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在 Linux 部署多节点 Kubernetes 集群与 KubeSphere 容器平台

kubesphere 人气:3

KubeSphere 是在 Kubernetes 之上构建的以应用为中心的企业级容器平台，所有供为用户提供简单易用的操作界面以及向导式操作方式。同时，KubeSphere Installer 提供了 快速部署生产级别的 Kubernetes 集群和全栈化容器平台的功能，能够快速帮助企业用户快速搭建一套以应用为中心的 DevOps 平台。

KubeSphere 支持部署和运行在包括公有云、私有云、VM、BM 和 Kubernetes 等任何基础设施之上，可以部署在公有云托管的 Kubernetes 之上（如 GKE、EKS、ACK），也支持部署在私有化的 Kubernetes 之上（如 kubeadm、k3s、RKE 部署的集群）。同时，KubeSphere 支持在线安装与离线安装。

上一篇文章说明了如何在 Kubernetes 集群部署 KubeSphere，本文章将手把手带你 使用 KubeSphere Installer 在 3 台 Linux 机器部署一个多节点的 Kubernetes 集群，并开启 KubeSphere 最小化安装。

Multi-Node 即多节点部署，部署前建议您选择集群中任意一个节点作为一台任务执行机 (taskbox)，为准备部署的集群中其他节点执行部署的任务，且 Taskbox 应能够与待部署的其他节点进行 ssh 通信。

  • KubeSphere 2.1 默认仅开启最小化安装，Installer 已支持自定义安装各个可插拔的功能组件，用户可根据业务需求和机器配置选择安装所需的组件，请确保开启可插拔组件之前机器资源满足最低要求，参考开启可选组件的安装。
  • 安装时间跟网络情况和带宽、机器配置、安装节点个数等因素有关，可通过调高带宽的方式，或在安装前 配置镜像加速器 来加快安装速度。

说明：

  • 本安装示例仅作为快速测试部署的演示，因此将使用默认的 OpenEBS 基于 Local Volume 提供持久化存储服务，OpenEBS 支持 动态申请 PV，方便初次安装但没有准备存储服务端的场景下进行部署测试，正式环境建议配置使用 KubeSphere 支持的存储类型，参考 持久化存储配置说明。
  • Multi-node 支持 Master 和 etcd 节点高可用配置，本示例为了方便多节点的快速测试安装演示，仅部署单个 Master 和单个 etcd，正式环境建议配置 Master 和 etcd 节点的高可用，请参阅文档的集群高可用部署配置。

前提条件

检查安装机器的网络防火墙是否已关闭，若未关闭防火墙则需要开放相关的指定端口，参考 需开放的端口。

第一步: 准备主机

参考以下节点规格准备至少 3 台符合要求的主机开始 multi-node 模式的部署。为防止软件版本冲突，建议您选择多台干净的机器进行安装。

说明：

  • 所有节点需要时间同步，否则可能会安装不成功；
  • 若使用 ubuntu 16.04 建议使用其最新的版本 16.04.5；
  • 若使用 ubuntu 18.04，则需使用 root 用户；
  • 若 Debian 系统未安装 sudo 命令，则需要在安装前使用 root 用户执行 apt update && apt install sudo 命令安装 sudo 命令后再进行安装；
  • 若选装 DevOps 功能组件时需保证有一台内存大于 8G 的节点，因为 Jenkins 默认的 JVM 设置会需要 6~8 G 的整块内存，若可用内存不足可能会造成该节点崩溃。
操作系统 最小配置（每台）
CentOS 7.5 (64 bit) CPU：2 核， 内存：4 G， 系统盘：40 G
Ubuntu 16.04/18.04 LTS (64 bit) CPU：2 核， 内存：4 G， 系统盘：40 G
Red Hat Enterprise Linux Server 7.4 (64 bit) CPU：2 核， 内存：4 G， 系统盘：40 G
Debian Stretch 9.5 (64 bit) CPU：2 核， 内存：4 G， 系统盘：40 G

以下用一个示例介绍 multi-node 模式部署多节点环境，本示例准备了 3 台 CentOS 7.5 的主机并以 root 用户准备安装。登录主机名为 Master 的节点作为任务执行机 Taskbox 来执行安装步骤。

在 安装说明 已经介绍了 KubeSphere 集群架构是由管理节点 (Master) 和工作节点 (Node) 构成的，这 3 台主机分别部署 1 个 Master 节点和 2 个 Node 节点。

假设主机信息如下所示：

主机 IP 主机名 集群角色
192.168.0.1 master master，etcd
192.168.0.2 node1 node
192.168.0.3 node2 node

集群架构： 单 master 单 etcd 双 node

第二步: 准备安装配置文件

1. 下载 KubeSphere 2.1.0 安装包至待安装机器，进入 conf 目录。

$ curl -L https://kubesphere.iohttps://img.qb5200.com/download-x/download/stable/v2.1.0 > installer.tar.gz \
&& tar -zxf installer.tar.gz && cd kubesphere-all-v2.1.0/conf

2. 编辑主机配置文件 conf/hosts.ini，为了对目标机器及部署流程进行集中化管理配置，集群中各个节点在主机配置文件 hosts.ini 中应参考如下配置，建议使用 root 用户进行安装。

说明：

  • 若以非 root 用户 (如 ubuntu 用户) 进行安装，[all] 部分可参考配置文件 conf/hosts.ini 的注释中 non-root 用户示例部分编辑。
  • 如果在 taskbox 使用 root 用户无法 ssh 连接到其他机器，也需要参考 conf/hosts.ini 的注释中 non-root 用户示例部分，但执行安装脚本 install.sh 时建议切换到 root 用户。
  • master, node1, node2 作为集群各个节点的主机名，若需要自定义主机名则所有主机名需要都使用小写形式。

以下示例在 CentOS 7.5 上使用 root 用户安装，每台机器信息占一行，不能分行。

root 配置 hosts.ini 示例：

[all]
master ansible_connection=local  ip=192.168.0.1
node1  ansible_host=192.168.0.2  ip=192.168.0.2  ansible_ssh_pass=PASSWORD
node2  ansible_host=192.168.0.3  ip=192.168.0.3  ansible_ssh_pass=PASSWORD

[kube-master]
master

[kube-node]
node1
node2

[etcd]
master

[k8s-cluster:children]
kube-node
kube-master

说明：

  • [all]： 中需要修改集群中各个节点的内网 IP 和主机 root 用户密码：
    主机名为 "master" 的节点作为已通过 SSH 连接的 Taskbox 所以无需填写密码。
    Node 节点的参数比如 node1 和 node2 的 ansible_host 和 ip 都替换为当前 node1 和 node2 的内网 IP，将 ansible_ssh_pass 相应替换为 node1 和 node2 的 root 用户密码。

    参数解释：

    - ansible_connection: 与主机的连接类型，此处设置为 local 即本地连接
    - ansible_host: 集群中将要连接的主机地址或域名
    - ip: 集群中将要连接的主机 IP
    - ansible_user: 默认的 SSH 用户名 (非 root)，例如 ubuntu
    - ansible_become_pass: 默认的 SSH 用户登录密码
    - ansible_ssh_pass: 待连接主机 root 用户的密码
  • [kube-master] 和 [etcd]：应将主机名 "master" 填入 [kube-master] 和 [etcd] 部分，"master" 节点作为 taskbox，用来执行整个集群的安装任务，同时 "master" 节点在 KubeSphere 集群架构中也将作为 Master 节点管理集群和 etcd 节点负责保存集群的数据。
  • [kube-node]：将主机名 "node1"，"node2" 填入 [kube-node] 部分，作为 KubeSphere 集群的 node 节点。

  • [local-registry]：离线安装包中该参数值表示设置哪个节点作为本地镜像仓库，默认值为 master 节点。建议给该节点的 /mnt/registry 单独挂盘 (参考 fdisk 命令)，使镜像可保存在持久化存储并节省机器空间。

第三步: 安装 KubeSphere

KubeSphere 多节点部署会自动化地进行环境和文件监测、平台依赖软件的安装、Kubernetes 和 etcd 集群的自动化部署，以及存储的自动化配置。Installer 默认安装的 Kubernetes 版本是 v1.15.5。

说明：

  • 通常情况您不需要修改任何配置，直接安装即可。
  • 网络插件默认是 calico，存储默认用 OpenEBS 基于 Local Volume 提供持久化存储服务，若您需要自定义安装参数，如网络、存储、负载均衡器插件、可选功能组件等相关配置需在 conf/common.yaml 文件中指定或修改，参考 集群组件配置说明。
  • 支持存储类型：GlusterFS、Ceph RBD、NFS、Local Volume、QingCloud 云平台块存储 (QingCloud 公有云单节点挂盘限制为 10 块)、QingStor NeonSAN，存储配置相关的详细信息请参考 存储配置说明。
  • 由于 Kubernetes 集群的 Cluster IP 子网网段默认是 10.233.0.0/18，Pod 的子网网段默认是 10.233.64.0/18，因此安装 KubeSphere 的节点 IP 地址范围不应与以上两个网段有重复，若遇到地址范围冲突可在配置文件 conf/common.yaml 修改 kube_service_addresses 或 kube_pods_subnet 的参数。

参考以下步骤开始 multi-node 部署。

说明：由于 multi-node 的安装时间跟网络情况和带宽、机器配置、安装节点个数等因素都有关，此处暂不提供时间标准。

1. 进入安装目录，建议使用 root 用户执行 install.sh 安装脚本：

$ cd scripts
$ ./install.sh

2. 输入数字 2 选择第二种 Multi-node 模式开始部署，安装程序会提示您的环境是否前提条件，若满足请输入 "yes" 开始安装。

################################################
         KubeSphere Installer Menu
################################################
*   1) All-in-one
*   2) Multi-node
*   3) Quit
################################################
https://kubesphere.io/               2018-10-14
################################################
Please input an option: 2

3. 验证 KubeSphere 集群部署是否成功：

(1) 待安装脚本执行完后，当看到如下 "Successful" 界面，则说明 KubeSphere 安装成功。

successsful!
#####################################################
###              Welcome to KubeSphere!           ###
#####################################################

Console: http://192.168.0.1:30880
Account: admin
Password: P@88w0rd

NOTE：Please modify the default password after login.
#####################################################

提示：如需要再次查看以上的界面信息，可在安装包目录下执行 cat kubesphere/kubesphere_running 命令查看。

(2) 若需要在外网访问，在云平台需要在端口转发规则中将内网端口 30880 转发到源端口 30880，然后在防火墙开放这个源端口，确保外网流量可以通过该端口。

(3) 安装成功后，浏览器访问对应的 URL，如 http://{$公网IP}:30880，即可进入 KubeSphere 登录界面，可使用默认的用户名和密码登录 KubeSphere 控制台体验，登录后请立即修改默认密码。参阅 快速入门 帮助您快速上手 KubeSphere。

注意：登陆 Console 后请在 "集群状态" 查看服务组件的监控状态，待所有组件启动完成后即可开始使用，通常所有服务组件都将在 15 分钟内启动完成。

UI 快览

KubeSphere (https://github.com/kubesphere/kubesphere) 是一个开源的以应用为中心的容器管理平台，支持部署在任何基础设施之上，并提供简单易用的 UI，极大减轻日常开发、测试、运维的复杂度，旨在解决 Kubernetes 本身存在的存储、网络、安全和易用性等痛点，帮助企业轻松应对敏捷开发与自动化监控运维、端到端应用交付、微服务治理、多租户管理、多集群管理、服务与网络管理、镜像仓库、AI 平台、边缘计算等业务场景。

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