CentOS7.5 Kubernetes V1.13（最新版）二进制部署集群

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Kubernetes 1.13 正式GA，这是2018年发布的第四次也是最后一次大版本，1.13也是迄今为止发行最快的版本，仅用10周时间。此版本继续关注Kubernetes的稳定性和可扩展性，其中在存储和群集生命周期领域的三个主要功能实现普遍可用（GA）。Kubeadm简化集群管理、容器存储接口（CSI）和CoreDNS作为默认DNS。

1、安装环境准备：

部署节点说明

部署网络说明

2、架构图

Kubernetes 架构图

Flannel网络架构图

1、数据从源容器中发出后，经由所在主机的docker0虚拟网卡转发到flannel0虚拟网卡，这是个P2P的虚拟网卡，flanneld服务监听在网卡的另外一端。
2、Flannel通过Etcd服务维护了一张节点间的路由表，在稍后的配置部分我们会介绍其中的内容。
3、源主机的flanneld服务将原本的数据内容UDP封装后根据自己的路由表投递给目的节点的flanneld服务，数据到达以后被解包，然后直接进入目的节点的flannel0虚拟网卡，
然后被转发到目的主机的docker0虚拟网卡，最后就像本机容器通信一下的有docker0路由到达目标容器。

3、 Kubernetes工作流程

集群功能各模块功能描述：

Master节点：
Master节点上面主要由四个模块组成，APIServer，schedule,controller-manager,etcd

APIServer: APIServer负责对外提供RESTful的kubernetes API的服务，它是系统管理指令的统一接口，任何对资源的增删该查都要交给APIServer处理后再交给etcd，如图，kubectl(kubernetes提供的客户端工具，该工具内部是对kubernetes API的调用）是直接和APIServer交互的。

schedule: schedule负责调度Pod到合适的Node上，如果把scheduler看成一个黑匣子，那么它的输入是pod和由多个Node组成的列表，输出是Pod和一个Node的绑定。 kubernetes目前提供了调度算法，同样也保留了接口。用户根据自己的需求定义自己的调度算法。

controller manager: 如果APIServer做的是前台的工作的话，那么controller manager就是负责后台的。每一个资源都对应一个控制器。而control manager就是负责管理这些控制器的，比如我们通过APIServer创建了一个Pod，当这个Pod创建成功后，APIServer的任务就算完成了。

etcd：etcd是一个高可用的键值存储系统，kubernetes使用它来存储各个资源的状态，从而实现了Restful的API。

Node节点：
每个Node节点主要由三个模板组成：kublet, kube-proxy

kube-proxy: 该模块实现了kubernetes中的服务发现和反向代理功能。kube-proxy支持TCP和UDP连接转发，默认基Round Robin算法将客户端流量转发到与service对应的一组后端pod。服务发现方面，kube-proxy使用etcd的watch机制监控集群中service和endpoint对象数据的动态变化，并且维护一个service到endpoint的映射关系，从而保证了后端pod的IP变化不会对访问者造成影响，另外，kube-proxy还支持session affinity。

kublet：kublet是Master在每个Node节点上面的agent，是Node节点上面最重要的模块，它负责维护和管理该Node上的所有容器，但是如果容器不是通过kubernetes创建的，它并不会管理。本质上，它负责使Pod的运行状态与期望的状态一致。

二、Kubernetes 安装及配置

1、初始化环境(所以的节点上执行)

1.1、设置关闭防火墙及SELINUX

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

1.2、关闭Swap

swapoff -a && sysctl -w vm.swappiness=0
vi /etc/fstab
#UUID=7bff6243-324c-4587-b550-55dc34018ebf swap                    swap    defaults        0 0

1.3、设置Docker所需参数

cat << EOF | tee /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

1.4、安装 Docker

yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
yum list docker-ce --showduplicates | sort -r
yum install docker-ce -y
systemctl start docker && systemctl enable docker

1.5、创建安装目录

mkdir /k8s/etcd/{bin,cfg,ssl} -p
mkdir /k8s/kubernetes/{bin,cfg,ssl} -p

2 、部署ETCD

2.1、创建 ETCD 证书

cat << EOF | tee ca-config.json
{
  "signing": {
    "default": {
      "expiry": "87600h"
    },
    "profiles": {
      "kubernetes": {
        "usages": [
            "signing",
            "key encipherment",
            "server auth",
            "client auth"
        ],
        "expiry": "87600h"
      }
    }
  }
}
EOF

2.2、创建 ETCD CA 配置文件

cat << EOF | tee ca-csr.json
{
    "CN": "etcd CA",
    "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
    },
    "names": [
        {
            "C": "CN",
            "L": "Shenzhen",
            "ST": "Shenzhen"
        }
    ]
}
EOF

2.3、创建 ETCD Server 证书

cat << EOF | tee server-csr.json
{
    "CN": "etcd",
    "hosts": [
    "172.16.8.100",
    "172.16.8.101",
    "172.16.8.102"
    ],
    "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
    },
    "names": [
        {
            "C": "CN",
            "L": "Shenzhen",
            "ST": "Shenzhen"
        }
    ]
}
EOF

2.4、生成 ETCD CA 证书和私钥

cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca -
cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes server-csr.json | cfssljson -bare server

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