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前言

在探索容器應(yīng)用治理的過程中，我們進行了很多的實踐，我們嘗試了CoreOS的Fleet、Docker Swarm，我們也參考了諸多廠商的Docker集群實踐方案，最終我們發(fā)現(xiàn)在絕大部分的成熟應(yīng)用案例中，Kubernetes似乎是相當好的選擇。它提供的應(yīng)用部署、維護、擴展機制等功能，可以方便地管理跨主機運行容器化的應(yīng)用，Kubernetes背后有Google，RedHat，CoreOS等諸多大公司的支持。

架構(gòu)

本次部署我們采用的是單Master多Minion結(jié)構(gòu)，下面是我的部署全過程，希望能給讀者提供一些思路，如果有任何更好的方法或者有其他方案討論，歡迎使用Email或者Github留言。

資源

操作系統(tǒng): CentOS Linux release 7.2.1511 (Core)
容器引擎: Docker(Kubernetes還支持Rkt)
容器網(wǎng)絡(luò): Flannel
部署形式: 1主多從(Master沒做HA)，主機Systemd運行方式(Kubernetes還支持容器部署和單機部署)，單集群(Kubernetes還支持多集群部署)。

資源下載

Kubernetes

etcd

flannel

setup-network-environment(可選)

Docker初始化

主要是對Kubernetes Minion節(jié)點進行一些配置初始化，有一些配置是必須的，有一些配置不是必須的，接下來我會標記好，當然配置可能還有更好的方式，大家可以自行研究。

清除防火墻規(guī)則和關(guān)閉Selinux

iptables -X
iptables -F
iptables -Z
vim /etc/sysconfig/selinux
SELINUX=disabled        #如果你有比較高的安全要求，不建議關(guān)閉Selinux，在配置和使用Kubernetes的過程中配置好相應(yīng)Selinux條文即可

配置Docker存儲

默認CentOS7下Docker使用的Device Mapper設(shè)備默認使用loopback設(shè)備，從網(wǎng)友們的反饋看來，這個存儲的問題比較多，官方也不推薦使用這一種存儲方式，如果你只是做測試，可以省略修改，以下是docker存儲方式修改為direct-lvm的方式，完整的手工配置比較復雜，可以參考Docker and the Device Mapper storage driver。在CentOS7中，提供了docker-storage-setup工具用于簡化配置，準備一個空磁盤，以下我使用的是vdb.。
編輯/etc/sysconfig/docker-storage-setup文件加入以下內(nèi)容

DEVS=/dev/vdb
VG=dk-vg
SETUP_LVM_THIN_POOL=yes

然后關(guān)閉Docker,并生成相應(yīng)的分區(qū),清理舊數(shù)據(jù)，再啟動Docker。

systemctl stop docker
docker-storage-setup
rm -rf /var/lib/docker
systemctl start docker

這時候，通過Docker info|grep "Pool Name"應(yīng)該可以看到存儲信息，便可以判斷是否配置成功。

添加私有倉庫

如果你有自己的私有倉庫，又沒有配置登錄設(shè)置，那么你需要修改配置文件允許你的Docker訪問私有倉庫
編輯/etc/sysconfig/docker，為Docker選項加入配置.

#支持多個私有倉庫地址
OPTIONS='--insecure-registry 10.201.78.110:5000  --insecure-registry 10.201.78.111:5000 --log-driver=journald'

內(nèi)核參數(shù)

以下參數(shù)用于開啟Linux內(nèi)核的一些橋接網(wǎng)卡的Iptables功能。

vim /etc/sysctl.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-arptables = 1
sysctl -p
#同樣也可以在docker info中看到是否看起成功，無須重啟

配置etcd

Kubernetes和flannel都需要用到etcd，所以我們先配置好etcd，你可以選擇集群或者單機模式，以下我配置etcd為三節(jié)點集群(通常建議節(jié)點數(shù)為3、5、7，利于集群內(nèi)的選舉)。下載的etcd是編譯號的二進制文件，可直接運行，方便起見，你只需要將etcd和etcdctl文件放到/usr/bin或/bin中
編輯/usr/lib/systemd/system/etcd.service文件,并啟動etcd。

[Unit]
Description=etcd
[Service]
ExecStart=/usr/bin/etcd --name infra0 --initial-advertise-peer-urls http://10.201.78.110:7001 \
  --listen-peer-urls http://10.201.78.110:7001 \
  --listen-client-urls http://10.201.78.110:4001,http://127.0.0.1:4001 \
  --advertise-client-urls http://10.201.78.110:4001 \
  --initial-cluster-token etcd-cluster \
  --initial-cluster infra0=http://10.201.78.110:7001,infra1=http://10.201.78.111:7001,infra2=http://10.201.78.112:7001 \
  --data-dir /apps/data/etcd \
  --initial-cluster-state new
[Install]
WantedBy=multi-user.target

確認啟動沒有報錯后，其他兩個節(jié)點編輯同樣的文件，修改節(jié)點名(這里的"infra0")和IP地址，然后啟動etcd便可以了，你可以通過etcdctl cluster-health查看集群狀態(tài)，通過etcdctl member list查看集群節(jié)點。

如果啟動沒有報錯，添加flannel需要的配置。也就是規(guī)劃網(wǎng)段的配置。

etcdctl mk /coreos.com/network/config '{"Network":"172.17.0.0/16", "SubnetMin": "172.17.1.0", "SubnetMax": "172.17.254.0"}'

配置flannel網(wǎng)絡(luò)

配置flannel

其實flannel也是和etcd一樣，不用安裝的，直接從官方下載二進制執(zhí)行文件就可以了，當然，你也可以自己編譯
，首先配置好flannel，再配置docker，使其使用flannel網(wǎng)絡(luò)。
編輯/usr/lib/systemd/system/flanneld.service(主要修改成你的flanneld程序路徑)：

[Unit]
Description=flannel
[Service]
ExecStart=/opt/flannel/flanneld \
-etcd-endpoints=http://172.16.164.5:4001        #etcd地址
[Install]
WantedBy=multi-user.target

systemctl start flanneld

正常情況下，使用ip a s flannel0可以查看到flannel的橋接網(wǎng)卡已經(jīng)起來了。

配置docker

首先生成Docker參數(shù)，在flannel程序包中有腳本,執(zhí)行/opt/flannel/mk-docker-opts.sh -c，回生成docker的啟動參數(shù)，默認保存到/run/docker_opts.env,也可以使用-i參數(shù)，生成的樣式不一樣，正常來說，把這些參數(shù)加到Docker的啟動參數(shù)中，重啟Docker就可以了，但是方便起見，我希望這個腳本加入到Docker中，每次重啟Docker都能重新生成這個配置，避免網(wǎng)絡(luò)變化導致參數(shù)不對，所以我修改了Docekr的啟動配置:/usr/lib/systemd/system/docker.service:(如果你不是使用引入文件的方式，就把配置項加到docker啟動參數(shù)里)

[Unit]
Description=Docker Application Container Engine
Documentation=http://docs.docker.com
After=network.target
After=flanneld.service
Requires=flanneld.service
Wants=docker-storage-setup.service

[Service]
Type=notify
NotifyAccess=all
EnvironmentFile=/run/docker_opts.env    #+ 引入環(huán)境變量
EnvironmentFile=-/etc/sysconfig/docker
EnvironmentFile=-/etc/sysconfig/docker-storage
EnvironmentFile=-/etc/sysconfig/docker-network
Environment=GOTRACEBACK=crash
ExecStartPre=/opt/flannel/mk-docker-opts.sh -c #+ 執(zhí)行腳本，備下次使用
ExecStart=/bin/sh -c '/usr/bin/docker daemon $OPTIONS \
          $MK_DOCKER_OPTS \     #+ 我腳本中的變量名稱我改成了這個，并在腳本中加入清理這個變量，否則每次生成的配置都會疊在一起重復
          $DOCKER_OPTS \
          $DOCKER_STORAGE_OPTIONS \
          $DOCKER_NETWORK_OPTIONS \
          $ADD_REGISTRY \
          $BLOCK_REGISTRY \
          $INSECURE_REGISTRY \
          2>&1 | /usr/bin/forward-journald -tag docker'
LimitNOFILE=1048576
LimitNPROC=1048576
LimitCORE=infinity
MountFlags=slave
TimeoutStartSec=0
Restart=on-failure
StandardOutput=null
StandardError=null

[Install]
WantedBy=multi-user.target

之后重啟docker,正常的話，使用ip a可以看到docker0網(wǎng)卡和flannel0網(wǎng)卡是在同一個網(wǎng)段。多個節(jié)點配置好后，不同主機上運行容器，容器之間應(yīng)該也是可以直接訪問。

到此，基礎(chǔ)環(huán)境就準備好了

安裝Kubernetes

單集群Kubernets，也不做Master HA的話，配置還是比較簡單的,但是很多用戶都反映安裝復雜，所以Kubernetes每一次版本更新，都升級更新安裝方式，單機部署、Docker部署包、多集群部署等等讓人眼花繚亂，接下來采用的是最無腦的方式，直接虛擬機部署。
安裝比較簡單，都是二進制文件，只需要放到對應(yīng)的目錄啟動即可。

首先，所有機器添加好IP變量，便于引用,在資源列表中的setup-network-environment這個工具執(zhí)行后就是會生成這個配置文件的，之后再手動加上MASTER_IP設(shè)置/etc/network-environment
如果不使用工具，自己寫上就好了。

LO_IPV4=127.0.0.1
ETH0_IPV4=172.16.164.6
DEFAULT_IPV4=172.16.164.6
DOCKER0_IPV4=172.17.67.1
FLANNEL0_IPV4=172.17.67.0
MASTER_IP=172.16.164.5

部署Master

所有服務(wù)文件在壓縮包的這個路徑kubernetes/server/kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz,解壓出來就是可以部署的二進制文件、Docker鏡像等，這里只需要用到二進制文件，下面等服務(wù)，都是只需要設(shè)置好systemd(/usr/lib/systemd/system/service-name.service)配置，啟動即可。

配置SSL(可選)

首先配置SSL證書，如果不配置的話，Kubernetes啟動的時候會自動創(chuàng)建，但是創(chuàng)建的證書當然是不會加入我們的master地址的，所以這里自己創(chuàng)建。

mkdir -p /etc/kubernetes/ssl
cd /etc/kubernetes/ssl
openssl genrsa -out ca-key.pem 2048
openssl req -x509 -new -nodes -key ca-key.pem -days 10000 -out ca.pem -subj "/CN=kube-ca"
vim openssl.cnf
[req]
req_extensions = v3_req
distinguished_name = req_distinguished_name
[req_distinguished_name]
[ v3_req ]
basicConstraints = CA:FALSE
keyUsage = nonRepudiation, digitalSignature, keyEncipherment
subjectAltName = @alt_names
[alt_names]
DNS.1 = kubernetes
DNS.2 = kubernetes.default
DNS.3 = kubernetes.default.svc
DNS.4 = kubernetes.default.svc.cluster.local
DNS.5 = m                               ＃注意填你自己的Master 主機名
IP.1 = 10.0.0.1
IP.2 = 10.201.78.110    #注意填你自己的Master IP

openssl genrsa -out apiserver-key.pem 2048
openssl req -new -key apiserver-key.pem -out apiserver.csr -subj "/CN=kube-apiserver" -config openssl.cnf
openssl x509 -req -in apiserver.csr -CA ca.pem -CAkey ca-key.pem -CAcreateserial -out apiserver.pem -days 365 -extensions v3_req -extfile openssl.cnf

kube-apiserver

Description=Kubernetes API Server
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
Requires=etcd.service
After=etcd.service

[Service]
EnvironmentFile=/etc/network-environment
ExecStart=/opt/bin/kube-apiserver \
        --client_ca_file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \
        --tls-private-key-file=/etc/kubernetes/ssl/apiserver-key.pem \
        --tls-cert-file=/etc/kubernetes/ssl/apiserver.pem \
        --service-account-key-file=/etc/kubernetes/ssl/apiserver-key.pem \
        --service-account-lookup=false \
        --admission-control=NamespaceLifecycle,NamespaceAutoProvision,LimitRanger,SecurityContextDeny,ServiceAccount,ResourceQuota \
        --runtime-config=api/v1 \
        --allow-privileged=true \
        --insecure-bind-address=0.0.0.0 \
        --insecure-port=8080 \
        --kubelet-https=true \
        --secure-port=6443 \
        --service-cluster-ip-range=10.0.0.0/16 \
        --etcd-servers=http://127.0.0.1:4001 \
        --public-address-override=${DEFAULT_IPV4} \
        --logtostderr=true \
        --cors-allowed-origins='.*'
Restart=always
RestartSec=10

systemctl start kube-apiserver

kube-controller-manager

[Unit]
Description=kubernetes Controller Manager
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
Requires=kbapi.service
After=kbapi.service

[Service]
ExecStart=/opt/bin/kube-controller-manager \
        --service-account-private-key-file=/etc/kubernetes/ssl/apiserver-key.pem \
        --root-ca-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \
        --master=127.0.0.1:8080 \
        --logtostderr=true
Restart=always
RestartSec=10

systemctl start kube-controller-manager

kube-scheduler

[Unit]
Description=kubernetes Scheduler
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
Requires=kbapi.service
After=kbapi.service

[Service]
ExecStart=/opt/bin/kube-scheduler \
        --master=127.0.0.1:8080
Restart=always
RestartSec=10

systemctl start kube-scheduler

kube-dns

[Unit]
Description=Kubernetes DNS Server
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
After=kbapi.service
Requires=kbapi.service

[Service]
ExecStart=/opt/bin/kube-dns \
        --dns-port=53 \
        --domain=cluster.local \
        --kube-master-url=http://10.201.78.110:8080 #kube-api地址
Restart=on-failure
RestartSec=10

systemctl start kube-dns

安裝Minion

安裝方式和Master差不多，只是更加簡單，開啟兩個進程即可，同樣，記得添加好/etc/network-environment配置。

Kubelet

[Unit]
Description=kubernetes Kubelet
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes

[Service]
EnvironmentFile=/etc/network-environment
ExecStart=/opt/bin/kubelet \
        --address=0.0.0.0 \
        --port=10250 \
        --hostname-override=${DEFAULT_IPV4} \
        --api-servers=${MASTER_IP}:8080 \
        --allow-privileged=true \
        --logtostderr=true \
        --cadvisor-port=4194 \
        --cluster_dns=10.201.78.110 \
        --cluster_domain=cluster.local \
        --healthz-bind-address=0.0.0.0 \
        --healthz-port=10248
Restart=always
RestartSec=10

systemctl start Kubelet

kube-proxy

[Unit]
Description=kubernetes Proxy
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes

[Service]
EnvironmentFile=/etc/network-environment
ExecStart=/opt/bin/kube-proxy \
        --master=${MASTER_IP}:8080 \
        --proxy-mode=iptables \
        --logtostderr=true
Restart=always
RestartSec=10

systemctl start kube-proxy

結(jié)束

到此，Kubernetes的部署就結(jié)束了，通常來說，你在Master中之行kubectl get nodes就能看到集群節(jié)點就表示這個集群可用了。當然，這只是革命的開始，盡管Kubernetes解決了很多Docker引入的問題，但是如果你想要在生產(chǎn)環(huán)境中使用Kubernetes，你還要解決的問題有很多，比如性能、監(jiān)控、日志、更新等等，在之后的文章了里，再細細研究了。

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CentOS7搭建Kubernetes 1.3

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資源

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內(nèi)核參數(shù)

配置etcd

配置flannel網(wǎng)絡(luò)

配置flannel

配置docker

安裝Kubernetes

部署Master

配置SSL(可選)

kube-apiserver

kube-controller-manager

kube-scheduler

kube-dns

安裝Minion

Kubelet

kube-proxy

結(jié)束

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