使用Kubespray 2.8.3部署生產可用的Kubernetes集羣（1.12.5）

Kubernetes的安裝部署是難中之難，每個版本安裝方式都略有區別。筆者一直想找一種支持多平臺、相對簡單 、適用於生產環境 的部署方案。經過一段時間的調研，有如下幾種解決方案進入筆者視野：

部署方案	優點	缺點
Kubeadm	官方出品	部署較麻煩、不夠透明
Kubespray	官方出品、部署較簡單、懂Ansible就能上手	不夠透明
RKE	部署較簡單、需要花一些時間瞭解RKE的cluster.yml配置文件	不夠透明
手動部署 第三方操作文檔	完全透明、可配置、便於理解K8s各組件之間的關係	部署非常麻煩，容易出錯

其他諸如Kops之類的方案，由於無法跨平臺，或者其他因素，被我pass了。

最終，筆者決定使用Kubespray部署Kubernetes集羣。也希望大家能夠一起討論，總結出更加好的部署方案。

廢話不多說，以下是操作步驟。

注：撰寫本文時，筆者臨時租賃了幾臺海外阿里雲機器，所以不存在無法連接gcr.io的問題。如果您的服務器在國內，請：

• 考慮科學上網
• 修改Kubespray中的gcr地址，改爲其他倉庫地址，例如阿里雲鏡像地址（修改roles/download/defaults/main.yml 即可）
• 先弄個海外環境，安裝完Kubernetes後，將鏡像docker save 下來，再到國內的服務器上docker load 。

主機規劃

IP	作用
172.21.240.64	ansible-client
172.21.240.65	master,node
172.21.240.66	master,node
172.21.240.67	node
172.21.240.68	node
172.21.240.69	node

準備工作

關閉selinux

所有機器都必須關閉selinux，執行如下命令即可。

~]# setenforce 0
~]# sed -i --follow-symlinks 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/sysconfig/selinux

網絡配置

在master機器上

~]# firewall-cmd --permanent --add-port=6443/tcp
~]# firewall-cmd --permanent --add-port=2379-2380/tcp
~]# firewall-cmd --permanent --add-port=10250/tcp
~]# firewall-cmd --permanent --add-port=10251/tcp
~]# firewall-cmd --permanent --add-port=10252/tcp
~]# firewall-cmd --permanent --add-port=10255/tcp
~]# firewall-cmd --reload
~]# modprobe br_netfilter
~]# echo '1' > /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-iptables
~]# sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

如果關閉了防火牆，則只需執行最下面三行。

在node機器上

~]# firewall-cmd --permanent --add-port=10250/tcp
~]# firewall-cmd --permanent --add-port=10255/tcp
~]# firewall-cmd --permanent --add-port=30000-32767/tcp
~]# firewall-cmd --permanent --add-port=6783/tcp
~]# firewall-cmd  --reload
~]# modprobe br_netfilter
~]# echo '1' > /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-iptables
~]# sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

如果關閉了防火牆，則只需執行最下面兩行。

【可選】關閉防火牆

systemctl stop firewalld

在ansible-client機器上安裝必備軟件

# 安裝epel源
~]# sudo yum install -y epel-release
# 安裝ansible
~]# sudo yum install -y ansible
# 安裝Python 3.6
~]# sudo yum install –y python36

在ansible-client機器上配置免密登錄其他機器

生成ssh公鑰和私鑰

在ansible-cilent機器上執行：

~]# ssh-keygen

然後三次回車，生成ssh公鑰和私鑰。

建立ssh單向通道

在ansible-cilent機器上執行：

~]# ssh-copy-id [email protected]      #將公鑰分發給88機器
~]# ssh-copy-id [email protected]
~]# ssh-copy-id [email protected]
~]# ssh-copy-id [email protected]
~]# ssh-copy-id [email protected]

在ansible-client機器上安裝kubespray

• 下載kubespray

  TIPS：

  • 筆者撰寫本文時，最新的RELEASE是2.8.3，RELEASE版本下載地址：<https://github.com/kubernetes-incubator/kubespray/releases&gt;）
  • 強烈大家使用RELEASE分支進行部署，特別是在生產環境！Master分支不一定能部署成功，近日有童鞋無法成功部署就是因爲使用的Master分支。

  ~]# git clone https://github.com/kubernetes-incubator/kubespray.git
  ~]# cd kubespray
  ~]# git checkout v2.8.3

• 安裝kubespray需要的包：

  ~]# sudo pip install -r requirements.txt

• 拷貝inventory/sample ，命名爲inventory/mycluster ，mycluster可以改爲其他你喜歡的名字

  cp -rfp inventory/sample inventory/mycluster

• 使用inventory_builder，初始化inventory文件

  ~]# declare -a IPS=(172.21.240.65 172.21.240.66 172.21.240.67 172.21.240.68 172.21.240.69)
  ~]# CONFIG_FILE=inventory/mycluster/hosts.ini python36 contrib/inventory_builder/inventory.py ${IPS[@]}

  此時，會看到inventory/mycluster/host.ini 文件內容類似如下：

  [all]
  node1    ansible_host=172.21.240.65 ip=172.21.240.65
  node2    ansible_host=172.21.240.66 ip=172.21.240.66
  node3    ansible_host=172.21.240.67 ip=172.21.240.67
  node4    ansible_host=172.21.240.68 ip=172.21.240.68
  node5    ansible_host=172.21.240.69 ip=172.21.240.69
  
  [kube-master]
  node1    
  node2    
  
  [etcd]
  node1    
  node2    
  node3    
  
  [kube-node]
  node1    
  node2    
  node3    
  node4    
  node5    
  
  [k8s-cluster:children]
  kube-master      
  kube-node        
  
  [calico-rr]
  
  [vault]
  node1    
  node2    
  node3

• 使用ansible playbook部署kubespray

  ~]# ansible-playbook -i inventory/mycluster/hosts.ini --become --become-user=root cluster.yml

• 等待大概20分鐘左右，Kubernetes即可安裝完畢。

驗證

驗證1：查看Node狀態

主要是驗證各個Node是否正常。

]# kubectl get nodes
NAME    STATUS   ROLES         AGE     VERSION
node1   Ready    master,node   8m41s   v1.12.5
node2   Ready    master,node   7m32s   v1.12.5
node3   Ready    node          6m59s   v1.12.5
node4   Ready    node          6m59s   v1.12.5
node5   Ready    node          6m59s   v1.12.5

每個node都是ready的，說明OK。

驗證2：部署一個NGINX

主要是驗證網絡等是否正常，步驟如下。

• 在Master所在節點（本文使用的是172.21.240.66 ），準備一個名爲nginx.yaml 的文件，內容如下：

  kind: Service
  apiVersion: v1
  metadata:
  name: nginx-service
  spec:
  selector:
    app: nginx
  type: NodePort
  ports:
    # 協議：
    - protocol: TCP
      # service的端口，隨便寫
      port: 80
      targetPort: 80
      nodePort: 32000
  ---
  apiVersion: apps/v1
  kind: Deployment
  metadata:
  name: nginx-deployment
  # 描述Deployment的標籤，讓Deployment變得可讀
  labels:
    app: nginx
  spec:
  replicas: 3
  selector:
    # label selector 標籤選擇器，他會找到帶有app: nginx的所有pod
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    # Pod模板開始
    metadata:
      # 定義這些pod帶有哪些標籤
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx:1.7.9
          ports:
            - containerPort: 80

• 在該文件所在目錄執行如下命令創建Service以及Deployment

  kubectl create -f nginx.yaml

  如內容所示，該NGINX以NodePort方式暴露到Kubernetes集羣外部，端口爲32000。

• 執行如下命令驗證：

  # 查看nginx服務詳情
  ~]# kubectl get svc nginx-service
  NAME            TYPE       CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
  nginx-service   NodePort   10.233.59.132   <none>        80:32000/TCP   4m56s
  
  # 訪問測試，如果能夠正常返回NGINX首頁，說明正常
  ~]# curl 172.21.240.66:32000

卸載Kubespray

]# ansible-playbook -i inventory/mycluster/hosts.ini reset.yml

參考文檔：

• Kubespray – 10 Simple Steps for Installing a Production-Ready, Multi-Master HA Kubernetes Cluster：<https://dzone.com/articles/kubespray-10-simple-steps-for-installing-a-product&gt;

  TIPS：主要參考文檔，裏面還講解了Kubespray的一些配置、可能會遇到的問題及解決方案等。

• 使用Kubespray 部署kubernetes 高可用集羣：<https://yq.aliyun.com/articles/505382&gt;

• kubespray(ansible)自動化安裝k8s集羣：<https://www.cnblogs.com/iiiiher/p/8128184.html&gt; / <https://www.jianshu.com/p/d8bee7c8a1e6&gt;

  TIPS：裏面有將如何替換gcr鏡像爲國內鏡像

• Installing Kubernetes On-premises/Cloud Providers with Kubespray:<https://kubernetes.io/docs/setup/custom-cloud/kubespray/&gt;

Docker與Kubernetes開源書

• Gitee：<https://gitee.com/itmuch/docker-book&gt;
• GitHub：<https://github.com/itmuch/docker-book&gt;

本文首發

http://www.itmuch.com/install/kubernetes-deploy-by-kubespray2.8.3/

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