:/opt/ 
scp -r /usr/lib/systemd/system/{kubelet,kube-proxy}.service root@192.168.31.72:/usr/lib/systemd/system
scp -r /opt/cni/ root@192.168.31.72:/opt/
scp /opt/kubernetes/ssl/ca.pem root@192.168.31.72:/opt/kubernetes/ssl

2、删除 kubelet 证书和 kubeconfig 文件。

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。

rm /opt/kubernetes/cfg/kubelet.kubeconfig
rm -f /opt/kubernetes/ssl/kubelet*

3、修改主机名。

# vi /opt/kubernetes/cfg/kubelet.conf
--hostname-override=k8s-node1

# vi /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

5、在 Master 上批准新 Node kubelet 证书申请。

kubectl get csr

kubectl certificate approve node-csr-4zTjsaVSrhuyhIGqsefxzVoZDCNKei- aE2jyTP81Uro

# 查看节点状态
Kubectl get node

6. 运行测试示例

创建一个Nginx Web，测试集群是否正常工作：

kubectl create deployment nginx --image=nginx 
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort 

kubectl expose deployment nginx --port=88 --target-port=80 --type=NodePort

查看Pod，Service：

[root@k8s-master01 yamlconfig]# kubectl get pod,svc
NAME                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/nginx-f89759699-n8tqk   1/1     Running   0          2m8s

NAME                 TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
service/kubernetes   ClusterIP   10.0.0.1     <none>        443/TCP        64m
service/nginx        NodePort    10.0.0.54    <none>        80:31821/TCP   2m4s

浏览器访问：http://192.168.58.22:31821，即可成功访问到 nginx。这里需要注意，因没有在 master 节点上配置 kubelet 和 kube-proxy，所以 master 节点无法访问。

阶段7：Java内功心法

二进制方式

1. 准备环境

2. 部署Etcd集群

2.1 认识Etcd

2.2 准备cfssl证书生成工具

2.3 生成Etcd证书

2.4 部署操作

3. 安装Docker

部署Flannel网络

配置证书

配置flannel（在所有节点上操作）

4. 部署Master Node

4.1 生成kube-apiserver证书

4.2 下载Kubernetes

4.3 部署kube-apiserver

4.4 部署kube-controller-manager

4.5 部署kube-scheduler

5. 部署Work Node

5.1 创建工作目录并拷贝二进制文件

5.2 部署kubelet

5.3 批准kubelet证书申请并加入集群（master操作）

7.4 部署kube-proxy

7.5 部署CNI网络

7.6 授权apiserver访问kubelet

7.7 新增加Work Node

6. 运行测试示例

7. 参考资料