使用 KubeKey 在 AWS 高可用部署 Kubernetes

作者：李耀宗

介绍

对于生产环境，我们需要考虑 Kubernetes 集群的高可用性。本文教您部署如何在多台 AWS EC2 实例快速部署一套高可用的生产环境。要满足 Kubernetes 集群服务需要做到高可用，需要保证 kube-apiserver 的 HA ，可使用下列两种方式：

• AWS ELB（推荐）
• keepalived + haproxy 对 kube-apiserver 进行负载均衡，实现高可用 Kubernetes 集群。

本教程重点介绍配置 AWS ELB 服务高可用安装。

前提条件

• 考虑到数据的持久性，对于生产环境，我们不建议您使用存储 OpenEBS，建议 NFS、GlusterFS、Ceph 等存储(需要提前准备)。文章为了进行开发和测试，集成了 OpenEBS 将 LocalPV 设置为默认的存储服务；
• SSH 可以访问所有节点；
• 所有节点的时间同步；
• Red Hat 在其 Linux 发行版本中包括了 SELinux，建议关闭 SELinux 或者将 SELinux 的模式切换为 Permissive [宽容]工作模式。

准备主机

本示例创建 3 台 Ubuntu 18.04 server 64bit 的 EC2 云服务器，每台配置为 2 核 4 GB。

注意:本教程仅作部署演示，在生产环境建议角色分离，单独部署 etcd 和 node 节点，提高稳定性。

创建 VPC

进入 AWS 控制台，在全部服务中选择 VPC，创建一个 VPC，配置如下图所示：

创建子网

为该 VPC 创建子网，配置如下图所示：

创建互联网网关

选择互联网网关，创建网关并绑定对应的 VPC：

配置路由表

配置 VPC 自动创建的路由表，增加一条 0.0.0.0/0 的路由：

创建安全组

配置 VPC 自动创建的默认安全组，设置如下入方向规则：

创建主机

在计算中选择 EC2，按如下配置创建三台 EC2 主机：

• 选择镜像

• 选择规格

• 配置对应的 VPC 和子网

• 配置对应安全组

• EC2 主机创建成功后，将一台主机绑定一个弹性 IP 地址，用于远程终端连接：

创建负载均衡器

选择负载均衡-目标群组，创建负载均衡目标群组，并注册 EC2 主机的 6443 端口：

• 创建 Network Load Balancer 类型的负载均衡器，并配置对应的 VPC 和子网：

• 配置监听器监听 6443 端口并连接对应的目标群组：

查询负载均衡器的 IP 地址

选择网络接口，可以看到自动生成的 ELB 网络接口的公有 IP 地址和私有 IP 地址：

配置 AWS 服务器 SSH 密码登录

依次登录到每台服务器，重置 ubuntu 用户的密码：

sudo passwd ubuntu

修改 SSH 配置：

# 查找 PasswordAuthentication，将 PasswordAuthentication no 修改为： PasswordAuthentication yes
sudo vi /etc/ssh/sshd_config

重启 SSH 服务：

sudo systemctl restart sshd

获取 KubeKey 部署程序

从 Github Realese Page 下载 KubeKey 或直接使用以下命令：

curl -sfL https://get-kk.kubesphere.io | VERSION=v1.2.0 sh -

使用 KubeyKey 部署

在当前位置创建部署配置文件 config-HA.yaml:

./kk create config -f config-HA.yaml

集群配置调整

根据当前集群信息修改配置文件内容，有关更多信息，请参见多节点安装和 Kubernetes 集群配置：

apiVersion: kubekey.kubesphere.io/v1alpha1
kind: Cluster
metadata:
  name: sample
spec:
  hosts:
  - {name: master1, address: 192.168.0.10, internalAddress: 192.168.0.10, user: ubuntu, password: password}
  - {name: master2, address: 192.168.0.11, internalAddress: 192.168.0.11, user: ubuntu, password: password}
  - {name: master3, address: 192.168.0.12, internalAddress: 192.168.0.12, user: ubuntu, password: password}
  roleGroups:
    etcd:
    - master1
    - master2
    - master3
    master:
    - master1
    - master2
    - master3
    worker:
    - master1
    - master2
    - master3
  controlPlaneEndpoint:
    domain: lb.kubesphere.local
    address: "192.168.0.151"
    port: 6443
  kubernetes:
    version: v1.19.8
    imageRepo: kubesphere
    clusterName: cluster.local
  network:
    plugin: calico
    kubePodsCIDR: 10.233.64.0/18
    kubeServiceCIDR: 10.233.0.0/18
  registry:
    registryMirrors: []
    insecureRegistries: []
  addons: []

执行命令创建集群

./kk create cluster -f config-HA.yaml

KubeKey 可能会提示缺少 conntrack，可执行命令安装：sudo apt-get install conntrack。

检查结果

可执行命令检查部署结果，主要可通过以下命令进行检查：

1. kubectl get node 和 kubectl get po 两个命令返回的结果中 STATUS 的值为 Ready则表示集群部署成功且组件运行正常。
2. kubectl get ep 命令返回的结果中 ENDPOINTS 包含所有控制平面即 master 节点的 IP 地址。

ubuntu@master1:~$ kubectl get node -owide
NAME      STATUS   ROLES           AGE     VERSION   INTERNAL-IP    EXTERNAL-IP   OS-IMAGE             KERNEL-VERSION   CONTAINER-RUNTIME
master1   Ready    master,worker   3m45s   v1.19.8   192.168.0.10   <none>        Ubuntu 18.04.5 LTS   5.4.0-1045-aws   docker://20.10.7
master2   Ready    master,worker   95s     v1.19.8   192.168.0.11   <none>        Ubuntu 18.04.5 LTS   5.4.0-1045-aws   docker://20.10.7
master3   Ready    master,worker   2m      v1.19.8   192.168.0.12   <none>        Ubuntu 18.04.5 LTS   5.4.0-1045-aws   docker://20.10.7

ubuntu@master1:~$ kubectl get po -A
NAMESPACE     NAME                                      READY   STATUS              RESTARTS   AGE
kube-system   calico-kube-controllers-8f59968d4-gchrc   1/1     Running             0          104s
kube-system   calico-node-c65wl                         1/1     Running             0          105s
kube-system   calico-node-kt4qd                         1/1     Running             0          105s
kube-system   calico-node-njxsh                         1/1     Running             0          105s
kube-system   coredns-86cfc99d74-ldx9b                  1/1     Running             0          3m59s
kube-system   coredns-86cfc99d74-pg5lj                  1/1     Running             0          3m59s
kube-system   kube-apiserver-master1                    1/1     Running             0          4m19s
kube-system   kube-apiserver-master2                    1/1     Running             0          115s
kube-system   kube-apiserver-master3                    1/1     Running             0          2m33s
kube-system   kube-controller-manager-master1           1/1     Running             0          4m19s
kube-system   kube-controller-manager-master2           1/1     Running             0          115s
kube-system   kube-controller-manager-master3           1/1     Running             0          2m34s
kube-system   kube-proxy-klths                          1/1     Running             0          2m12s
kube-system   kube-proxy-nm79t                          1/1     Running             0          3m59s
kube-system   kube-proxy-nsvmh                          1/1     Running             0          2m37s
kube-system   kube-scheduler-master1                    1/1     Running             0          4m19s
kube-system   kube-scheduler-master2                    1/1     Running             0          115s
kube-system   kube-scheduler-master3                    1/1     Running             0          2m34s
kube-system   nodelocaldns-nblsl                        1/1     Running             0          2m12s
kube-system   nodelocaldns-q78k4                        1/1     Running             0          3m54s
kube-system   nodelocaldns-q9244                        1/1     Running             0          2m37s

ubuntu@master1:~$ kubectl get ep
NAME         ENDPOINTS                                               AGE
kubernetes   192.168.0.10:6443,192.168.0.11:6443,192.168.0.12:6443   5m10s