mirror of https://github.com/easzlab/kubeasz.git
255 lines
10 KiB
Markdown
255 lines
10 KiB
Markdown
# 01-创建CA证书和环境配置.md
|
||
|
||
本步骤[01.prepare.yml](../01.prepare.yml)主要完成CA证书创建、分发、环境变量、负载均衡配置等。
|
||
|
||
### 创建 CA 证书和秘钥
|
||
``` bash
|
||
roles/deploy
|
||
├── tasks
|
||
│ └── main.yml
|
||
└── templates
|
||
├── ca-config.json.j2
|
||
└── ca-csr.json.j2
|
||
```
|
||
kubernetes 系统各组件需要使用 TLS 证书对通信进行加密，使用 CloudFlare 的 PKI 工具集生成自签名的CA证书，用来签名后续创建的其它 TLS 证书。[参考阅读](https://coreos.com/os/docs/latest/generate-self-signed-certificates.html)
|
||
|
||
根据认证对象可以将证书分成三类：服务器证书，客户端证书，对等证书 `peer cert`(表示既是`server cert`又是`client cert`)，在kubernetes 集群中需要的证书种类如下：
|
||
|
||
+ `etcd` 节点需要标识自己监听服务的server cert，也需要client cert与`etcd`集群其他节点交互，当然可以分别指定2个证书，这里为简化使用一个peer 证书
|
||
+ `kube-apiserver` 需要标识apiserver服务的server cert，也需要client cert 从而操作`etcd`集群，这里为简化使用一个peer 证书
|
||
+ `kubectl` `calico` `kube-proxy` 只需要 client cert，因此证书请求中 hosts 字段可以为空
|
||
+ `kubelet` 证书比较特殊，不是手动生成，它由node节点`TLS BootStrap` 向`apiserver`请求，由master节点的`controller-manager` 自动签发，包含一个client cert 和一个server cert
|
||
|
||
请在另外窗口打开[roles/deploy/tasks/main.yml](../roles/deploy/tasks/main.yml) 文件，对照看以下讲解内容。
|
||
|
||
#### 创建 CA 配置文件 [ca-config.json.j2](../roles/deploy/templates/ca-config.json.j2)
|
||
``` bash
|
||
{
|
||
"signing": {
|
||
"default": {
|
||
"expiry": "87600h"
|
||
},
|
||
"profiles": {
|
||
"kubernetes": {
|
||
"usages": [
|
||
"signing",
|
||
"key encipherment",
|
||
"server auth",
|
||
"client auth"
|
||
],
|
||
"expiry": "87600h"
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
+ `ca-config.json`：可以定义多个 profiles，分别指定不同的过期时间、使用场景等参数；这里为了方便使用 `kubernetes` 这个profile 签发三种不同类型证书
|
||
+ `signing`：表示该证书可用于签名其它证书；生成的 ca.pem 证书中 `CA=TRUE`；
|
||
+ `server auth`：表示 client 可以用该 CA 对 server 提供的证书进行验证；
|
||
+ `client auth`：表示 server 可以用该 CA 对 client 提供的证书进行验证；
|
||
|
||
#### 创建 CA 证书签名请求 [ca-csr.json.j2](../roles/deploy/templates/ca-csr.json.j2)
|
||
``` bash
|
||
{
|
||
"CN": "kubernetes",
|
||
"key": {
|
||
"algo": "rsa",
|
||
"size": 2048
|
||
},
|
||
"names": [
|
||
{
|
||
"C": "CN",
|
||
"ST": "HangZhou",
|
||
"L": "XS",
|
||
"O": "k8s",
|
||
"OU": "System"
|
||
}
|
||
]
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
#### 生成CA 证书和私钥
|
||
``` bash
|
||
cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca
|
||
```
|
||
+ 注意整个集群只能有一个CA证书和配置文件，所以下一步要分发给每一个节点，包括calico/node也需要使用，`ansible` 角色(role) `prepare` 会完成CA 证书分发，所以把ca 证书相关先复制到 `roles/prepare/files/`
|
||
|
||
#### 准备分发 CA证书
|
||
|
||
``` bash
|
||
- name: 准备分发 CA证书
|
||
copy: src={{ ca_dir }}/{{ item }} dest={{ base_dir }}/roles/prepare/files/{{ item }} force=no
|
||
with_items:
|
||
- ca.pem
|
||
- ca-key.pem
|
||
- ca.csr
|
||
- ca-config.json
|
||
```
|
||
+ force=no 保证整个安装的幂等性，如果已经生成过CA证书，就使用已经存在的CA，可以多次运行 `ansible-playbook 90.setup.yml`
|
||
+ 如果确实需要更新CA 证书，删除/roles/prepare/files/ca* 可以使用新CA 证书
|
||
|
||
### kubedns.yaml 配置生成
|
||
|
||
+ kubedns.yaml文件中部分参数(CLUSTER_DNS_SVC_IP, CLUSTER_DNS_DOMAIN)根据hosts文件设置而定，因此需要用template模块替换参数
|
||
+ 运行本步骤后，在 manifests/kubedns目录下生成 kubedns.yaml 文件，以供后续部署时使用
|
||
|
||
``` bash
|
||
roles/prepare/
|
||
├── files
|
||
│ ├── 95-k8s-sysctl.conf
|
||
│ ├── ca-config.json
|
||
│ ├── ca.csr
|
||
│ ├── ca-csr.json
|
||
│ ├── ca-key.pem
|
||
│ └── ca.pem
|
||
└── tasks
|
||
└── main.yml
|
||
```
|
||
请在另外窗口打开[roles/prepare/tasks/main.yml](../roles/prepare/tasks/main.yml) 文件，比较简单直观
|
||
|
||
1. 首先创建一些基础文件目录
|
||
1. 修改环境变量，把{{ bin_dir }} 添加到$PATH，需要重新登陆 shell生效
|
||
1. 把证书工具 CFSSL下发到指定节点
|
||
1. 把CA 证书相关下发到指定节点的 {{ ca_dir }} 目录
|
||
1. 最后设置基础操作系统软件和系统参数，请阅读脚本中的注释内容
|
||
|
||
### LB 负载均衡部署
|
||
``` bash
|
||
roles/lb
|
||
├── tasks
|
||
│ └── main.yml
|
||
└── templates
|
||
├── haproxy.cfg.j2
|
||
├── keepalived-backup.conf.j2
|
||
└── keepalived-master.conf.j2
|
||
```
|
||
|
||
Haproxy支持四层和七层负载，稳定性好，根据官方文档，HAProxy可以跑满10Gbps-New benchmark of HAProxy at 10 Gbps using Myricom's 10GbE NICs (Myri-10G PCI-Express)，这个作为软件级负载均衡，也是比较惊人的；另外，openstack高可用也有用haproxy的。
|
||
|
||
keepalived观其名可知，保持存活，它是基于VRRP协议保证所谓的高可用或热备的，这里用来预防haproxy的单点故障。
|
||
|
||
keepalived与haproxy配合，实现master的高可用过程如下：
|
||
|
||
+ 1.keepalived利用vrrp协议生成一个虚拟地址(VIP)，正常情况下VIP存活在keepalive的主节点，当主节点故障时，VIP能够漂移到keepalived的备节点，保障VIP地址可用性。
|
||
+ 2.在keepalived的主备节点都配置相同haproxy负载配置，并且监听客户端请求在VIP的地址上，保障随时都有一个haproxy负载均衡在正常工作。并且keepalived启用对haproxy进程的存活检测，一旦主节点haproxy进程故障，VIP也能切换到备节点，从而让备节点的haproxy进行负载工作。
|
||
+ 3.在haproxy的配置中配置多个后端真实kube-apiserver的endpoints，并启用存活监测后端kube-apiserver，如果一个kube-apiserver故障，haproxy会将其剔除负载池。
|
||
|
||
请在另外窗口打开[roles/lb/tasks/main.yml](../roles/lb/tasks/main.yml) 文件，对照看以下讲解内容。
|
||
|
||
#### 安装haproxy
|
||
|
||
+ 使用apt源安装
|
||
|
||
#### 配置haproxy [haproxy.cfg.j2](../roles/lb/templates/haproxy.cfg.j2)
|
||
``` bash
|
||
global
|
||
log /dev/log local0
|
||
log /dev/log local1 notice
|
||
chroot /var/lib/haproxy
|
||
stats socket /run/haproxy/admin.sock mode 660 level admin
|
||
stats timeout 30s
|
||
user haproxy
|
||
group haproxy
|
||
daemon
|
||
nbproc 1
|
||
|
||
defaults
|
||
log global
|
||
timeout connect 5000
|
||
timeout client 50000
|
||
timeout server 50000
|
||
|
||
listen kube-master
|
||
bind 0.0.0.0:{{ MASTER_PORT }}
|
||
mode tcp
|
||
option tcplog
|
||
balance source
|
||
server s1 {{ LB_EP1 }} check inter 10000 fall 2 rise 2 weight 1
|
||
server s2 {{ LB_EP2 }} check inter 10000 fall 2 rise 2 weight 1
|
||
```
|
||
如果用apt安装的话，可以在/usr/share/doc/haproxy目录下找到配置指南configuration.txt.gz，全局和默认配置这里不展开，关注`listen` 代理设置模块，各项配置说明：
|
||
+ 名称 kube-master
|
||
+ bind 监听客户端请求的地址/端口，保证监听master的VIP地址和端口，{{ MASTER_PORT }}与hosts里面设置对应
|
||
+ mode 选择四层负载模式 (当然你也可以选择七层负载，请查阅指南，适当调整)
|
||
+ balance 选择负载算法 (负载算法也有很多供选择)
|
||
+ server 配置master节点真实的endpoits，必须与 [hosts文件](../example/hosts.m-masters.example)对应设置
|
||
|
||
#### 安装keepalived
|
||
|
||
+ 使用apt源安装
|
||
|
||
#### 配置keepalived主节点 [keepalived-master.conf.j2](../roles/lb/templates/keepalived-master.conf.j2)
|
||
``` bash
|
||
global_defs {
|
||
router_id lb-master
|
||
}
|
||
|
||
vrrp_script check-haproxy {
|
||
script "killall -0 haproxy"
|
||
interval 5
|
||
weight -30
|
||
}
|
||
|
||
vrrp_instance VI-kube-master {
|
||
state MASTER
|
||
priority 120
|
||
dont_track_primary
|
||
interface {{ LB_IF }}
|
||
virtual_router_id 51
|
||
advert_int 3
|
||
track_script {
|
||
check-haproxy
|
||
}
|
||
virtual_ipaddress {
|
||
{{ MASTER_IP }}
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
+ vrrp_script 定义了监测haproxy进程的脚本，利用shell 脚本`killall -0 haproxy` 进行检测进程是否存活，如果进程不存在，根据`weight -30`设置将主节点优先级降低30，这样原先备节点将变成主节点。
|
||
+ vrrp_instance 定义了vrrp组，包括优先级、使用端口、router_id、心跳频率、检测脚本、虚拟地址VIP等
|
||
+ 特别注意 `virtual_router_id` 标识了一个 VRRP组，在同网段下必须唯一，否则出现 `Keepalived_vrrp: bogus VRRP packet received on eth0 !!!`类似报错
|
||
|
||
#### 配置keepalived备节点 [keepalived-backup.conf.j2](../roles/lb/templates/keepalived-backup.conf.j2)
|
||
``` bash
|
||
global_defs {
|
||
router_id lb-backup
|
||
}
|
||
|
||
vrrp_instance VI-kube-master {
|
||
state BACKUP
|
||
priority 110
|
||
dont_track_primary
|
||
interface {{ LB_IF }}
|
||
virtual_router_id 51
|
||
advert_int 3
|
||
virtual_ipaddress {
|
||
{{ MASTER_IP }}
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
+ 备节点的配置类似主节点，除了优先级和检测脚本，其他如 `virtual_router_id` `advert_int` `virtual_ipaddress`必须与主节点一致
|
||
|
||
### 启动 keepalived 和 haproxy 后验证
|
||
|
||
+ lb 节点验证，假定 MASTER_PORT=8443
|
||
|
||
``` bash
|
||
systemctl status haproxy # 检查进程状态
|
||
journalctl -u haproxy # 检查进程日志是否有报错信息
|
||
systemctl status keepalived # 检查进程状态
|
||
journalctl -u keepalived # 检查进程日志是否有报错信息
|
||
netstat -antlp|grep 8443 # 检查tcp端口是否监听
|
||
```
|
||
+ 在 keepalived 主节点
|
||
|
||
``` bash
|
||
ip a # 检查 master的 VIP地址是否存在
|
||
```
|
||
### keepalived 主备切换演练
|
||
|
||
1. 尝试关闭 keepalived主节点上的 haproxy进程，然后在keepalived 备节点上查看 master的 VIP地址是否能够漂移过来，并依次检查上一步中的验证项。
|
||
1. 尝试直接关闭 keepalived 主节点系统，检查各验证项。
|
||
|
||
|
||
[前一篇](00-集群规划和基础参数设定.md) -- [后一篇](02-安装etcd集群.md)
|