二进制部署 kubernetes 集群---v1.20.15（下篇）

已于 2025-04-28 23:44:39 修改
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分类专栏： kubernetes 文章标签： kubernetes 容器 云原生
于 2025-03-02 17:46:38 首次发布
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版权

四、部署Kubernetes-master组件

4.1 master节点生成kube-apiserver证书

1）master节点创建自签CA根证书

# 在master节点上，生成另一套独立的自签ca证书
cd ~/TLS/k8s

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

# 生成CA证书和私钥
cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca -

# 目录下会生成ca.pem和ca-key.pem文件。

2）master节点使用自签CA根证书签发kube-apiserver 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",
      "192.168.10.131",
      "192.168.10.132",
      "192.168.10.133",
      "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

注：上述文件hosts字段中IP为所有master/node，一个都不能少！为了方便后期扩容可以多写几个预留的IP地址。

# 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

# 目录下会生成server.pem和server-key.pem文件。

4.2 master节点下载kubernetes二进制文件

下载地址：https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/master/CHANGELOG/CHANGELOG-1.20.md

注意：只需要下载一个server包就够了，包含了master和node二进制文件。

4.3 master节点解压二进制包

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/

4.4 master节点部署kube-apiserver

1）master节点创建kube-apiserver配置文件

cat > /opt/kubernetes/cfg/kube-apiserver.conf <<EOF
KUBE_APISERVER_OPTS="--logtostderr=false \\
--v=2 \\
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \\
--etcd-servers=https://192.168.10.131:2379,https://192.168.10.132:2379,https://192.168.10.133:2379 \\
--bind-address=192.168.10.131 \\
--secure-port=6443 \\
--advertise-address=192.168.10.131 \\
--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 \\
--service-account-issuer=api \\
--service-account-signing-key-file=/opt/kubernetes/ssl/server-key.pem \\
--etcd-cafile=/opt/etcd/ssl/ca.pem \\
--etcd-certfile=/opt/etcd/ssl/server.pem \\
--etcd-keyfile=/opt/etcd/ssl/server-key.pem \\
--requestheader-client-ca-file=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \\
--proxy-client-cert-file=/opt/kubernetes/ssl/server.pem \\
--proxy-client-key-file=/opt/kubernetes/ssl/server-key.pem \\
--requestheader-allowed-names=kubernetes \\
--requestheader-extra-headers-prefix=X-Remote-Extra- \\
--requestheader-group-headers=X-Remote-Group \\
--requestheader-username-headers=X-Remote-User \\
--enable-aggregator-routing=true \\
--audit-log-maxage=30 \\
--audit-log-maxbackup=3 \\
--audit-log-maxsize=100 \\
--audit-log-path=/opt/kubernetes/logs/k8s-audit.log"
EOF

2）master节点拷贝刚才生成的证书

# 把刚才生成的证书拷贝到配置文件中的路径（共4个文件）
cp ~/TLS/k8s/ca*pem  /opt/kubernetes/ssl/
cp ~/TLS/k8s/server*pem  /opt/kubernetes/ssl/

3）master节点启用 TLS Bootstrapping 机制
当k8s集群工作节点数量较多时，为每个工作节点手动颁发kubelet证书非常不方便，k8s引入了bootstraping引导机制来简化证书颁发流程。

TLS Bootstraping：作用是简化管理员配置kubelet与apiserver双向加密通信的步骤。当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，为组件颁发证书需要大量工作，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：
当node节点启动kubelet，会自动加载bootstrap.kubeconfig文件，文件中定义的kubelet-bootstrap用户使用token向apiserver发起CSR证书请求，apiserver会去验证这个token是不是可信任的，是否有权限，ca证书是不是正确的，通过之后才会为其颁发证书，最后kubelet就启动成功了。
在这里插入图片描述

创建上述配置文件中token文件
cat > /opt/kubernetes/cfg/token.csv <<EOF
c47ffb939f5ca36231d9e3121a252940,kubelet-bootstrap,10001,"system:node-bootstrapper"
EOF

# 格式：token，用户名，UID，用户组（系统自带）

4）master节点创建管理kube-apiserver的服务文件

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）master节点启动kube-apiserver并设置开机自启动

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

4.5 master节点部署kube-controller-manager

1）master节点创建kube-controller-manager配置文件

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 \\
--kubeconfig=/opt/kubernetes/cfg/kube-controller-manager.kubeconfig \\
--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 \\
--cluster-signing-duration=87600h0m0s"
EOF

解释：
--kubeconfig：连接apiserver配置文件
--leader-elect：当该组件启动多个时，自动选举（HA）
--cluster-signing-cert-file和--cluster-signing-key-file：自动为controller-manager颁发证书的CA，与apiserver保持一致

2）master节点生成kube-controller-manager证书

cd ~/TLS/k8s

# 创建证书请求文件
cat > kube-controller-manager-csr.json <<EOF
{
  "CN": "system:kube-controller-manager",
  "hosts": [],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "L": "BeiJing", 
      "ST": "BeiJing",
      "O": "system:masters",
      "OU": "System"
    }
  ]
}
EOF

# 生成证书和私钥
cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes kube-controller-manager-csr.json | cfssljson -bare kube-controller-manager

3）master节点生成kube-controller-manager加入集群的引导文件
kube-controller-manager.kubeconfig文件用于配置kube-controller-manager与kube-apiserver之间的通信。这个文件保存了关于集群、用户、命名空间和认证的信息，使得kube-controller-manager能够连接到kube-apiserver并执行控制器任务。

# 指定apiserver和连接集群文件
KUBE_CONFIG="/opt/kubernetes/cfg/kube-controller-manager.kubeconfig"
KUBE_APISERVER="https://192.168.10.131:6443"

# 设置集群
kubectl config set-cluster kubernetes \
--certificate-authority=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
--embed-certs=true \
--server=${KUBE_APISERVER} \
--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}

# 设置客户端认证
kubectl config set-credentials kube-controller-manager \
--client-certificate=/root/TLS/k8s/kube-controller-manager.pem \
--client-key=/root/TLS/k8s/kube-controller-manager-key.pem \
--embed-certs=true \
--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}

# 设置上下文参数
kubectl config set-context default \
--cluster=kubernetes \
--user=kube-controller-manager \
--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}

# 设置默认上下文
kubectl config use-context default --kubeconfig=${KUBE_CONFIG}

4）master节点创建管理kube-controller-manager的服务文件

cat > /usr/lib/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

5）master节点启动kube-controller-manager并设置开机自启动

systemctl daemon-reload
systemctl start kube-controller-manager
systemctl enable kube-controller-manager
systemctl status kube-controller-manager

4.6 master节点部署kube-scheduler

1）master节点创建kube-scheduler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 \\
--kubeconfig=/opt/kubernetes/cfg/kube-scheduler.kubeconfig \
--bind-address=127.0.0.1"
EOF

2）master节点生成kube-scheduler证书

# 切换工作目录
cd ~/TLS/k8s

# 创建证书请求文件
cat >kube-scheduler-csr.json <<EOF
{
  "CN": "system:kube-scheduler",
  "hosts": [],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "L": "BeiJing",
      "ST": "BeiJing",
      "O": "system:masters",
      "OU": "System"
    }
  ]
}
EOF

# 生成证书和私钥
cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes kube-scheduler-csr.json | cfssljson -bare kube-scheduler

3）master节点生成 kube-scheduler加入集群的引导文件

KUBE_CONFIG="/opt/kubernetes/cfg/kube-scheduler.kubeconfig"
KUBE_APISERVER="https://192.168.10.131:6443"

kubectl config set-cluster kubernetes \
--certificate-authority=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
--embed-certs=true \
--server=${KUBE_APISERVER} \
--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}

kubectl config set-credentials kube-scheduler \
--client-certificate=/root/TLS/k8s/kube-scheduler.pem \
--client-key=/root/TLS/k8s/kube-scheduler-key.pem \
--embed-certs=true \
--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}

kubectl config set-context default \
--cluster=kubernetes \
--user=kube-scheduler \
--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}

kubectl config use-context default --kubeconfig=${KUBE_CONFIG}

4）master节点创建管理kube-scheduler的服务文件

cat > /usr/lib/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

5）master节点启动kube-scheduler并设置开机自启动

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

4.7 master节点查看集群状态

1）master节点生成kubectl证书

cd ~/TLS/k8s

cat > admin-csr.json <<EOF
{
  "CN": "admin",
  "hosts": [],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "L": "BeiJing",
      "ST": "BeiJing",
      "O": "system:masters",
      "OU": "System"
    }
  ]
}
EOF

# 生成证书和私钥
cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes admin-csr.json | cfssljson -bare admin

2）master节点生成kubectl加入集群的引导文件
config文件是kubectl工具用于访问Kubernetes集群的配置文件。该文件包含了连接到Kubernetes集群所需的认证信息、集群信息和上下文信息。

mkdir /root/.kube

KUBE_CONFIG="/root/.kube/config"
KUBE_APISERVER="https://192.168.10.131:6443"

kubectl config set-cluster kubernetes \
--certificate-authority=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
--embed-certs=true \
--server=${KUBE_APISERVER} \
--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}

kubectl config set-credentials cluster-admin \
--client-certificate=/root/TLS/k8s/admin.pem \
--client-key=/root/TLS/k8s/admin-key.pem \
--embed-certs=true \
--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}

kubectl config set-context default \
--cluster=kubernetes \
--user=cluster-admin \
--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}

kubectl config use-context default --kubeconfig=${KUBE_CONFIG}

# 会生成/root/.kube/config文件

3）master节点查看当前节点组件状态

kubectl get cs
# 组件状态全部为Healthy，说明master01节点组件运行正常。
NAME                            STATUS        MESSAGE             ERROR
scheduler                       Healthy          ok                  
controller-manager              Healthy          ok                  
etcd-2                          Healthy    {"health":"true"}   
etcd-1                          ealthy     {"health":"true"}   
etcd-0                          Healthy    {"health":"true"}

4.8 master节点授权kubelet-bootstrap用户允许请求证书

# 创建node必备，否则node节点的kubelet服务无法启动，其实就是创建一个可以申请证书的用户
kubectl create clusterrolebinding kubelet-bootstrap \
--clusterrole=system:node-bootstrapper \
--user=kubelet-bootstrap

4.9 master节点安装kubectl命令补全命令

yum install bash-completion -y
source /usr/share/bash-completion/bash_completion
source <(kubectl completion bash)
echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

五、部署Kubernetes-node组件

5.1 创建工作目录并拷贝二进制文件

1）所有node节点分别创建工作目录

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

2）master节点将文件分别同步到所有node节点

cd /root/kubernetes/server/bin
scp kubelet kube-proxy root@192.168.10.132:/opt/kubernetes/bin/
scp /opt/kubernetes/ssl/ca.pem root@192.168.10.132:/opt/kubernetes/ssl/
scp /usr/bin/kubectl root@192.168.10.132:/usr/bin/kubectl

scp kubelet kube-proxy root@192.168.10.133:/opt/kubernetes/bin/
scp /opt/kubernetes/ssl/ca.pem root@192.168.10.133:/opt/kubernetes/ssl/
scp /usr/bin/kubectl root@192.168.10.133:/usr/bin/kubectl

5.2 node01节点部署kubelet

1）node01节点创建kubelet配置文件

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=registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.2"
EOF

2）node01节点配置kubelet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: systemd
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）node01节点生成kubelet加入集群的引导文件
当kubelet加入集群时，kubelet 会使用一个预先提供的“bootstrap”证书来向ApiServer 发送一个证书签名请求 (CSR) ，从而自动生成 kubelet 的证书。

KUBE_CONFIG="/opt/kubernetes/cfg/bootstrap.kubeconfig"
KUBE_APISERVER="https://192.168.10.131:6443"        
TOKEN="c47ffb939f5ca36231d9e3121a252940"          # 与/opt/kubernetes/cfg/token.csv里保持一致

kubectl config set-cluster kubernetes \
--certificate-authority=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
--embed-certs=true \
--server=${KUBE_APISERVER} \
--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}

kubectl config set-credentials "kubelet-bootstrap" \
--token=${TOKEN} \
--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}

kubectl config set-context default \
--cluster=kubernetes \
--user="kubelet-bootstrap" \
--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}

kubectl config use-context default --kubeconfig=${KUBE_CONFIG}
# 会生成/opt/kubernetes/cfg/bootstrap.kubeconfig文件

4）node01节点创建管理kubelet的服务文件

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

5）node01节点启动kubelet并设置开机启动

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

5.3 master节点批准node01节点证书申请并加入集群

# 查看kubelet证书请求
kubectl get csr
NAME                                                   AGE    SIGNERNAME                                    REQUESTOR           CONDITION
node-csr-uCEGPOIiDdlLODKts8J658HrFq9CZ--K6M4G7bjhk8A   6m3s   kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   kubelet-bootstrap   Pending（等待状态）

# 批准申请证书
kubectl certificate approve node-csr-uCEGPOIiDdlLODKts8J658HrFq9CZ--K6M4G7bjhk8A（对应修改）

# 删除证书请求（省略）
kubectl delete csr node-csr-JsvCE-ElsOTnPRROiBAwopSWiyBnZ1M6cCqr5ut6RkY

# 查看证书详情（省略）
kubectl describe csr node-csr-JsvCE-ElsOTnPRROiBAwopSWiyBnZ1M6cCqr5ut6RkY

# 查看节点信息和状态
kubectl get node
NAME            STATUS        ROLES       AGE       VERSION
k8s-node01      NotReady     <none>       7s         v1.20.15

注意：由于网络插件还没有部署，节点并没有准备就绪，出现 NotReady状态！

5.4 node01节点部署kube-proxy

1）node01节点创建kube-proxy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）node01节点配置kube-proxy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: k8s-node01
clusterCIDR: 10.0.0.0/24
EOF

3）master节点生成kube-proxy证书

# 切换工作目录
cd ~/TLS/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kube-proxy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

# master节点把证书复制到所有node节点（共2个文件）
scp ~/TLS/k8s/kube-proxy*pem  root@192.168.10.132:/opt/kubernetes/ssl
scp ~/TLS/k8s/kube-proxy*pem  root@192.168.10.133:/opt/kubernetes/ssl

4）node01节点生成kube-proxy加入集群的引导文件

KUBE_CONFIG="/opt/kubernetes/cfg/kube-proxy.kubeconfig"
KUBE_APISERVER="https://192.168.10.131:6443"

kubectl config set-cluster kubernetes \
--certificate-authority=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
--embed-certs=true \
--server=${KUBE_APISERVER} \
--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}

kubectl config set-credentials kube-proxy \
--client-certificate=/opt/kubernetes/ssl/kube-proxy.pem \
--client-key=/opt/kubernetes/ssl/kube-proxy-key.pem \
--embed-certs=true \
--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}

kubectl config set-context default \
--cluster=kubernetes \
--user=kube-proxy \
--kubeconfig=${KUBE_CONFIG}

kubectl config use-context default --kubeconfig=${KUBE_CONFIG}

5）node01节点创建管理kube-proxy的服务文件

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）node01节点启动kube-proxy并设置开机启动

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

5.5 部署网络组件

Calico是一个纯三层的虚拟网络方案，是目前Kubernetes主流的网络方案。支持 IP 路由和 ACL，可以在大规模的集群中提供高效的网络连接。它利用了Linux内核的IPv4/IPv6路由功能和BGP协议来实现容器间的通信和跨主机网络连接。
1）master节点部署Calico

kubectl apply -f calico.yaml
kubectl get pods -n kube-system

2）master节点查看Node节点状态

kubectl get node
NAME           STATUS   ROLES    AGE   VERSION
k8s-node01     Ready    <none>   37m   v1.20.15

5.6 master节点授权kube-apiserver访问kubelet

在 Kubernetes 集群中，apiserver 需要能够安全地访问各个节点上的 kubelet 服务，以便执行诸如 Pod 管理、日志收集等操作。为了实现这一访问，通常需要使用认证和授权机制。

cd /root

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

5.7 添加Node02节点

1）node01节点将文件拷贝到新节点node02上

scp -r /opt/kubernetes   root@192.168.10.133:/opt/

scp -r /usr/lib/systemd/system/{kubelet,kube-proxy}.service  root@192.168.10.133:/usr/lib/systemd/system

2）node02节点删除kubelet证书和kubeconfig文件

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

# 注意：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！

3）node02节点修改配置文件

vim /opt/kubernetes/cfg/kubelet.conf
--hostname-override=k8s-node02

vim /opt/kubernetes/cfg/kube-proxy-config.yml
hostnameOverride: k8s-node02

4）node02节点启动kubelet和kube-proxy并设置开机启动

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

5）master节点批准node02节点证书申请并加入集群

# 查看证书请求
kubectl get csr
NAME                                                  AGE  SIGNERNAME                                      REQUESTOR       CONDITION
node-csr-4zTjsaVSrhuyhIGqsefxzVoZDCNKei-aE2jyTP81Uro  89s  kubernetes.io/kube-apiserver-client-kubelet   kubelet-bootstrap   Pending

# 授权证书请求
kubectl certificate approve node-csr-4zTjsaVSrhuyhIGqsefxzVoZDCNKei-aE2jyTP81Uro（对应修改）

# 删除证书请求（省略）
kubectl  delete csr node-csr-JsvCE-ElsOTnPRROiBAwopSWiyBnZ1M6cCqr5ut6RkY

# 查看证书详情（省略）
kubectl describe csr node-csr-JsvCE-ElsOTnPRROiBAwopSWiyBnZ1M6cCqr5ut6RkY

6）master节点查看Node节点状态

kubectl get node
NAME           STATUS     ROLES         AGE          VERSION
k8s-node01     Ready      <none>       47m          v1.20.15
k8s-node02     Ready      <none>       6m49s        v1.20.15

# 注意：若node节点状态不是Ready，node节点重新启动kubelet 和kube-proxy 服务。

六、部署Dashboard和CoreDNS

6.1 master节点部署Dashboard

kubectl apply -f kubernetes-dashboard.yaml

kubectl get pods,svc -n kubernetes-dashboard

6.2 master节点创建用户

# 创建dashboard-admin用户
kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kube-system

# 绑定默认cluster-admin管理员集群角色
kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin  \
--serviceaccount=kube-system:dashboard-admin

# 查看token
kubectl describe secrets -n kube-system $(kubectl -n kube-system get secret | awk '/dashboard-admin/{print $1}')

6.3 登录Dashboard

浏览器输入地址：https://192.168.10.132:30001，则可以访问dashboard。
使用输出的token登录Dashboard。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

6.4 master节点部署CoreDNS

CoreDNS是 Kubernetes 集群中用于域名解析DNS的服务。作用是将 Service 名称解析为 clusterIP 地址，从而实现在集群内部进行服务发现和网络通信。

kubectl apply -f coredns.yaml 
kubectl get pods -n kube-system  
NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE 
coredns-5ffbfd976d-j6shb      1/1     Running   0          32s

6.5 master节点DNS解析测试

# 部署busybox服务
kubectl run -it --rm dns-test --image=busybox:1.28.4 sh 

# 测试DNS解析
/ # nslookup kubernetes 
Server:    10.0.0.2 
Address 1: 10.0.0.2 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local 
 
Name:      kubernetes 
Address 1: 10.0.0.1 kubernetes.default.svc.cluster.local

到此，一个简单的kubernetes集群就搭建完成了！这个环境就足以满足工作了，如果你的服务器配置较高，可继续扩容多master集群！

总结：整理不易，如果对你有帮助，请记得点赞，关注，收藏。更多kubernetes相关知识持续分享中。

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