kubernetes 安装手册（成功版）

管理组件采用staticPod或者daemonSet形式跑的,宿主机os能跑docker应该本篇教程能大多适用
安装完成仅供学习和实验

本次安裝的版本：

• Kubernetes v1.10.0 (1.10.0和1.10.3亲测成功)
• CNI v0.6.0
• Etcd v3.1.13
• Calico v3.0.4
• Docker CE latest version(18.03)

节点信息
本教学将以下列节点数与规格来进行部署Kubernetes集群,系统可采用Ubuntu 16.x与CentOS 7.x

IP	Hostname	CPU	Memory
192.16.35.11	K8S-M1	1	4G
192.16.35.12	K8S-M2	1	4G
192.16.35.13	K8S-M3	1	4G
192.16.35.14	K8S-N1	1	4G
192.16.35.15	K8S-N2	1	4G
192.16.35.16	K8S-N3	1	4G

另外由所有master节点提供一组VIP 192.16.35.10

• 所有操作全部用root使用者进行(方便用)，以SRE来说不推荐。
• 可以下载Vagrantfile来建立Virtualbox虚拟机集群。不过需要注意机器资源是否足够

事前准备

• 所有机器彼此网路互通，并且k8s-m1SSH登入其他节点为passwdless。

• 所有防火墙与SELinux 已关闭。如CentOS：

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  $ systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld $ setenforce 0 $ vim /etc/selinux/config SELINUX=disabled

• 所有机器需要设定/etc/hosts解析到所有集群主机。

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  ... 192.16.35.11 k8s-m1 192.16.35.12 k8s-m2 192.16.35.13 k8s-m3 192.16.35.14 k8s-n1 192.16.35.15 k8s-n2 192.16.35.16 k8s-n3

• 所有机器需要安装Docker CE 版本的容器引擎：

  1	$ curl -fsSL "https://get.docker.com/" | sh

• 不管是在Ubuntu或CentOS都只需要执行该指令就会自动安装最新版Docker。
• CentOS安装完成后，需要再执行以下指令：

1	$ systemctl enable docker && systemctl start docker

• 所有机器需要设定/etc/sysctl.d/k8s.conf的系统参数。

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  $ cat <<EOF > /etc/sysctl.d/k8s.conf net.ipv4.ip_forward = 1 net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1 net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1 EOF $ sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf

• Kubernetes v1.8+要求关闭系统Swap，若不关闭则需要修改kubelet设定参数，在所有机器使用以下指令关闭swap并注释掉/etc/fstab中swap的行：

  1 2	$ swapoff -a && sysctl -w vm.swappiness=0 $ sed -ri '/^[^#]*swap/s@^@#@' /etc/fstab

• 确保getenforce的值是Disabled,如果不是请重启

• 所有机器提前拉取以下镜像

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REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE quay.io/calico/node v3.0.4 5361c5a52912 8 weeks ago 278MB quay.io/calico/cni v2.0.3 cef0252b1749 2 months ago 69.1MB k8s.gcr.io/pause-amd64 3.1 da86e6ba6ca1 5 months ago 742kB

这三个因为墙的原因会拉取不到,我已经save成文件了(有工具的可以直接pull上面镜像)
文件地址是https://pan.baidu.com/s/1v7uN4ht-7qvA1uk9ZMmuMA
上面是百度云,下载不了或者限速的可以用下面七牛云地址下载并导入镜像

1 2	$ wget http://ols7lqkih.bkt.clouddn.com/images.tar.gz $ docker load -i images.tar.gz

• 所有Node提前拉取以下镜像

1	quay.io/calico/kube-controllers v2.0.2 0754e1c707e7 2 months ago 55.1MB

同样被墙了,拉取不到用我的七牛云地址导入

1 2	$ wget http://ols7lqkih.bkt.clouddn.com/calico-kube-proxy-adm64.tar.gz $ docker load -i calico-kube-proxy-adm64.tar.gz

• 在所有机器下载Kubernetes二进制执行档：

无越墙工具的,我已把kubectl和kubelet上传到我的七牛云了,使用下面下载

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$ wget http://ols7lqkih.bkt.clouddn.com/kubelet -O /usr/local/bin/kubelet $ chmod +x /usr/local/bin/kubelet # node 请忽略下载 kubectl $ wget http://ols7lqkih.bkt.clouddn.com/kubectl -O /usr/local/bin/kubectl $ chmod +x /usr/local/bin/kubectl # md5值为以下,自行对比下看看文件是否损坏了 [root@k8s-m1 ~]# md5sum /usr/local/bin/kubelet a3ced404a71f94d2fa9230635ed4e407 kubelet [root@k8s-m1 ~]# md5sum /usr/local/bin/kubectl e1f801301614463e1f13cf28b4443608 kubectl

有工具的使用下面的原地址

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$ export KUBE_URL="https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/v1.10.0/bin/linux/amd64" $ wget "${KUBE_URL}/kubelet" -O /usr/local/bin/kubelet $ chmod +x /usr/local/bin/kubelet # node 请忽略下载 kubectl $ wget "${KUBE_URL}/kubectl" -O /usr/local/bin/kubectl $ chmod +x /usr/local/bin/kubectl

• 在所有机器下载Kubernetes CNI 二进制执行档：(centos命令报错的话建议直接下载后解压到目录里)

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  mkdir -p /opt/cni/bin && cd /opt/cni/bin export CNI_URL="https://github.com/containernetworking/plugins/releases/download" wget -qO- "${CNI_URL}/v0.6.0/cni-plugins-amd64-v0.6.0.tgz" | tar -zx

• 在k8s-m1需要安裝CFSSL工具，这将会用來建立 TLS Certificates。

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  $ export CFSSL_URL="https://pkg.cfssl.org/R1.2" $ wget "${CFSSL_URL}/cfssl_linux-amd64" -O /usr/local/bin/cfssl $ wget "${CFSSL_URL}/cfssljson_linux-amd64" -O /usr/local/bin/cfssljson $ chmod +x /usr/local/bin/cfssl /usr/local/bin/cfssljson

建立集群CA keys 与Certificates
在这个部分，将需要产生多个元件的Certificates，这包含Etcd、Kubernetes 元件等，并且每个集群都会有一个根数位凭证认证机构(Root Certificate Authority)被用在认证API Server 与Kubelet 端的凭证。

• PS这边要注意CA JSON档的CN(Common Name)与O(Organization)等内容是会影响Kubernetes元件认证的。

Etcd
首先在k8s-m1建立/etc/etcd/ssl文件夹，然后进入目录完成以下操作。

1 2	$ mkdir -p /etc/etcd/ssl && cd /etc/etcd/ssl $ export PKI_URL="https://kairen.github.io/files/manual-v1.10/pki"

下载ca-config.json与etcd-ca-csr.json文件，并从CSR json产生CA keys与Certificate：

1 2	$ wget "${PKI_URL}/ca-config.json" "${PKI_URL}/etcd-ca-csr.json" $ cfssl gencert -initca etcd-ca-csr.json | cfssljson -bare etcd-ca

下载etcd-csr.json文件，并产生Etcd证书：

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$ wget "${PKI_URL}/etcd-csr.json" $ cfssl gencert \ -ca=etcd-ca.pem \ -ca-key=etcd-ca-key.pem \ -config=ca-config.json \ -hostname=127.0.0.1,192.16.35.11,192.16.35.12,192.16.35.13 \ -profile=kubernetes \ etcd-csr.json | cfssljson -bare etcd

• -hostname需修改成所有masters 节点。

完成后删除不必要文件：

1	$ rm -rf *.json *.csr

确认/etc/etcd/ssl有以下文件：

1 2	$ ls /etc/etcd/ssl etcd-ca-key.pem etcd-ca.pem etcd-key.pem etcd.pem

复制相关文件至其他Etcd节点，这边为所有master节点：

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$ for NODE in k8s-m2 k8s-m3; do echo "--- $NODE ---" ssh ${NODE} "mkdir -p /etc/etcd/ssl" for FILE in etcd-ca-key.pem etcd-ca.pem etcd-key.pem etcd.pem; do scp /etc/etcd/ssl/${FILE} ${NODE}:/etc/etcd/ssl/${FILE} done done

Kubernetes
在k8s-m1建立pki文件夹，然后进入目录完成以下章节操作。

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$ mkdir -p /etc/kubernetes/pki && cd /etc/kubernetes/pki $ export PKI_URL="https://kairen.github.io/files/manual-v1.10/pki" $ export KUBE_APISERVER="https://192.16.35.10:6443"

下载ca-config.json与ca-csr.json文件，并产生CA凭证：

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$ wget "${PKI_URL}/ca-config.json" "${PKI_URL}/ca-csr.json" $ cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca $ ls ca*.pem ca-key.pem ca.pem

API Server Certificate
下载apiserver-csr.json文件，并产生kube-apiserver凭证：

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$ wget "${PKI_URL}/apiserver-csr.json" $ cfssl gencert \ -ca=ca.pem \ -ca-key=ca-key.pem \ -config=ca-config.json \ -hostname=10.96.0.1,192.16.35.10,127.0.0.1,kubernetes.default \ -profile=kubernetes \ apiserver-csr.json | cfssljson -bare apiserver $ ls apiserver*.pem apiserver-key.pem apiserver.pem

• 这边-hostname的10.96.0.1是Cluster IP的Kubernetes端点;
• 192.16.35.10为虚拟IP 位址(VIP);
• kubernetes.default为Kubernets DN。

Front Proxy Certificate
下载front-proxy-ca-csr.json文件，并产生Front Proxy CA金钥，Front Proxy主要是用在API aggregator上:

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$ wget "${PKI_URL}/front-proxy-ca-csr.json" $ cfssl gencert \ -initca front-proxy-ca-csr.json | cfssljson -bare front-proxy-ca $ ls front-proxy-ca*.pem front-proxy-ca-key.pem front-proxy-ca.pem

下载front-proxy-client-csr.json档案，并产生front-proxy-client证书：

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$ wget "${PKI_URL}/front-proxy-client-csr.json" $ cfssl gencert \ -ca=front-proxy-ca.pem \ -ca-key=front-proxy-ca-key.pem \ -config=ca-config.json \ -profile=kubernetes \ front-proxy-client-csr.json | cfssljson -bare front-proxy-client $ ls front-proxy-client*.pem front-proxy-client-key.pem front-proxy-client.pem

Admin Certificate
下载admin-csr.json文件，并产生admin certificate凭证：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

$ wget "${PKI_URL}/admin-csr.json" $ cfssl gencert \ -ca=ca.pem \ -ca-key=ca-key.pem \ -config=ca-config.json \ -profile=kubernetes \ admin-csr.json | cfssljson -bare admin $ ls admin*.pem admin-key.pem admin.pem

接着通过以下指令产生名称为admin.conf的kubeconfig文件：

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# admin set cluster $ kubectl config set-cluster kubernetes \ --certificate-authority=ca.pem \ --embed-certs=true \ --server=${KUBE_APISERVER} \ --kubeconfig=../admin.conf # admin set credentials $ kubectl config set-credentials kubernetes-admin \ --client-certificate=admin.pem \ --client-key=admin-key.pem \ --embed-certs=true \ --kubeconfig=../admin.conf # admin set context $ kubectl config set-context kubernetes-admin@kubernetes \ --cluster=kubernetes \ --user=kubernetes-admin \ --kubeconfig=../admin.conf # admin set default context $ kubectl config use-context kubernetes-admin@kubernetes \ --kubeconfig=../admin.conf

Controller Manager Certificate
下载manager-csr.json档案，并产生kube-controller-manager certificate凭证：

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$ wget "${PKI_URL}/manager-csr.json" $ cfssl gencert \ -ca=ca.pem \ -ca-key=ca-key.pem \ -config=ca-config.json \ -profile=kubernetes \ manager-csr.json | cfssljson -bare controller-manager $ ls controller-manager*.pem controller-manager-key.pem controller-manager.pem

接着通过以下指令产生名称为controller-manager.conf的kubeconfig文件：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

# controller-manager set cluster $ kubectl config set-cluster kubernetes \ --certificate-authority=ca.pem \ --embed-certs=true \ --server=${KUBE_APISERVER} \ --kubeconfig=../controller-manager.conf # controller-manager set credentials $ kubectl config set-credentials system:kube-controller-manager \ --client-certificate=controller-manager.pem \ --client-key=controller-manager-key.pem \ --embed-certs=true \ --kubeconfig=../controller-manager.conf # controller-manager set context $ kubectl config set-context system:kube-controller-manager@kubernetes \ --cluster=kubernetes \ --user=system:kube-controller-manager \ --kubeconfig=../controller-manager.conf # controller-manager set default context $ kubectl config use-context system:kube-controller-manager@kubernetes \ --kubeconfig=../controller-manager.conf

Scheduler Certificate
下载scheduler-csr.json文件，并产生kube-scheduler certificate凭证：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

$ wget "${PKI_URL}/scheduler-csr.json" $ cfssl gencert \ -ca=ca.pem \ -ca-key=ca-key.pem \ -config=ca-config.json \ -profile=kubernetes \ scheduler-csr.json | cfssljson -bare scheduler $ ls scheduler*.pem scheduler-key.pem scheduler.pem

接着通过以下指令产生名称为scheduler.conf的kubeconfig文件：

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# scheduler set cluster $ kubectl config set-cluster kubernetes \ --certificate-authority=ca.pem \ --embed-certs=true \ --server=${KUBE_APISERVER} \ --kubeconfig=../scheduler.conf # scheduler set credentials $ kubectl config set-credentials system:kube-scheduler \ --client-certificate=scheduler.pem \ --client-key=scheduler-key.pem \ --embed-certs=true \ --kubeconfig=../scheduler.conf # scheduler set context $ kubectl config set-context system:kube-scheduler@kubernetes \ --cluster=kubernetes \ --user=system:kube-scheduler \ --kubeconfig=../scheduler.conf # scheduler use default context $ kubectl config use-context system:kube-scheduler@kubernetes \ --kubeconfig=../scheduler.conf

Master Kubelet Certificate
接着在k8s-m1下载kubelet-csr.json档案，并产生凭证：

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$ wget "${PKI_URL}/kubelet-csr.json" $ for NODE in k8s-m1 k8s-m2 k8s-m3; do echo "--- $NODE ---" cp kubelet-csr.json kubelet-$NODE-csr.json; sed -i "s/\$NODE/$NODE/g" kubelet-$NODE-csr.json; cfssl gencert \ -ca=ca.pem \ -ca-key=ca-key.pem \ -config=ca-config.json \ -hostname=$NODE \ -profile=kubernetes \ kubelet-$NODE-csr.json | cfssljson -bare kubelet-$NODE done $ ls kubelet*.pem kubelet-k8s-m1-key.pem kubelet-k8s-m1.pem kubelet-k8s-m2-key.pem kubelet-k8s-m2.pem kubelet-k8s-m3-key.pem kubelet-k8s-m3.pem

• 这边需要依据节点修改-hostname与$NODE。

完成后复制kubelet凭证至其他master节点：

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$ for NODE in k8s-m2 k8s-m3; do echo "--- $NODE ---" ssh ${NODE} "mkdir -p /etc/kubernetes/pki" for FILE in kubelet-$NODE-key.pem kubelet-$NODE.pem ca.pem; do scp /etc/kubernetes/pki/${FILE} ${NODE}:/etc/kubernetes/pki/${FILE} done done

接着在k8s-m1执行以下指令产生名称为kubelet.conf的kubeconfig文件：

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$ for NODE in k8s-m1 k8s-m2 k8s-m3; do echo "--- $NODE ---" ssh ${NODE} "cd /etc/kubernetes/pki && \ kubectl config set-cluster kubernetes \ --certificate-authority=ca.pem \ --embed-certs=true \ --server=${KUBE_APISERVER} \ --kubeconfig=../kubelet.conf && \ kubectl config set-credentials system:node:${NODE} \ --client-certificate=kubelet-${NODE}.pem \ --client-key=kubelet-${NODE}-key.pem \ --embed-certs=true \ --kubeconfig=../kubelet.conf && \ kubectl config set-context system:node:${NODE}@kubernetes \ --cluster=kubernetes \ --user=system:node:${NODE} \ --kubeconfig=../kubelet.conf && \ kubectl config use-context system:node:${NODE}@kubernetes \ --kubeconfig=../kubelet.conf && \ rm kubelet-${NODE}.pem kubelet-${NODE}-key.pem" done

Service Account Key
Service account 不是通过CA 进行认证，因此不要通过CA 来做Service account key 的检查，这边建立一组Private 与Public 密钥提供给Service account key 使用：
在k8s-m1执行以下指令

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$ openssl genrsa -out sa.key 2048 $ openssl rsa -in sa.key -pubout -out sa.pub $ ls sa.* sa.key sa.pub

删除不必要文件
所有资讯准备完成后，就可以将一些不必要文件删除：

1	$ rm -rf *.json *.csr scheduler*.pem controller-manager*.pem admin*.pem kubelet*.pem

复制文件至其他节点
复制凭证文件至其他master节点：

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$ for NODE in k8s-m2 k8s-m3; do echo "--- $NODE ---" for FILE in $(ls /etc/kubernetes/pki/); do scp /etc/kubernetes/pki/${FILE} ${NODE}:/etc/kubernetes/pki/${FILE} done done

复制Kubernetes config文件至其他master节点：

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$ for NODE in k8s-m2 k8s-m3; do echo "--- $NODE ---" for FILE in admin.conf controller-manager.conf scheduler.conf; do scp /etc/kubernetes/${FILE} ${NODE}:/etc/kubernetes/${FILE} done done

Kubernetes Masters
本部分将说明如何建立与设定Kubernetes Master 角色，过程中会部署以下元件：

• kube-apiserver：提供REST APIs，包含授权、认证与状态储存等。
• kube-controller-manager：负责维护集群的状态，如自动扩展，滚动更新等。
• kube-scheduler：负责资源排程，依据预定的排程策略将Pod分配到对应节点上。
• Etcd：储存集群所有状态的Key/Value储存系统。
• HAProxy：提供负载平衡器。
• Keepalived：提供虚拟网路位址(VIP)。

部署与设定
首先在所有master节点下载部署元件的YAML文件，这边不采用二进制执行档与Systemd来管理这些元件，全部采用Static Pod来达成。这边将档案下载至/etc/kubernetes/manifests目录：

(友情提醒镜像需要工具才能pull
没有工具请把镜像的gcr.io/google_containers和k8s.gcr.io部分换成mirrorgooglecontainers
例如
gcr.io/google_containers/kube-apiserver-amd64 改成
mirrorgooglecontainers/kube-scheduler-amd64
keepalived里的interface网卡名改为各自宿主机的网卡名
后续的所有文件里的镜像名同理(没有越墙工具就这样做)
)

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$ export CORE_URL="https://kairen.github.io/files/manual-v1.10/master" $ mkdir -p /etc/kubernetes/manifests && cd /etc/kubernetes/manifests $ for FILE in kube-apiserver kube-controller-manager kube-scheduler haproxy keepalived etcd etcd.config; do wget "${CORE_URL}/${FILE}.yml.conf" -O ${FILE}.yml if [ ${FILE} == "etcd.config" ]; then mv etcd.config.yml /etc/etcd/etcd.config.yml sed -i "s/\${HOSTNAME}/${HOSTNAME}/g" /etc/etcd/etcd.config.yml sed -i "s/\${PUBLIC_IP}/$(hostname -i)/g" /etc/etcd/etcd.config.yml fi done $ ls /etc/kubernetes/manifests etcd.yml haproxy.yml keepalived.yml kube-apiserver.yml kube-controller-manager.yml kube-scheduler.yml

• 若IP与教学设定不同的话，请记得修改YAML文件,keepalived.yml里记得把interface改成宿主机的网卡名。
• kube-apiserver中的·NodeRestriction·请参考Using Node Authorization。

产生一个用来加密Etcd 的Key：

1 2	$ head -c 32 /dev/urandom | base64 SUpbL4juUYyvxj3/gonV5xVEx8j769/99TSAf8YT/sQ=

• 注意每台master节点需要用一样的Key。

然后在每台master机器的/etc/kubernetes/目录下，使用上面的key配合下面命令来建立encryption.yml的加密YAML文件：

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$ cat <<EOF > /etc/kubernetes/encryption.yml kind: EncryptionConfig apiVersion: v1 resources: - resources: - secrets providers: - aescbc: keys: - name: key1 secret: SUpbL4juUYyvxj3/gonV5xVEx8j769/99TSAf8YT/sQ= - identity: {} EOF

• Etcd资料加密可参考这篇Encrypting data at rest。

然后在每台master机器/etc/kubernetes/目录下，建立audit-policy.yml的进阶稽核策略YAML文件：

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$ cat <<EOF > /etc/kubernetes/audit-policy.yml apiVersion: audit.k8s.io/v1beta1 kind: Policy rules: - level: Metadata EOF

• Audit Policy请参考这篇Auditing。

每台master机器下载haproxy.cfg档案来提供给HAProxy容器使用：

1 2	$ mkdir -p /etc/haproxy/ $ wget "${CORE_URL}/haproxy.cfg" -O /etc/haproxy/haproxy.cfg

• 若与本教学IP 不同的话，请记得修改设定档。

每台master机器下载kubelet.service相关文件来管理kubelet：

1 2 3

$ mkdir -p /etc/systemd/system/kubelet.service.d $ wget "${CORE_URL}/kubelet.service" -O /lib/systemd/system/kubelet.service $ wget "${CORE_URL}/10-kubelet.conf" -O /etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubelet.conf

• 若cluster dns或domain有改变的话，需要修改10-kubelet.conf。

最后每台master机器建立var 存放资讯，然后启动kubelet 服务:

1 2	$ mkdir -p /var/lib/kubelet /var/log/kubernetes /var/lib/etcd $ systemctl enable kubelet.service && systemctl start kubelet.service

完成后会需要一段时间来下载映像档与启动元件，可以利用该指令来监看：

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$ watch netstat -ntlp Active Internet connections (only servers) Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State PID/Program name tcp 0 0 127.0.0.1:10248 0.0.0.0:* LISTEN 10344/kubelet tcp 0 0 127.0.0.1:10251 0.0.0.0:* LISTEN 11324/kube-schedule tcp 0 0 0.0.0.0:6443 0.0.0.0:* LISTEN 11416/haproxy tcp 0 0 127.0.0.1:10252 0.0.0.0:* LISTEN 11235/kube-controll tcp 0 0 0.0.0.0:9090 0.0.0.0:* LISTEN 11416/haproxy tcp6 0 0 :::2379 :::* LISTEN 10479/etcd tcp6 0 0 :::2380 :::* LISTEN 10479/etcd tcp6 0 0 :::10255 :::* LISTEN 10344/kubelet tcp6 0 0 :::5443 :::* LISTEN 11295/kube-apiserve

• 此处需要等待时间来拉取镜像,需要耐心等待
• 若看到以上资讯表示服务正常启动，若发生问题可以用docker指令来查看。
• 若看到关键的几个管理组件容器退出的话就说明操作错误

上面会去拉取镜像,需要一段时间，具体好没好可以下面的操作来看状态对不对

验证集群
完成后，在任意一台master节点复制admin kubeconfig文件，并通过简单指令验证：

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$ cp /etc/kubernetes/admin.conf ~/.kube/config $ kubectl get cs NAME STATUS MESSAGE ERROR controller-manager Healthy ok scheduler Healthy ok etcd-2 Healthy {"health": "true"} etcd-1 Healthy {"health": "true"} etcd-0 Healthy {"health": "true"} $ kubectl get node NAME STATUS ROLES AGE VERSION k8s-m1 NotReady master 52s v1.10.0 k8s-m2 NotReady master 51s v1.10.0 k8s-m3 NotReady master 50s v1.10.0 $ kubectl -n kube-system get po NAME READY STATUS RESTARTS AGE etcd-k8s-m1 1/1 Running 0 7m etcd-k8s-m2 1/1 Running 0 8m etcd-k8s-m3 1/1 Running 0 7m haproxy-k8s-m1 1/1 Running 0 7m haproxy-k8s-m2 1/1 Running 0 8m haproxy-k8s-m3 1/1 Running 0 8m keepalived-k8s-m1 1/1 Running 0 8m keepalived-k8s-m2 1/1 Running 0 7m keepalived-k8s-m3 1/1 Running 0 7m kube-apiserver-k8s-m1 1/1 Running 0 7m kube-apiserver-k8s-m2 1/1 Running 0 6m kube-apiserver-k8s-m3 1/1 Running 0 7m kube-controller-manager-k8s-m1 1/1 Running 0 8m kube-controller-manager-k8s-m2 1/1 Running 0 8m kube-controller-manager-k8s-m3 1/1 Running 0 8m kube-scheduler-k8s-m1 1/1 Running 0 8m kube-scheduler-k8s-m2 1/1 Running 0 8m kube-scheduler-k8s-m3 1/1 Running 0 8m

接着确认服务能够执行logs 等指令：

1 2	$ kubectl -n kube-system logs -f kube-scheduler-k8s-m2 Error from server (Forbidden): Forbidden (user=kube-apiserver, verb=get, resource=nodes, subresource=proxy) ( pods/log kube-scheduler-k8s-m2)

• 这边会发现出现403 Forbidden问题，这是因为kube-apiserveruser并没有nodes的资源存取权限，属于正常。

后面kubectl的命令不需要每个master都执行了,任意一台master执行就行了
kubectl可以从url读取内容来创建内容里的资源对象,也可以本地文件读取
后面kubectl命令结尾的yaml文件记得先下载下来改下里面的镜像仓库部分gcr.io/google_containers和k8s.gcr.io部分换成mirrorgooglecontainers,还有里面的apiserver ip啥的
然后-f后面指定文件路径即可
上面建议后面kubectl命令部分同理,不在多说废话

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$ kubectl apply -f "${CORE_URL}/apiserver-to-kubelet-rbac.yml.conf" clusterrole.rbac.authorization.k8s.io "system:kube-apiserver-to-kubelet" configured clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io "system:kube-apiserver" configured # 測試 logs $ kubectl -n kube-system logs -f kube-scheduler-k8s-m2 ... I0403 02:30:36.375935 1 server.go:555] Version: v1.10.0 I0403 02:30:36.378208 1 server.go:574] starting healthz server on 127.0.0.1:10251

设定master节点允许Taint：

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$ kubectl taint nodes node-role.kubernetes.io/master="":NoSchedule --all node "k8s-m1" tainted node "k8s-m2" tainted node "k8s-m3" tainted

• Taints and Tolerations。

建立TLS Bootstrapping RBAC 与Secret
由于本次安装启用了TLS认证，因此每个节点的kubelet都必须使用kube-apiserver的CA的凭证后，才能与kube-apiserver进行沟通，而该过程需要手动针对每台节点单独签署凭证是一件繁琐的事情，且一旦节点增加会延伸出管理不易问题;而TLS bootstrapping目标就是解决该问题，通过让kubelet先使用一个预定低权限使用者连接到kube-apiserver，然后在对kube-apiserver申请凭证签署，当授权Token一致时，Node节点的kubelet凭证将由kube-apiserver动态签署提供。具体作法可以参考TLS Bootstrapping与Authenticating with Bootstrap Tokens。

首先在k8s-m1建立一个变数来产生BOOTSTRAP_TOKEN，并建立bootstrap-kubelet.conf的Kubernetes config文件：

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$ cd /etc/kubernetes/pki $ export TOKEN_ID=$(openssl rand 3 -hex) $ export TOKEN_SECRET=$(openssl rand 8 -hex) $ export BOOTSTRAP_TOKEN=${TOKEN_ID}.${TOKEN_SECRET} $ export KUBE_APISERVER="https://192.16.35.10:6443" # bootstrap set cluster $ kubectl config set-cluster kubernetes \ --certificate-authority=ca.pem \ --embed-certs=true \ --server=${KUBE_APISERVER} \ --kubeconfig=../bootstrap-kubelet.conf # bootstrap set credentials $ kubectl config set-credentials tls-bootstrap-token-user \ --token=${BOOTSTRAP_TOKEN} \ --kubeconfig=../bootstrap-kubelet.conf # bootstrap set context $ kubectl config set-context tls-bootstrap-token-user@kubernetes \ --cluster=kubernetes \ --user=tls-bootstrap-token-user \ --kubeconfig=../bootstrap-kubelet.conf # bootstrap use default context $ kubectl config use-context tls-bootstrap-token-user@kubernetes \ --kubeconfig=../bootstrap-kubelet.conf

• 若想要用手动签署凭证来进行授权的话，可以参考Certificate。

接着在k8s-m1建立TLS bootstrap secret来提供自动签证使用：

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$ cat <<EOF | kubectl create -f - apiVersion: v1 kind: Secret metadata: name: bootstrap-token-${TOKEN_ID} namespace: kube-system type: bootstrap.kubernetes.io/token stringData: token-id: ${TOKEN_ID} token-secret: ${TOKEN_SECRET} usage-bootstrap-authentication: "true" usage-bootstrap-signing: "true" auth-extra-groups: system:bootstrappers:default-node-token EOF secret "bootstrap-token-65a3a9" created

在k8s-m1建立 TLS Bootstrap Autoapprove RBAC：

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$ kubectl apply -f "${CORE_URL}/kubelet-bootstrap-rbac.yml.conf" clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io "kubelet-bootstrap" created clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io "node-autoapprove-bootstrap" created clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io "node-autoapprove-certificate-rotation" created

Kubernetes Nodes
本部分将说明如何建立与设定Kubernetes Node 角色，Node 是主要执行容器实例(Pod)的工作节点。
在开始部署前，先在k8-m1将需要用到的文件复制到所有node节点上：

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$ cd /etc/kubernetes/pki $ for NODE in k8s-n1 k8s-n2 k8s-n3; do echo "--- $NODE ---" ssh ${NODE} "mkdir -p /etc/kubernetes/pki/" ssh ${NODE} "mkdir -p /etc/etcd/ssl" # Etcd for FILE in etcd-ca.pem etcd.pem etcd-key.pem; do scp /etc/etcd/ssl/${FILE} ${NODE}:/etc/etcd/ssl/${FILE} done # Kubernetes for FILE in pki/ca.pem pki/ca-key.pem bootstrap-kubelet.conf; do scp /etc/kubernetes/${FILE} ${NODE}:/etc/kubernetes/${FILE} done done

部署与设定
在每台node节点下载kubelet.service相关文件来管理kubelet：

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$ export CORE_URL="https://kairen.github.io/files/manual-v1.10/node" $ mkdir -p /etc/systemd/system/kubelet.service.d $ wget "${CORE_URL}/kubelet.service" -O /lib/systemd/system/kubelet.service $ wget "${CORE_URL}/10-kubelet.conf" -O /etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubelet.conf

• 若cluster dns或domain有改变的话，需要修改10-kubelet.conf。

最后每台node节点建立var 存放资讯，然后启动kubelet 服务:

1 2	$ mkdir -p /var/lib/kubelet /var/log/kubernetes $ systemctl enable kubelet.service && systemctl start kubelet.service

验证集群
完成后，在任意一台master节点并通过简单指令验证：

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$ kubectl get csr NAME AGE REQUESTOR CONDITION csr-bvz9l 11m system:node:k8s-m1 Approved,Issued csr-jwr8k 11m system:node:k8s-m2 Approved,Issued csr-q867w 11m system:node:k8s-m3 Approved,Issued node-csr-Y-FGvxZWJqI-8RIK_IrpgdsvjGQVGW0E4UJOuaU8ogk 17s system:bootstrap:dca3e1 Approved,Issued node-csr-cnX9T1xp1LdxVDc9QW43W0pYkhEigjwgceRshKuI82c 19s system:bootstrap:dca3e1 Approved,Issued node-csr-m7SBA9RAGCnsgYWJB-u2HoB2qLSfiQZeAxWFI2WYN7Y 18s system:bootstrap:dca3e1 Approved,Issued $ kubectl get nodes NAME STATUS ROLES AGE VERSION k8s-m1 NotReady master 12m v1.10.0 k8s-m2 NotReady master 11m v1.10.0 k8s-m3 NotReady master 11m v1.10.0 k8s-n1 NotReady node 32s v1.10.0 k8s-n2 NotReady node 31s v1.10.0 k8s-n3 NotReady node 29s v1.10.0

Kubernetes Core Addons部署
当完成上面所有步骤后，接着需要部署一些插件，其中如Kubernetes DNS与Kubernetes Proxy等这种Addons是非常重要的。
Kubernetes Proxy
Kube-proxy是实现Service的关键插件，kube-proxy会在每台节点上执行，然后监听API Server的Service与Endpoint资源物件的改变，然后来依据变化执行iptables来实现网路的转发。这边我们会需要建议一个DaemonSet来执行，并且建立一些需要的Certificates。

在k8s-m1下载kube-proxy.yml来建立Kubernetes Proxy Addon：

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$ kubectl apply -f "https://kairen.github.io/files/manual-v1.10/addon/kube-proxy.yml.conf" serviceaccount "kube-proxy" created clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io "system:kube-proxy" created configmap "kube-proxy" created daemonset.apps "kube-proxy" created $ kubectl -n kube-system get po -o wide -l k8s-app=kube-proxy NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE kube-proxy-8j5w8 1/1 Running 0 29s 192.16.35.16 k8s-n3 kube-proxy-c4zvt 1/1 Running 0 29s 192.16.35.11 k8s-m1 kube-proxy-clpl6 1/1 Running 0 29s 192.16.35.12 k8s-m2 ...

Kubernetes DNS
Kube DNS是Kubernetes集群内部Pod之间互相沟通的重要Addon，它允许Pod可以通过Domain Name方式来连接Service，其主要由Kube DNS与Sky DNS组合而成，通过Kube DNS监听Service与Endpoint变化，来提供给Sky DNS资讯，已更新解析位址。

在k8s-m1下载kube-dns.yml来建立Kubernetes Proxy Addon：

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$ kubectl apply -f "https://kairen.github.io/files/manual-v1.10/addon/kube-dns.yml.conf" serviceaccount "kube-dns" created service "kube-dns" created deployment.extensions "kube-dns" created $ kubectl -n kube-system get po -l k8s-app=kube-dns NAME READY STATUS RESTARTS AGE kube-dns-654684d656-zq5t8 0/3 Pending 0 1m

这边会发现处于Pending状态，是由于Kubernetes Pod Network还未建立完成，因此所有节点会处于NotReady状态，而造成Pod无法被排程分配到指定节点上启动，由于为了解决该问题，下节将说明如何建立Pod Network。

Calico Network 安装与设定
Calico 是一款纯3层的资料中心网路方案(不需要Overlay 网路)，Calico 好处是它整合了各种云原生平台，且Calico 在每一个节点利用Linux Kernel 实现高效的vRouter 来负责资料的转发，而当资料中心复杂度增加时，可以用BGP route reflector 来达成。

• 本次不采用手动方式来建立Calico网路，若想了解可以参考Integration Guide。

在k8s-m1下载calico.yaml来建立Calico Network：(yaml里的interface网卡名记得改成和宿主机网卡名一致)

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$ kubectl apply -f "https://kairen.github.io/files/manual-v1.10/network/calico.yml.conf" configmap "calico-config" created daemonset "calico-node" created deployment "calico-kube-controllers" created clusterrolebinding "calico-cni-plugin" created clusterrole "calico-cni-plugin" created serviceaccount "calico-cni-plugin" created clusterrolebinding "calico-kube-controllers" created clusterrole "calico-kube-controllers" created serviceaccount "calico-kube-controllers" created $ kubectl -n kube-system get po -l k8s-app=calico-node -o wide NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE calico-node-22mbb 2/2 Running 0 1m 192.16.35.12 k8s-m2 calico-node-2qwf5 2/2 Running 0 1m 192.16.35.11 k8s-m1 calico-node-g2sp8 2/2 Running 0 1m 192.16.35.13 k8s-m3 calico-node-hghp4 2/2 Running 0 1m 192.16.35.14 k8s-n1 calico-node-qp6gf 2/2 Running 0 1m 192.16.35.15 k8s-n2 calico-node-zfx4n 2/2 Running 0 1m 192.16.35.16 k8s-n3

• 这边若节点IP与网卡不同的话，请修改calico.yml文件。

在k8s-m1下载Calico CLI来查看Calico nodes:

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$ wget https://github.com/projectcalico/calicoctl/releases/download/v3.1.0/calicoctl -O /usr/local/bin/calicoctl $ chmod u+x /usr/local/bin/calicoctl $ cat <<EOF > ~/calico-rc export ETCD_ENDPOINTS="https://192.16.35.11:2379,https://192.16.35.12:2379,https://192.16.35.13:2379" export ETCD_CA_CERT_FILE="/etc/etcd/ssl/etcd-ca.pem" export ETCD_CERT_FILE="/etc/etcd/ssl/etcd.pem" export ETCD_KEY_FILE="/etc/etcd/ssl/etcd-key.pem" EOF $ . ~/calico-rc $ calicoctl node status Calico process is running. IPv4 BGP status +--------------+-------------------+-------+----------+-------------+ | PEER ADDRESS | PEER TYPE | STATE | SINCE | INFO | +--------------+-------------------+-------+----------+-------------+ | 192.16.35.12 | node-to-node mesh | up | 04:42:37 | Established | | 192.16.35.13 | node-to-node mesh | up | 04:42:42 | Established | | 192.16.35.14 | node-to-node mesh | up | 04:42:37 | Established | | 192.16.35.15 | node-to-node mesh | up | 04:42:41 | Established | | 192.16.35.16 | node-to-node mesh | up | 04:42:36 | Established | +--------------+-------------------+-------+----------+-------------+ ...

查看pending 的pod 是否已执行：

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$ kubectl -n kube-system get po -l k8s-app=kube-dns kubectl -n kube-system get po -l k8s-app=kube-dns NAME READY STATUS RESTARTS AGE kube-dns-654684d656-j8xzx 3/3 Running 0 10m

Gubernets Extra Addons部署
本节说明如何部署一些官方常用的Addons，如Dashboard、Heapster 等。

Dashboard
Dashboard是Kubernetes社区官方开发的仪表板，有了仪表板后管理者就能够通过Web-based方式来管理Kubernetes集群，除了提升管理方便，也让资源视觉化，让人更直觉看见系统资讯的呈现结果。

在k8s-m1通过kubectl来建立kubernetes dashboard即可：

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$ kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/master/src/deploy/recommended/kubernetes-dashboard.yaml $ kubectl -n kube-system get po,svc -l k8s-app=kubernetes-dashboard NAME READY STATUS RESTARTS AGE kubernetes-dashboard-7d5dcdb6d9-j492l 1/1 Running 0 12s NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE kubernetes-dashboard ClusterIP 10.111.22.111 <none> 443/TCP 12s

这边会额外建立一个名称为open-api Cluster Role Binding，这仅作为方便测试时使用，在一般情况下不要开启，不然就会直接被存取所有API:

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$ cat <<EOF | kubectl create -f - apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1 kind: ClusterRoleBinding metadata: name: open-api namespace: "" roleRef: apiGroup: rbac.authorization.k8s.io kind: ClusterRole name: cluster-admin subjects: - apiGroup: rbac.authorization.k8s.io kind: User name: system:anonymous EOF

• 注意!管理者可以针对特定使用者来开放API 存取权限，但这边方便使用直接绑在cluster-admin cluster role。

完成后，就可以通过浏览器存取Dashboard https://192.16.35.10:6443/api/v1/namespaces/kube-system/services/https:kubernetes-dashboard:/proxy/。
在 1.7 版本以後的 Dashboard 將不再提供所有權限，因此需要建立一個 service account 來綁定 cluster-admin role：

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$ kubectl -n kube-system create sa dashboard $ kubectl create clusterrolebinding dashboard --clusterrole cluster-admin --serviceaccount=kube-system:dashboard $ kubectl -n kube-system describe secrets | sed -rn '/\sdashboard-token-/,/^token/{/^token/s#\S+\s+##p}' eyJhbGciOiJSUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpc3MiOiJrdWJlcm5ldGVzL3NlcnZpY2VhY2NvdW50Iiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9uYW1lc3BhY2UiOiJrdWJlLXN5c3RlbSIsImt1YmVybmV0ZXMuaW8vc2VydmljZWFjY291bnQvc2VjcmV0Lm5hbWUiOiJkYXNoYm9hcmQtdG9rZW4tdzVocmgiLCJrdWJlcm5ldGVzLmlvL3NlcnZpY2VhY2NvdW50L3NlcnZpY2UtYWNjb3VudC5uYW1lIjoiZGFzaGJvYXJkIiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9zZXJ2aWNlLWFjY291bnQudWlkIjoiYWJmMTFjYzMtZjRlYi0xMWU3LTgzYWUtMDgwMDI3NjdkOWI5Iiwic3ViIjoic3lzdGVtOnNlcnZpY2VhY2NvdW50Omt1YmUtc3lzdGVtOmRhc2hib2FyZCJ9.Xuyq34ci7Mk8bI97o4IldDyKySOOqRXRsxVWIJkPNiVUxKT4wpQZtikNJe2mfUBBD-JvoXTzwqyeSSTsAy2CiKQhekW8QgPLYelkBPBibySjBhJpiCD38J1u7yru4P0Pww2ZQJDjIxY4vqT46ywBklReGVqY3ogtUQg-eXueBmz-o7lJYMjw8L14692OJuhBjzTRSaKW8U2MPluBVnD7M2SOekDff7KpSxgOwXHsLVQoMrVNbspUCvtIiEI1EiXkyCNRGwfnd2my3uzUABIHFhm0_RZSmGwExPbxflr8Fc6bxmuz-_jSdOtUidYkFIzvEWw2vRovPgs3MXTv59RwUw

• 复制token，然后贴到Kubernetes dashboard。注意这边一般来说要针对不同User开启特定存取权限。

Heapster
Heapster是Kubernetes社区维护的容器集群监控与效能分析工具。Heapster会从Kubernetes apiserver取得所有Node资讯，然后再通过这些Node来取得kubelet上的资料，最后再将所有收集到资料送到Heapster的后台储存InfluxDB，最后利用Grafana来抓取InfluxDB的资料源来进行视觉化。

在k8s-m1通过kubectl来建立kubernetes monitor即可：

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$ kubectl apply -f "https://kairen.github.io/files/manual-v1.10/addon/kube-monitor.yml.conf" $ kubectl -n kube-system get po,svc NAME READY STATUS RESTARTS AGE ... po/heapster-74fb5c8cdc-62xzc 4/4 Running 0 7m po/influxdb-grafana-55bd7df44-nw4nc 2/2 Running 0 7m NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE ... svc/heapster ClusterIP 10.100.242.225 <none> 80/TCP 7m svc/monitoring-grafana ClusterIP 10.101.106.180 <none> 80/TCP 7m svc/monitoring-influxdb ClusterIP 10.109.245.142 <none> 8083/TCP,8086/TCP 7m ···

完成后，就可以通过浏览器存取Grafana Dashboard https://192.16.35.10:6443/api/v1/namespaces/kube-system/services/monitoring-grafana/proxy/。

Ingress
Ingress是利用Nginx或HAProxy等负载平衡器来暴露集群内服务的元件，Ingress主要通过设定Ingress规格来定义Domain Name映射Kubernetes内部Service，这种方式可以避免掉使用过多的NodePort问题。

在k8s-m1通过kubectl来建立Ingress Controller即可：

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$ kubectl create ns ingress-nginx $ kubectl apply -f "https://kairen.github.io/files/manual-v1.10/addon/ingress-controller.yml.conf" $ kubectl -n ingress-nginx get po NAME READY STATUS RESTARTS AGE default-http-backend-5c6d95c48-rzxfb 1/1 Running 0 7m nginx-ingress-controller-699cdf846-982n4 1/1 Running 0 7m

• 这里也可以选择Traefik 的Ingress Controller。

测试Ingress 功能
这边先建立一个Nginx HTTP server Deployment 与Service：

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$ kubectl run nginx-dp --image nginx --port 80 $ kubectl expose deploy nginx-dp --port 80 $ kubectl get po,svc $ cat <<EOF | kubectl create -f - apiVersion: extensions/v1beta1 kind: Ingress metadata: name: test-nginx-ingress annotations: ingress.kubernetes.io/rewrite-target: / spec: rules: - host: test.nginx.com http: paths: - path: / backend: serviceName: nginx-dp servicePort: 80 EOF

通过curl 来进行测试：

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$ curl 192.16.35.10 -H 'Host: test.nginx.com' <!DOCTYPE html> <html> <head> <title>Welcome to nginx!</title> ... # 測試其他 domain name 是否會回傳 404 $ curl 192.16.35.10 -H 'Host: test.nginx.com1' default backend - 404

Helm Tiller Server
Helm是Kubernetes Chart的管理工具，Kubernetes Chart是一套预先组态的Kubernetes资源套件。其中Tiller Server主要负责接收来至Client的指令，并通过kube-apiserver与Kubernetes集群做沟通，根据Chart定义的内容，来产生与管理各种对应API物件的Kubernetes部署文件(又称为Release)。

首先在k8s-m1安装Helm tool：

1 2	$ wget -qO- https://kubernetes-helm.storage.googleapis.com/helm-v2.8.1-linux-amd64.tar.gz | tar -zx $ sudo mv linux-amd64/helm /usr/local/bin/

另外在所有node机器安裝 socat：

1	$ sudo apt-get install -y socat

接着初始化 Helm(这边会安装 Tiller Server)：

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$ kubectl -n kube-system create sa tiller $ kubectl create clusterrolebinding tiller --clusterrole cluster-admin --serviceaccount=kube-system:tiller $ helm init --service-account tiller ... Tiller (the Helm server-side component) has been installed into your Kubernetes Cluster. Happy Helming! $ kubectl -n kube-system get po -l app=helm NAME READY STATUS RESTARTS AGE tiller-deploy-5f789bd9f7-tzss6 1/1 Running 0 29s $ helm version Client: &version.Version{SemVer:"v2.8.1", GitCommit:"6af75a8fd72e2aa18a2b278cfe5c7a1c5feca7f2", GitTreeState:"clean"} Server: &version.Version{SemVer:"v2.8.1", GitCommit:"6af75a8fd72e2aa18a2b278cfe5c7a1c5feca7f2", GitTreeState:"clean"}

测试Helm 功能
这边部署简单Jenkins 来进行功能测试：

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$ helm install --name demo --set Persistence.Enabled=false stable/jenkins $ kubectl get po,svc -l app=demo-jenkins NAME READY STATUS RESTARTS AGE demo-jenkins-7bf4bfcff-q74nt 1/1 Running 0 2m NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE demo-jenkins LoadBalancer 10.103.15.129 <pending> 8080:31161/TCP 2m demo-jenkins-agent ClusterIP 10.103.160.126 <none> 50000/TCP 2m # 取得 admin 帳號的密碼 $ printf $(kubectl get secret --namespace default demo-jenkins -o jsonpath="{.data.jenkins-admin-password}" | base64 --decode);echo r6y9FMuF2u

完成后，就可以通过浏览器存取Jenkins Web http://192.16.35.10:31161。

测试完成后，即可删除：

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$ helm ls NAME REVISION UPDATED STATUS CHART NAMESPACE demo 1 Tue Apr 10 07:29:51 2018 DEPLOYED jenkins-0.14.4 default $ helm delete demo --purge release "demo" deleted

更多Helm Apps可以到Kubeapps Hub寻找。
测试集群
SSH进入k8s-m1节点，然后关闭该节点：

1	$ sudo poweroff

接着进入到k8s-m2节点，通过kubectl来检查集群是否能够正常执行：

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# 先检查 etcd 状态，可以发现 etcd-0 因為关机而中断 $ kubectl get cs NAME STATUS MESSAGE ERROR scheduler Healthy ok controller-manager Healthy ok etcd-1 Healthy {"health": "true"} etcd-2 Healthy {"health": "true"} etcd-0 Unhealthy Get https://192.16.35.11:2379/health: net/http: request canceled while waiting for connection (Client.Timeout exceeded while awaiting headers) # 测试是否可以建立 Pod $ kubectl run nginx --image nginx --restart=Never --port 80 $ kubectl get po NAME READY STATUS RESTARTS AGE nginx 1/1 Running 0 22s