目录
- 部署组件
- 方案概述
- 部署高可用组件
- 集群部署
- 集群初始化
- 安装NIC插件
- 添加Worker节点
- Helm部署
- Metrics部署
- [Nginx ingress部署](#Nginx ingress部署)
- Dashboard部署
- Longhorn存储部署
- kube-Prometheus部署
- [kubesphere 部署](#kubesphere 部署)
- 扩展：集群扩容及缩容
部署组件
该 Kubernetes 部署过程中，对于部署环节，涉及多个组件，主要有 kubeadm 、kubelet 、kubectl。
kubeadm介绍
Kubeadm 为构建 Kubernetes 提供了便捷、高效的"最佳实践" ，该工具提供了初始化完整 Kubernetes 过程所需的组件，其主要命令及功能有：
- kubeadm init：用于搭建 Kubernetes 控制平面节点；
- kubeadm join：用于搭建 Kubernetes 工作节点并将其加入到集群中；
- kubeadm upgrade：用于升级 Kubernetes 集群到新版本；
- kubeadm token：用于管理 kubeadm join 使用的 token；
- kubeadm reset：用于恢复（重置）通过 kubeadm init 或者 kubeadm join 命令对节点进行的任何变更；
- kubeadm certs：用于管理 Kubernetes 证书；
- kubeadm kubeconfig：用于管理 kubeconfig 文件；
- kubeadm version：用于显示（查询）kubeadm 的版本信息；
- kubeadm alpha：用于预览当前从社区收集到的反馈中的 kubeadm 特性。
更多参考：Kubeadm介绍
kubelet介绍
kubelet 是 Kubernetes 集群中用于操作 Docker 、containerd 等容器运行时的核心组件，需要在每个节点运行。通常该操作是基于 CRI 实现，kubelet 和 CRI 交互，以便于实现对 Kubernetes 的管控。
kubelet 主要用于配置容器网络、管理容器数据卷等容器全生命周期，对于 kubelet 而言，其主要的功能核心有：
- Pod 更新事件；
- Pod 生命周期管理；
- 上报 Node 节点信息。
更多参考：kubelet介绍
kubectl介绍
kubectl 控制 Kubernetes 集群管理器，是作为 Kubernetes 的命令行工具，用于与 apiserver 进行通信，使用 kubectl 工具在 Kubernetes 上部署和管理应用程序。
使用 kubectl，可以检查群集资源的创建、删除和更新组件。
同时集成了大量子命令，可更便捷的管理 Kubernetes 集群，主要命令如下：
- Kubetcl -h：显示子命令；
- kubectl option：查看全局选项；
- kubectl <command> --help：查看子命令帮助信息；
- kubelet [command] [PARAMS] -o=<format>：设置输出格式，如json、yaml等；
- Kubetcl explain [RESOURCE]：查看资源的定义。
更多参考：kubectl介绍
方案概述
方案介绍
本方案基于 kubeadm 部署工具实现完整生产环境可用的 Kubernetes 高可用集群，同时提供相关 Kubernetes 周边组件。
其主要信息如下：
- 版本：Kubernetes 1.32.3 版本；
- kubeadm：采用 kubeadm 部署 Kubernetes ；
- OS：Ubuntu Server 24.04 LTS；
- etcd：采用融合方式；
- HAProxy：以系统systemd形式运行，提供反向代理至3个master 6443端口；
- KeepAlived：用于实现 apiserver 的高可用；
- KubeSphere：是基于 Kubernetes 内核的分布式多租户商用云原生操作系统。在开源能力的基础上，在多云集群管理、微服务治理、应用管理等多个核心业务场景进行功能延伸。
- Prometheus+Grafana：用于集群监控；
- 其他主要部署组件包括：
- Metrics：度量组件，用于提供相关监控指标；
- Dashboard：Kubernetes 集群的前端图形界面；
- Helm：Kubernetes Helm 包管理器工具，用于后续使用 helm 整合包快速部署应用；
- Ingress：Kubernetes 服务暴露应用，用于提供7层的负载均衡，类似 Nginx，可建立外部和内部的多个映射规则；
- containerd：Kubernetes 底层容器时；
- Longhorn：Kubernetes 动态存储组件，用于提供 Kubernetes 的持久存储。
提示：本方案部署所使用脚本均由本人提供，可能不定期更新。
部署规划
节点规划
| 节点主机名 | IP | 类型 | 可运行服务/组件 |
|---|---|---|---|
| master01 | 172.24.8.181 | Kubernetes master节点 | kubeadm、kubelet、kubectl、KeepAlived、containerd etcd、kube-apiserver、kube-scheduler、kube-controller-manager、calico dashboard、metrics、ingress、Longhorn ui节点、Prometheus+Grafana节点 KubeSphere节点 |
| master02 | 172.24.8.182 | Kubernetes master节点 | kubeadm、kubelet、kubectl、KeepAlived、containerd etcd、kube-apiserver、kube-scheduler、kube-controller-manager、calico dashboard、metrics、ingress、Longhorn ui节点、Prometheus+Grafana节点 KubeSphere节点 |
| master03 | 172.24.8.183 | Kubernetes master节点 | kubeadm、kubelet、kubectl、KeepAlived、containerd etcd、kube-apiserver、kube-scheduler、kube-controller-manager、calico dashboard、metrics、ingress、Longhorn ui节点、Prometheus+Grafana节点 KubeSphere节点 |
| worker01 | 172.24.8.184 | Kubernetes worker节点 | kubelet、containerd、calico、metrics、Longhorn driver节点 Prometheus+Grafana节点、KubeSphere节点 |
| worker02 | 172.24.8.185 | Kubernetes worker节点 | kubelet、containerd、calico、metrics、Longhorn driver节点 Prometheus+Grafana节点、KubeSphere节点 |
| worker03 | 172.24.8.186 | Kubernetes worker节点 | kubelet、containerd、calico、metrics、Longhorn driver节点 Prometheus+Grafana节点、KubeSphere节点 |
Kubernetes集群高可用主要指的是控制平面的高可用，多个Master节点组件（通常为奇数）和Etcd组件的高可用，worker节点通过前端负载均衡VIP（ 172.24.8.180 ）连接到Master。
Kubernetes高可用架构中etcd与Master节点组件混合部署方式特点：
- 所需服务器节点资源少，具备超融合架构特点
- 部署简单，利于管理
- 容易进行横向扩展
- etcd复用Kubernetes的高可用
- 存在一定风险，如一台master主机挂了，master和etcd都少了一个节点，集群冗余度受到一定影响
提示：本实验使用Keepalived+HAProxy架构实现Kubernetes的高可用。
主机名配置
需要对所有节点主机名进行相应配置。
shell
root@localhost:~# hostnamectl set-hostname master01 #其他节点依次修改提示：如上需要在所有节点修改对应的主机名。\
生产环境通常建议在内网部署dns服务器，使用dns服务器进行解析，本指南采用本地hosts文件名进行解析。
如下hosts文件修改仅需在master01执行，后续使用批量分发至其他所有节点。
shell
root@master01:~# cat >> /etc/hosts << EOF
172.24.8.181 master01
172.24.8.182 master02
172.24.8.183 master03
172.24.8.184 worker01
172.24.8.185 worker02
172.24.8.186 worker03
EOF提示：如上仅需在master01节点上操作。\
变量准备
为实现自动化部署，自动化分发相关文件，提前定义相关主机名、IP组、变量等。
shell
root@master01:~# wget http://down.linuxsb.com/mydeploy/k8s/v1.32.3/environment.sh
root@master01:~# vi environment.sh #确认相关主机名和IP
#!/bin/bash
#***************************************************************#
# ScriptName: environment.sh
# Author: xhy
# Create Date: 2025-02-22 01:44
# Modify Author: xhy
# Modify Date: 2025-02-22 01:44
# Version: v1
#***************************************************************#
# 集群 MASTER 机器 IP 数组
export MASTER_IPS=(172.24.8.181 172.24.8.182 172.24.8.183)
# 集群 MASTER IP 对应的主机名数组
export MASTER_NAMES=(master01 master02 master03)
# 集群 NODE 机器 IP 数组
export NODE_IPS=(172.24.8.184 172.24.8.185 172.24.8.186)
# 集群 NODE IP 对应的主机名数组
export NODE_NAMES=(worker01 worker02 worker03)
# 集群所有机器 IP 数组
export ALL_IPS=(172.24.8.181 172.24.8.182 172.24.8.183 172.24.8.184 172.24.8.185 172.24.8.186)
# 集群所有IP 对应的主机名数组
export ALL_NAMES=(master01 master02 master03 worker01 worker02 worker03)提示：如上仅需在master01节点上操作。\
互信配置
为了方便远程分发文件和执行命令，本方案配置master01节点到其它节点的 ssh信任关系，即免秘钥管理所有其他节点。
shell
root@master01:~# source environment.sh #载入变量
root@master01:~# ssh-keygen -f ~/.ssh/id_rsa -N ''
root@master01:~# for all_ip in ${ALL_IPS[@]}
do
echo -e "\n\n\033[33m[INFO] >>> ${all_ip}...\033[0m"
ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@${all_ip}
done
root@master01:~# for all_name in ${ALL_NAMES[@]}
do
echo -e "\n\n\033[33m[INFO] >>> ${all_name}...\033[0m"
ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@${all_name}
done提示：如上仅需在master01节点上操作。\
环境预配置
kubeadm本身仅用于部署Kubernetes集群，在正式使用kubeadm部署Kubernetes集群之前需要对操作系统环境进行准备，即环境预配置。
环境的预配置本方案使用脚本自动完成。
使用如下脚本对基础环境进行初始化，主要功能包括：
- 安装containerd，Kubernetes平台底层的容器组件
- 关闭SELinux及防火墙
- 优化相关内核参数，针对生产环境Kubernetes集群的基础系统调优配置
- 关闭swap
- 设置相关模块，主要为转发模块
- 配置相关基础软件，部署Kubernetes集群所需要的基础依赖包
- 创建container所使用的独立目录
- 配置crictl和运行时的连接，便于后期使用crictl命令
提示：后续ctr命令下载镜像的时候，若需要使用containerd的加速，必须带上--hosts-dir，ctr当前环境所管理的镜像都属于k8s.io，因此创建一个别名。
shell
root@master01:~# wget http://down.linuxsb.com/mydeploy/k8s/v1.32.3/uk8spreconfig.sh
root@master01:~# vim uk8spreconfig.sh
#!/bin/bash
#***************************************************************#
# ScriptName: uk8spreconfig.sh
# Author: xhy
# Create Date: 2025-03-29 12:30
# Modify Author: xhy
# Modify Date: 2025-03-29 21:06
# Version: v1
#***************************************************************#
# Initialize the machine. This needs to be executed on every machine.
apt update && apt upgrade -y && apt autoremove -y
# Install package
sudo apt -y install conntrack ntpdate ntp ipvsadm ipset jq iptables sysstat wget
# Add Docker's official GPG key
sudo apt -y install ca-certificates curl gnupg
sudo install -m 0755 -d /etc/apt/keyrings
sudo curl -fsSL https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/docker.gpg
sudo chmod a+r /etc/apt/keyrings/docker.gpg
# Add the repository to Apt sources:
echo \
"deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.gpg] https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu \
"$(. /etc/os-release && echo "$VERSION_CODENAME")" stable" | \
sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null
sudo apt update
# Install and config containerd
apt-cache madison containerd
sudo apt -y install containerd.io
sleep 3s
mkdir -p /etc/containerd/certs.d/docker.io
mkdir -p /data/containerd
cat > /etc/containerd/config.toml <<EOF
disabled_plugins = ["io.containerd.internal.v1.restart"]
root = "/data/containerd"
version = 2
[plugins]
[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri"]
# sandbox_image = "registry.k8s.io/pause:3.10"
sandbox_image = "registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.10"
[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd]
[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes]
[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runc]
runtime_type = "io.containerd.runc.v2"
[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runc.options]
SystemdCgroup = true
[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry]
config_path = "/etc/containerd/certs.d"
[plugins."io.containerd.runtime.v1.linux"]
shim_debug = true
EOF
cat > /etc/containerd/certs.d/docker.io/hosts.toml <<EOF
server = "https://registry-1.docker.io"
[host."https://docker.1ms.run"]
capabilities = ["pull", "resolve", "push"]
[host."https://dbzucv6w.mirror.aliyuncs.com"]
capabilities = ["pull", "resolve", "push"]
[host."https://docker.xuanyuan.me"]
capabilities = ["pull", "resolve", "push"]
EOF
# config crictl & containerd
cat > /etc/crictl.yaml <<EOF
runtime-endpoint: unix:///run/containerd/containerd.sock
image-endpoint: unix:///run/containerd/containerd.sock
timeout: 10
debug: false
EOF
echo 'alias ctrpull="ctr -n k8s.io images pull --hosts-dir /etc/containerd/certs.d"' >> /etc/profile.d/custom_bash.sh
systemctl restart containerd
systemctl enable containerd --now
# Turn off and disable the firewalld.
systemctl disable ufw --now || true
# Modify related kernel parameters & Disable the swap.
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.ipv4.ip_forward = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 0
vm.swappiness = 0
vm.overcommit_memory = 1
vm.panic_on_oom = 0
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6 = 1
EOF
sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf >&/dev/null
swapoff -a
sed -i '/ swap / s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab
modprobe br_netfilter
modprobe overlay
sysctl --system
# Add ipvs modules
cat > /etc/modules-load.d/ipvs.conf <<EOF
ip_vs
ip_vs_rr
ip_vs_wrr
ip_vs_sh
nf_conntrack
br_netfilter
overlay
EOF
systemctl restart systemd-modules-load.service提示：containerd 镜像加速配置更多可参考：
containerd配置镜像加速器 containerd官方加速配置
提示：如上仅需在master01节点上操作，建议初始化完后进行重启。\
shell
root@master01:~# source environment.sh
root@master01:~# chmod +x *.sh
root@master01:~# for all_ip in ${ALL_IPS[@]}
do
echo -e "\n\n\033[33m[INFO] >>> ${all_ip}...\033[0m"
sleep 2
scp -rp /etc/hosts root@${all_ip}:/etc/hosts
scp -rp uk8spreconfig.sh root@${all_ip}:/root/
ssh root@${all_ip} "bash /root/uk8spreconfig.sh"
done提示：如上仅需在master01节点上操作。\
部署高可用组件
HAProxy安装
HAProxy是可提供高可用性、负载均衡以及基于TCP(从而可以反向代理kubeapiserver等应用)和HTTP应用的代理，支持虚拟主机，它是免费、快速并且可靠的一种高可用解决方案。
shell
root@master01:~# HAVERSION=3.1.6
root@master01:~# LHAVERSION=$(echo ${HAVERSION} | cut -d. -f1,2)
root@master01:~# wget https://mirrors.huaweicloud.com/haproxy/${LHAVERSION}/src/haproxy-${HAVERSION}.tar.gz
root@master01:~# for master_ip in "${MASTER_IPS[@]}"
do
echo -e "\n\n\033[33m[INFO] >>> ${master_ip}...\033[0m"
sleep 2
ssh root@${master_ip} "apt-get -y install binutils gcc make wget openssh-client libssl-dev libpcre2-dev zlib1g-dev"
scp -rp haproxy-${HAVERSION}.tar.gz root@${master_ip}:/root/
ssh root@${master_ip} "tar -zxvf haproxy-${HAVERSION}.tar.gz"
ssh root@${master_ip} "cd haproxy-${HAVERSION}/ && make USE_OPENSSL=1 TARGET=linux-glibc USE_PCRE2=1 USE_ZLIB=1 PREFIX=/usr/local/haprpxy && make install PREFIX=/usr/local/haproxy"
ssh root@${master_ip} "cp /usr/local/haproxy/sbin/haproxy /usr/sbin/"
ssh root@${master_ip} "useradd -r haproxy && usermod -G haproxy haproxy"
ssh root@${master_ip} "mkdir -p /etc/haproxy && mkdir -p /etc/haproxy/conf.d && cp -r /root/haproxy-${HAVERSION}/examples/errorfiles/ /usr/local/haproxy/"
done提示：如上仅需在master01节点上操作,，在ubuntu 24.04上需要明确指定 USE_PCRE2 ，使用 libssl-dev 和 libpcre2-dev 相关库文件。\
提示：Haproxy官方参考： https://docs.haproxy.org/ 。
KeepAlived安装
KeepAlived 是一个基于VRRP协议来实现的LVS服务高可用方案，可以解决静态路由出现的单点故障问题。
本方案3台master节点均部署并运行Keepalived，一台为主服务器（MASTER），另外两台为备份服务器（BACKUP）。
Master集群外表现为一个VIP，主服务器会发送特定的消息给备份服务器，当备份服务器收不到这个消息的时候，即主服务器宕机的时候，备份服务器就会接管虚拟IP，继续提供服务，从而保证了高可用性。
shell
root@master01:~# KPVERSION=2.3.2
root@master01:~# LKPVERSION=$(echo ${HAVERSION} | cut -d. -f1,2)
root@master01:~# wget https://www.keepalived.org/software/keepalived-${KPVERSION}.tar.gz
root@master01:~# for master_ip in "${MASTER_IPS[@]}"
do
echo -e "\n\n\033[33m[INFO] >>> ${master_ip}...\033[0m"
sleep 2
ssh root@${master_ip} "apt-get -y install curl gcc make libnl-3-dev libnl-genl-3-dev
"
scp -rp keepalived-${KPVERSION}.tar.gz root@${master_ip}:/root/
ssh root@${master_ip} "tar -zxvf keepalived-${KPVERSION}.tar.gz"
ssh root@${master_ip} "cd keepalived-${KPVERSION}/ && ./configure --sysconf=/etc --prefix=/usr/local/keepalived && make && make install"
ssh root@${master_ip} "cd keepalived-${KPVERSION}/ && cp -a keepalived/keepalived.service /usr/lib/systemd/system/"
ssh root@${master_ip} "systemctl daemon-reload && systemctl enable keepalived"
done提示：如上仅需在master01节点上操作。\
提示：KeepAlive官方参考： https://www.keepalived.org/manpage.html 。
创建配置文件
创建集群部署所需的相关组件配置，采用脚本自动化创建相关配置文件。
shell
root@master01:~# wget http://down.linuxsb.com/mydeploy/k8s/v1.32.3/uk8sconfig.sh #拉取自动部署脚本
root@master01:~# vim uk8sconfig.sh
#!/bin/bash
#***************************************************************#
# ScriptName: uk8sconfig.sh
# Author: xhy
# Create Date: 2025-03-29 13:01
# Modify Author: xhy
# Modify Date: 2025-03-29 21:32
# Version: v1
#***************************************************************#
#######################################
# 全局变量配置区
#######################################
echo -e "\n\033[33m[INFO] 开始定义全局参数...\033[0m"
sleep 1
declare -A NODES=(
[master01]="172.24.8.181"
[master02]="172.24.8.182"
[master03]="172.24.8.183"
)
# 公共参数
K8SHA_VERSION=v1.32.3
K8SHA_VIP="172.24.8.180"
K8SHA_PORT="6443"
K8SHA_AUTH="ilovek8s"
K8SHA_PODCIDR="10.10.0.0/16"
K8SHA_SVCCIDR="10.20.0.0/16"
K8SHA_DNSIP="10.20.0.10"
K8SHA_NETINF="eth0"
echo -e "\n\033[32m[SUCCESS] 全局参数定义已完成...\033[0m"
set -euo pipefail # 启用严格模式
#######################################
# 函数定义区
#######################################
# 创建目录结构
init_dirs() {
echo -e "\n\033[33m[INFO] 开始创建目录结构...\033[0m"
sleep 1
for node in "${!NODES[@]}"; do
mkdir -p k8sdir/${node}/{keepalived,haproxy}
done
mkdir -p k8sdir/{keepalived,haproxy,init}
echo -e "\n\033[32m[SUCCESS] 目录结构创建已完成...\033[0m"
}
# 下载基础配置文件
download_templates() {
echo -e "\n\033[33m[INFO] 开始下载模板文件...\033[0m"
sleep 1
# Keepalived模板
wget -qcP k8sdir/keepalived/ http://down.linuxsb.com/mydeploy/k8s/common/{uk8s-keepalived.conf.tpl,uk8s-check-apiserver.sh}
# HAProxy模板
wget -qcP k8sdir/haproxy/ http://down.linuxsb.com/mydeploy/k8s/common/{uk8s-haproxy.cfg.tpl,k8s-haproxy.service}
# k8s配置模板
wget -qcP k8sdir/init/ http://down.linuxsb.com/mydeploy/k8s/${K8SHA_VERSION}/ukubeadm-config.yaml.tpl
echo -e "\n\033[32m[SUCCESS] 模板文件下载已完成...\033[0m"
}
# 生成HAProxy配置
gen_haproxy_conf() {
echo -e "\n\033[33m[INFO] 生成 HAProxy 配置...\033[0m"
sleep 1
local backend_servers=""
for node_ip in "${NODES[@]}"; do
backend_servers+=" server ${node_ip} ${node_ip}:${K8SHA_PORT} check\n"
done
# 使用临时文件处理多行替换
local tmpfile=$(mktemp)
echo -e "$backend_servers" > "$tmpfile"
# 替换模板中的占位符
sed -e "/BACKSERVER/ {
r $tmpfile
d
}" "k8sdir/haproxy/uk8s-haproxy.cfg.tpl" > "k8sdir/haproxy/haproxy.cfg"
rm -f "$tmpfile"
echo -e "\n\033[32m[SUCCESS] HAProxy 配置已完成...\033[0m"
}
# 生成Keepalived配置
gen_keepalived_conf() {
echo -e "\n\033[33m[INFO] 开始生成 KeepAlived 配置...\033[0m"
sleep 1
local priority=120
for node in "${!NODES[@]}"; do
sed -e "
s/K8SHA_KA_STATE/BACKUP/g
s/K8SHA_KA_INTF/${K8SHA_NETINF}/g
s/K8SHA_IPLOCAL/${NODES[$node]}/g
s/K8SHA_KA_PRIO/$((priority++))/g
s/K8SHA_VIP/${K8SHA_VIP}/g
s/K8SHA_KA_AUTH/${K8SHA_AUTH}/g
" k8sdir/keepalived/uk8s-keepalived.conf.tpl > "k8sdir/${node}/keepalived/keepalived.conf"
cp k8sdir/keepalived/uk8s-check-apiserver.sh "k8sdir/${node}/keepalived/check_apiserver.sh"
done
echo -e "\n\033[32m[SUCCESS] KeepAlived 配置已完成...\033[0m"
}
# 生成k8s配置文件
gen_k8s_config() {
echo -e "\n\033[33m[INFO] 开始生成 K8S 配置...\033[0m"
sleep 1
# 生成动态 SAN 条目到临时文件
tmp_sans=$(mktemp)
{
# 添加所有节点名称和 IP
for node in "${!NODES[@]}"; do
echo " - $node"
echo " - ${NODES[$node]}"
done
} > "$tmp_sans" # 生成动态 SAN 条目到临时文件
for node in "${!NODES[@]}"; do
sed -e "
s|K8SHA_SVCCIDR|${K8SHA_SVCCIDR}|g
s|K8SHA_PODCIDR|${K8SHA_PODCIDR}|g
s|K8SHA_VERSION|${K8SHA_VERSION}|g
s|K8SHA_VIP|${K8SHA_VIP}|g
/#DYNAMIC_SANS#/ {
r $tmp_sans
d
}
" k8sdir/init/ukubeadm-config.yaml.tpl > "k8sdir/init/kubeadm-config.yaml"
done
rm -rf ${tmp_sans}
echo -e "\n\033[32m[SUCCESS] K8S 配置已完成...\033[0m"
}
# 分发配置文件
distribute_files() {
echo -e "\n\033[33m[INFO] 分发配置文件...\033[0m"
sleep 1
for node in "${!NODES[@]}"; do
echo "正在处理节点: $node"
# HAProxy配置
cp k8sdir/haproxy/haproxy.cfg k8sdir/${node}/haproxy/
scp -qp k8sdir/haproxy/haproxy.cfg root@$node:/etc/haproxy/haproxy.cfg
cp k8sdir/haproxy/k8s-haproxy.service k8sdir/${node}/haproxy/
scp -qp k8sdir/haproxy/k8s-haproxy.service root@$node:/usr/lib/systemd/system/haproxy.service
# Keepalived配置
scp -qp k8sdir/$node/keepalived/* root@$node:/etc/keepalived/
done
echo -e "\n\033[32m[SUCCESS] 配置分发已完成...\033[0m"
}
#######################################
# 主执行流程
#######################################
main() {
init_dirs
download_templates
gen_keepalived_conf
gen_k8s_config
gen_haproxy_conf
distribute_files
# 设置执行权限
chmod u+x *.sh
echo -e "\n\033[32m[SUCCESS] 所有配置已完成...\033[0m"
sleep 1
}
main "$@"root@master01:~# bash uk8sconfig.sh解释：如上操作仅需Master01上执行，执行uk8sconfig.sh脚本后会生产如下配置文件清单：
- kubeadm-config.yaml：kubeadm初始化配置文件，位于kubeadm/目录，可参考 kubeadm 配置
- keepalived：keepalived配置文件，位于各个master节点的/etc/keepalived目录
- haproxy：haproxy的配置文件，位于各个master节点的/etc/haproxy/目录
- calico.yaml：calico网络组件部署文件，位于kubeadm/calico/目录
启动服务
启动keepalive和HAProxy服务，从而构建master节点的高可用。
- 检查服务配置
确认所有Master节点相关keepalive配置文件和keepalive监测脚本文件。
shell
root@master01:~# source environment.sh
root@master01:~# for master_ip in ${MASTER_IPS[@]}
do
echo -e "\n\n\033[33m[INFO] >>> ${master_ip}...\033[0m"
ssh root@${master_ip} "cat /etc/keepalived/keepalived.conf"
ssh root@${master_ip} "cat /etc/keepalived/check_apiserver.sh"
done- 启动高可用服务
shell
root@master01:~# source environment.sh
root@master01:~# for master_ip in ${MASTER_IPS[@]}
do
echo -e "\n\n\033[33m[INFO] >>> ${master_ip}...\033[0m"
ssh root@${master_ip} "systemctl enable haproxy.service --now && systemctl restart haproxy.service"
ssh root@${master_ip} "systemctl enable keepalived.service --now && systemctl restart keepalived.service"
ssh root@${master_ip} "systemctl status keepalived.service | grep Active"
ssh root@${master_ip} "systemctl status haproxy.service | grep Active"
done
root@master01:~# for all_ip in ${ALL_IPS[@]}
do
sleep 2
echo -e "\n\n\033[33m[INFO] >>> ${all_ip}...\033[0m"
ssh root@${all_ip} "ping -c1 172.24.8.180"
done提示：如上仅需Master01节点操作，从而实现所有节点自动启动服务。
集群部署
相关组件包
需要在每台机器上都安装以下的软件包：
- kubeadm: 用来初始化集群的指令；
- kubelet: 在集群中的每个节点上用来启动 pod 和 container 等；
- kubectl: 用来与集群通信的命令行工具。
kubeadm不能安装或管理 kubelet 或 kubectl ，因此在初始化集群之前必须完成kubelet和kubectl的安装，且能保证他们满足通过 kubeadm 安装的 Kubernetes控制层对版本的要求。
如果版本没有满足匹配要求，可能导致一些意外错误或问题。
具体相关组件安装见；附001.kubectl介绍及使用书
提示：Kubernetes 1.32.2 版本所有兼容相应组件的版本参考：https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/master/CHANGELOG/CHANGELOG-1.32.md 。
正式安装
快速安装所有节点的kubeadm、kubelet、kubectl组件。
shell
root@master01:~# for all_ip in ${ALL_IPS[@]}
do
echo -e "\n\n\033[33m[INFO] >>> ${all_ip}...\033[0m"
ssh root@${all_ip} "curl -fsSL https://mirrors.aliyun.com/kubernetes-new/core/stable/v1.32/deb/Release.key | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg"
ssh root@${all_ip} "cat <<EOF | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg] https://mirrors.aliyun.com/kubernetes-new/core/stable/v1.32/deb/ /
EOF"
ssh root@${all_ip} "sudo apt update && \
sudo apt -y install kubelet=1.32.3-1.1 kubectl=1.32.3-1.1 kubeadm=1.32.3-1.1 --allow-downgrades"
ssh root@${all_ip} "systemctl enable kubelet"
done
root@master01:~# apt-cache madison kubelet #查看相应版本 提示：如上仅需Master01节点操作，从而实现所有节点自动化安装，同时此时不需要启动kubelet，初始化的过程中会自动启动的，如果此时启动了会出现报错，忽略即可。
说明：同时安装了cri-tools, kubernetes-cni依赖：
cri-tools：即CRI(Container Runtime Interface)容器运行时接口的命令行工具。
集群初始化
预配置检查
使用 uk8sconfig 创建配置的时候会创建主要如下配置文件，集群初始化之前建议再次检查和确认集群配置文件。
- kubeadm-config.yaml：kubeadm初始化配置文件，位于kubeadm/目录，设置了Kubernetes版本、Pod IP段、SVC IP段、nodeport端口范围等，可参考 kubeadm 配置
- keepalived：keepalived配置文件，位于各个master节点的/etc/keepalived目录
- haproxy：haproxy的配置文件，位于各个master节点的/etc/haproxy/目录
shell
root@master01:~# cat k8sdir/init/kubeadm-config.yaml #检查集群初始化配置
---
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta3
kind: ClusterConfiguration
etcd:
local:
dataDir: "/data/etcd"
networking:
serviceSubnet: "10.20.0.0/16" #设置svc网段
podSubnet: "10.10.0.0/16" #设置Pod网段
dnsDomain: "cluster.local"
kubernetesVersion: "v1.32.3" #设置安装版本
controlPlaneEndpoint: "172.24.8.180:16443" #设置相关API VIP地址
imageRepository: registry.aliyuncs.com/google_containers #设置国内镜像站点
apiServer:
certSANs:
- localhost
- 127.0.0.1
- 172.24.8.180
- master03
- 172.24.8.183
- master02
- 172.24.8.182
- master01
- 172.24.8.181
extraArgs:
service-node-port-range: "80-65535"
default-not-ready-toleration-seconds: "180" #简单not-ready时间优化
default-unreachable-toleration-seconds: "180" #简单unreachable时间优化
controllerManager:
extraArgs:
node-monitor-period: "3s"
node-monitor-grace-period: "30s"
certificatesDir: "/etc/kubernetes/pki"
#clusterName: "example-cluster"
---
apiVersion: kubelet.config.k8s.io/v1beta1
kind: KubeletConfiguration
cgroupDriver: systemd
mageGCHighThresholdPercent: 95
imageGCLowThresholdPercent: 90
---
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
kind: KubeProxyConfiguration
mode: ipvsKubernetes默认的端口范围为30000-32767，为便于后期大量的应用，建议做端口扩展，如ingress的80、443端口，然后开放80-65535端口号。
同时开放更多端口范围后，使用的时候需要注意外部应用端口和Kubernetes使用的nodeport端口冲突的情况。
提示：更多config文件参考：kubeadm 配置 (v1beta4)
默认kubeadm配置可使用kubeadm config print init-defaults > config.yaml生成。
Master01上初始化
Master01节点上执行初始化，即完成单节点的Kubernetes，其他节点采用添加的方式部署。
提示：kubeadm init过程会执行系统预检查，预检查通过则继续init，也可以提前执行如下命令进行预检查操作： kubeadm init phase preflight
shell
root@master01:~# kubeadm init --config=k8sdir/init/kubeadm-config.yaml --upload-certs #保留如下命令用于后续节点添加
[init] Using Kubernetes version: v1.32.3
[preflight] Running pre-flight checks
[preflight] Pulling images required for setting up a Kubernetes cluster
[preflight] This might take a minute or two, depending on the speed of your internet connection
[preflight] You can also perform this action beforehand using 'kubeadm config images pull'
[certs] Using certificateDir folder "/etc/kubernetes/pki"
......
Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!
To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
Alternatively, if you are the root user, you can run:
export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf
You should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:
https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/
You can now join any number of control-plane nodes running the following command on each as root:
kubeadm join 172.24.8.180:16443 --token da9vsn.ygkqe0bvvdmdea5s \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:8b67aa30b925fbc8ed3105ec416eb27da87bc06e6bd0cc7814ec83a3e25915a8 \
--control-plane --certificate-key 7003c90eb58c6cf22f954b0727dc1b5f016f2c7dd824877f47e7de4b9a21ca50
Please note that the certificate-key gives access to cluster sensitive data, keep it secret!
As a safeguard, uploaded-certs will be deleted in two hours; If necessary, you can use
"kubeadm init phase upload-certs --upload-certs" to reload certs afterward.
Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:
kubeadm join 172.24.8.180:16443 --token da9vsn.ygkqe0bvvdmdea5s \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:8b67aa30b925fbc8ed3105ec416eb27da87bc06e6bd0cc7814ec83a3e25915a8注意：如上token具有默认24小时的有效期，token和hash值可通过如下方式获取：
kubeadm token list
如果 Token 过期以后，可以输入以下命令，生成新的 Token:
shell
kubeadm token create
openssl x509 -pubkey -in /etc/kubernetes/pki/ca.crt | openssl rsa -pubin -outform der 2>/dev/null | openssl dgst -sha256 -hex | sed 's/^.* //'附加：初始化过程大致步骤如下：
-
certs\]：生成相关的各种证书
-
etcd\]：创建ETCD的静态Pod
-
kubeconfig\]：生成相关的kubeconfig文件
-
addons\]：附带的相关插件
添加Master节点
采用 kubeadm join 将其他Master节点添加至集群。
shell
root@master01:~# JOINS_IP=(172.24.8.182 172.24.8.183)
root@master01:~# for join_ip in "${JOINS_IP[@]}"; do
echo -e "\n\033[33m[INFO] Joining ${join_ip}...\033[0m"
ssh root@${join_ip} "kubeadm join 172.24.8.180:16443 --token da9vsn.ygkqe0bvvdmdea5s \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:8b67aa30b925fbc8ed3105ec416eb27da87bc06e6bd0cc7814ec83a3e25915a8 \
--control-plane --certificate-key 7003c90eb58c6cf22f954b0727dc1b5f016f2c7dd824877f47e7de4b9a21ca50"
done提示：如上仅需Master01节点操作，通过循环将master02和master03添加至当前集群的controlplane。
添加kubectl环境
给所有master节点创建相关Kubernetes集群配置文件保存目录，以及相关登录凭证，kubectl命令补全等。
shell
root@master01:~# source environment.sh
root@master01:~# for master_ip in "${MASTER_IPS[@]}"; do
echo -e "\n\n\033[33m[INFO] >>> ${master_ip}...\033[0m"
ssh -T root@${master_ip} << 'EOF'
mkdir -p $HOME/.kube
cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
cat << EOB > /etc/profile.d/custom_kubectl.sh
export KUBECONFIG=\$HOME/.kube/config
source <(kubectl completion bash)
EOB
chmod 644 /etc/profile.d/custom_kubectl.sh
EOF
done
root@master01:~# source /etc/profile安装NIC插件
NIC插件介绍
- Calico 是一个安全的 L3 网络和网络策略提供者。
- Canal 结合 Flannel 和 Calico， 提供网络和网络策略。
- Cilium 是一个 L3 网络和网络策略插件， 能够透明的实施 HTTP/API/L7 策略。 同时支持路由（routing）和叠加/封装（ overlay/encapsulation）模式。
- Contiv 为多种用例提供可配置网络（使用 BGP 的原生 L3，使用 vxlan 的 overlay，经典 L2 和 Cisco-SDN/ACI）和丰富的策略框架。Contiv 项目完全开源。安装工具同时提供基于和不基于 kubeadm 的安装选项。
- Flannel 是一个可以用于 Kubernetes 的 overlay 网络提供者。
- Romana 是一个 pod 网络的层 3 解决方案，并且支持 NetworkPolicy API。Kubeadm add-on 安装细节可以在这里找到。
- Weave Net 提供了在网络分组两端参与工作的网络和网络策略，并且不需要额外的数据库。
- CNI-Genie 使 Kubernetes 无缝连接到一种 CNI 插件，例如：Flannel、Calico、Canal、Romana 或者 Weave。
提示：本方案使用Calico插件。
部署calico
确认相关配置，如MTU，网卡接口，Pod的IP地址段。
calico支持operator和manifests方式部署，本方案operator部署，对于manifests也也可参考：https://raw.githubusercontent.com/projectcalico/calico/v3.29.3/manifests/calico.yaml
| 维度 | Operator 模式 | Manifest 模式 |
|---|---|---|
| 管理方式 | 通过 Kubernetes Operator 动态管理 Calico 生命周期 | 通过静态 YAML 文件直接部署资源 |
| 适用场景 | 生产环境、需要自动化运维和高级功能（如自动升级、配置热更新） | 快速部署、测试环境、需要完全手动控制配置的场合 |
| 复杂度 | 较高（需理解 CRD 和 Operator 逻辑） | 较低（直接应用 YAML） |
| 灵活性 | 高（通过 CRD 动态调整配置） | 中（需手动修改 YAML 并重新部署） |
| 升级维护 | 自动化升级（Operator 负责版本迁移） | 手动升级（需下载新版本 Manifest 并重新应用） |
| 监控与自愈 | 内置健康检查和故障恢复机制 | 依赖 Kubernetes 原生机制（如 livenessProbe） |
Operator相对Manifest有如下优势：
- 自动证书轮换
- 配置热更新
- 多版本兼容管理
- 细粒度组件监控指标
- 一键式集群扩展
shell
root@master01:~# kubectl create -f https://raw.githubusercontent.com/projectcalico/calico/v3.29.3/manifests/tigera-operator.yaml
root@master01:~# wget https://raw.githubusercontent.com/projectcalico/calico/v3.29.3/manifests/custom-resources.yaml
root@master01:~# vim custom-resources.yaml
#......
apiVersion: operator.tigera.io/v1
kind: Installation
metadata:
name: default
spec:
# Configures Calico networking.
calicoNetwork:
mtu: 1450 #根据实际情况配置mtu
nodeAddressAutodetectionV4:
interface: "eth0" #建议指定网卡
ipPools:
- name: default-ipv4-ippool
blockSize: 26
cidr: 10.10.0.0/16 #配置网段，kubeadm匹配
root@master01:~# kubectl create -f custom-resources.yaml提示：其他配置建议保持默认，MTU建议为网卡当前MTU减去50。\
shell
root@master01:~# kubectl get pods --all-namespaces -o wide #查看部署的所有Pod
NAMESPACE NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
calico-apiserver calico-apiserver-68db9dc44f-28h9g 1/1 Running 0 31m 10.10.235.4 master03 <none> <none>
calico-apiserver calico-apiserver-68db9dc44f-knmlb 1/1 Running 0 34m 10.10.59.200 master02 <none> <none>
calico-system calico-kube-controllers-6948974b95-x5v7c 1/1 Running 0 33m 10.10.59.204 master02 <none> <none>
calico-system calico-node-2bwxb 1/1 Running 0 33m 172.24.8.181 master01 <none> <none>
calico-system calico-node-6rt9p 1/1 Running 0 33m 172.24.8.183 master03 <none> <none>
calico-system calico-node-8n8nk 1/1 Running 0 33m 172.24.8.182 master02 <none> <none>
calico-system calico-typha-798b656c89-5pdqb 1/1 Running 0 33m 172.24.8.183 master03 <none> <none>
calico-system calico-typha-798b656c89-vcwc9 1/1 Running 0 33m 172.24.8.182 master02 <none> <none>
calico-system csi-node-driver-7lgf5 2/2 Running 0 34m 10.10.59.203 master02 <none> <none>
calico-system csi-node-driver-c4kzv 2/2 Running 0 14m 10.10.241.65 master01 <none> <none>
calico-system csi-node-driver-l7xht 2/2 Running 0 34m 10.10.235.3 master03 <none> <none>
kube-system coredns-6766b7b6bb-7znzk 1/1 Running 0 73m 10.10.59.201 master02 <none> <none>
kube-system coredns-6766b7b6bb-h2q9x 1/1 Running 0 73m 10.10.59.202 master02 <none> <none>
kube-system etcd-master01 1/1 Running 0 73m 172.24.8.181 master01 <none> <none>
kube-system etcd-master02 1/1 Running 0 70m 172.24.8.182 master02 <none> <none>
kube-system etcd-master03 1/1 Running 0 70m 172.24.8.183 master03 <none> <none>
kube-system kube-apiserver-master01 1/1 Running 0 73m 172.24.8.181 master01 <none> <none>
kube-system kube-apiserver-master02 1/1 Running 0 70m 172.24.8.182 master02 <none> <none>
kube-system kube-apiserver-master03 1/1 Running 0 70m 172.24.8.183 master03 <none> <none>
kube-system kube-controller-manager-master01 1/1 Running 0 73m 172.24.8.181 master01 <none> <none>
kube-system kube-controller-manager-master02 1/1 Running 0 70m 172.24.8.182 master02 <none> <none>
kube-system kube-controller-manager-master03 1/1 Running 0 70m 172.24.8.183 master03 <none> <none>
kube-system kube-proxy-cj5h9 1/1 Running 0 70m 172.24.8.182 master02 <none> <none>
kube-system kube-proxy-dvqx7 1/1 Running 0 73m 172.24.8.181 master01 <none> <none>
kube-system kube-proxy-xz4s2 1/1 Running 0 70m 172.24.8.183 master03 <none> <none>
kube-system kube-scheduler-master01 1/1 Running 0 73m 172.24.8.181 master01 <none> <none>
kube-system kube-scheduler-master02 1/1 Running 0 70m 172.24.8.182 master02 <none> <none>
kube-system kube-scheduler-master03 1/1 Running 0 70m 172.24.8.183 master03 <none> <none>
tigera-operator tigera-operator-789496d6f5-hmrbz 1/1 Running 0 35m 172.24.8.182 master02 <none> <none>
root@master01:~# kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
master01 Ready control-plane 75m v1.32.3
master02 Ready control-plane 72m v1.32.3
master03 Ready control-plane 72m v1.32.3提示：官方calico参考：https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml
添加Worker节点
添加Worker节点
shell
root@master01:~# source environment.sh
root@master01:~# for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
do
echo -e "\n\n\033[33m[INFO] >>> ${node_ip}...\033[0m"
ssh root@${node_ip} "kubeadm join 172.24.8.180:16443 --token da9vsn.ygkqe0bvvdmdea5s \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:8b67aa30b925fbc8ed3105ec416eb27da87bc06e6bd0cc7814ec83a3e25915a8"
ssh root@${node_ip} "systemctl enable kubelet.service"
done提示：如上仅需Master01节点操作，从而实现所有Worker节点添加至集群，若添加异常可通过如下方式重置：
shell
root@worker01:~# kubeadm reset
root@worker01:~# ifconfig kube-ipvs0 down
root@worker01:~# ip link delete kube-ipvs0
root@worker01:~# ifconfig tunl0@NONE down
root@worker01:~# ip link delete tunl0@NONE
root@worker01:~# rm -rf /var/lib/cni/确认验证
shell
rroot@master01:~# kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
master01 Ready control-plane 79m v1.32.3
master02 Ready control-plane 77m v1.32.3
master03 Ready control-plane 76m v1.32.3
worker01 Ready <none> 3m52s v1.32.3
worker02 Ready <none> 3m49s v1.32.3
worker03 Ready <none> 3m46s v1.32.3
root@master01:~# kubectl get serviceaccount
NAME SECRETS AGE
default 0 79m
root@master01:~# kubectl cluster-info
Kubernetes control plane is running at https://172.24.8.180:16443
CoreDNS is running at https://172.24.8.180:16443/api/v1/namespaces/kube-system/services/kube-dns:dns/proxy
To further debug and diagnose cluster problems, use 'kubectl cluster-info dump'.
root@master01:~# kubectl get pod -n kube-system -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
coredns-6766b7b6bb-7znzk 1/1 Running 0 79m 10.10.59.201 master02 <none> <none>
coredns-6766b7b6bb-h2q9x 1/1 Running 0 79m 10.10.59.202 master02 <none> <none>
etcd-master01 1/1 Running 0 79m 172.24.8.181 master01 <none> <none>
etcd-master02 1/1 Running 0 77m 172.24.8.182 master02 <none> <none>
etcd-master03 1/1 Running 0 76m 172.24.8.183 master03 <none> <none>
kube-apiserver-master01 1/1 Running 0 79m 172.24.8.181 master01 <none> <none>
kube-apiserver-master02 1/1 Running 0 77m 172.24.8.182 master02 <none> <none>
kube-apiserver-master03 1/1 Running 0 76m 172.24.8.183 master03 <none> <none>
kube-controller-manager-master01 1/1 Running 0 79m 172.24.8.181 master01 <none> <none>
kube-controller-manager-master02 1/1 Running 0 77m 172.24.8.182 master02 <none> <none>
kube-controller-manager-master03 1/1 Running 0 76m 172.24.8.183 master03 <none> <none>
kube-proxy-74hhh 1/1 Running 0 4m13s 172.24.8.184 worker01 <none> <none>
kube-proxy-cj5h9 1/1 Running 0 77m 172.24.8.182 master02 <none> <none>
kube-proxy-dvqx7 1/1 Running 0 79m 172.24.8.181 master01 <none> <none>
kube-proxy-kpxj5 1/1 Running 0 4m7s 172.24.8.186 worker03 <none> <none>
kube-proxy-mb9qg 1/1 Running 0 4m10s 172.24.8.185 worker02 <none> <none>
kube-proxy-xz4s2 1/1 Running 0 76m 172.24.8.183 master03 <none> <none>
kube-scheduler-master01 1/1 Running 0 79m 172.24.8.181 master01 <none> <none>
kube-scheduler-master02 1/1 Running 0 77m 172.24.8.182 master02 <none> <none>
kube-scheduler-master03 1/1 Running 0 76m 172.24.8.183 master03 <none> <none>提示：更多Kubetcl使用参考：https://kubernetes.io/docs/reference/kubectl/kubectl/
https://kubernetes.io/docs/reference/kubectl/overview/
更多kubeadm使用参考：https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm/
Helm部署
helm介绍
Helm 是 Kubernetes 的软件包管理工具。包管理器类似 Ubuntu 中使用的apt、Centos中使用的yum 或者Python中的 pip 一样，能快速查找、下载和安装软件包。通常每个包称为一个Chart，一个Chart是一个目录（一般情况下会将目录进行打包压缩，形成name-version.tgz格式的单一文件，方便传输和存储）。
Helm 由客户端组件 helm 和服务端组件 Tiller 组成, 能够将一组K8S资源打包统一管理, 是查找、共享和使用为Kubernetes构建的软件的最佳方式。
Helm优势
在 Kubernetes中部署一个可以使用的应用，需要涉及到很多的 Kubernetes 资源的共同协作。
如安装一个 WordPress 博客，用到了一些 Kubernetes 的一些资源对象。包括 Deployment 用于部署应用、Service 提供服务发现、Secret 配置 WordPress 的用户名和密码，可能还需要 pv 和 pvc 来提供持久化服务。并且 WordPress 数据是存储在mariadb里面的，所以需要 mariadb 启动就绪后才能启动 WordPress。这些 k8s 资源过于分散，不方便进行管理。
基于如上场景，在 k8s 中部署一个应用，通常面临以下几个问题：
如何统一管理、配置和更新这些分散的 k8s 的应用资源文件；
如何分发和复用一套应用模板；
如何将应用的一系列资源当做一个软件包管理。
对于应用发布者而言，可以通过 Helm 打包应用、管理应用依赖关系、管理应用版本并发布应用到软件仓库。
对于使用者而言，使用 Helm 后不用需要编写复杂的应用部署文件，可以以简单的方式在 Kubernetes 上查找、安装、升级、回滚、卸载应用程序。
前置准备
Helm 将使用 kubectl 在已配置的集群上部署 Kubernetes 资源，因此需要如下前置准备：
- 正在运行的 Kubernetes 集群；
- 预配置的 kubectl 客户端和 Kubernetes 集群正确交互。
二进制安装Helm
建议采用二进制安装helm。
shell
root@master01:~# source environment.sh
root@master01:~# mkdir helm
root@master01:~# cd helm/
root@master01 helm# HELMVERSION=v3.17.2
root@master01 helm# wget https://repo.huaweicloud.com/helm/${HELMVERSION}/helm-${HELMVERSION}-linux-amd64.tar.gz
root@master01 helm# tar -zxvf helm-${HELMVERSION}-linux-amd64.tar.gz
root@master01:~# for master_ip in "${MASTER_IPS[@]}"
do
echo -e "\n\n\033[33m[INFO] >>> ${master_ip}...\033[0m"
sleep 1
scp -rp linux-amd64/helm root@${master_ip}:/usr/local/bin/
ssh root@${master_ip} "echo 'source <(helm completion bash)' >> /etc/profile.d/custom_helm.sh"
done
root@master01 helm# source /etc/profile
root@master01 helm# helm version #查看安装版本提示：更多安装方式参考官方手册：https://helm.sh/docs/intro/install/ 。
Helm操作
查找chart
helm search：可以用于搜索两种不同类型的源。
helm search hub：搜索 Helm Hub，该源包含来自许多不同仓库的Helm chart。
helm search repo：搜索已添加到本地头helm客户端（带有helm repo add）的仓库，该搜索是通过本地数据完成的，不需要连接公网。
shell
root@master01:~# helm search hub #可搜索全部可用chart
root@master01:~# helm search hub wordpress添加repo
类似CentOS添加yum源，可以给helm仓库添加相关源。
shell
root@master01:~# helm repo list #查看repo
root@master01:~# helm repo add azure https://mirror.azure.cn/kubernetes/charts
root@master01:~# helm repo add aliyun https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts
root@master01:~# helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami
root@master01:~# helm search repo azure
root@master01:~# helm search repo aliyun
root@master01:~# helm search repo bitnami #搜索repo中的chart
root@master01:~# helm repo update #更新repo的chart提示：bitnami chart更多信息参考：Kubernetes Bitnami chart
提示：更多helm知识可参考： Kubernetes集群管理-Helm部署及使用 。
Metrics部署
Metrics介绍
在Kubernetes新的监控体系中，Metrics Server用于提供核心指标（Core Metrics），包括Node、Pod的CPU和内存使用指标，对其他自定义指标（Custom Metrics）的监控则由Prometheus等组件来完成。
Metrics Server是一个可扩展的、高效的容器资源度量，通常可用于Kubernetes内置的自动伸缩，即自动伸缩可依据metrics的度量指标。
Metrics Server从Kubelets收集资源指标，并通过Metrics API将它们暴露在Kubernetes apisserver中，供Pod水平或垂直自动伸缩使用。
kubectl top也可以访问Metrics API，可查看相关对象资源使用情况。
提示：当前官方建议Metrics Server仅用于自动伸缩，不要使用它来当做对Kubernetes的监控解决方案，或者监控解决方案的上游来源，对于完整的Kubernetes监控方案，可直接从Kubelet的/metrics/resource endpoint收集指标。
Metrics Server建议场景
- 使用Metrics Server的场景:
- 基于CPU/内存的水平快速自动缩放；
- 自动调整/建议容器所需的资源。
Metrics Server不建议场景
不建议使用Metrics Server的场景:
- 非Kubernetes集群；
- 集群资源对象资源消耗的准确依据；
- 基于CPU/内存以外的其他资源的水平自动缩放。
对于整个集群的准备监控，可参考 Prometheus 。
Metrics特点
Metrics Server主要特点:
- 在大多数集群上可以以单Pod工作；
- 快速自动伸缩，且每15秒收集一次指标；
- 资源消耗极低，在集群中每个节点上仅需1分片CPU和2 MB内存；
- 可扩展支持最多5000个节点集群。
Metrics需求
Metrics Server对集群和网络配置有特定的需求依赖，这些需求依赖并不是所有集群默认开启的。
在使用Metrics Server之前，需要确保集群支持这些需求：
- kube-apiserver必须启用聚合层（aggregation layer）；
- 节点必须启用Webhook身份验证和授权；
- Kubelet证书需要由集群证书颁发机构签名(或者通过向Metrics Server传递--kubelet-insecure-tls禁用证书验证)；
- 容器运行时必须实现容器度量rpc(或有cAdvisor支持)；
- 网络应支持以下通信:
- 控制平面到Metrics Server通信要求：控制平面节点需要到达Metrics Server的pod IP和端口10250(如果hostNetwork开启，则可以是自定义的node IP和对应的自定义端口，保持通信即可）；
- Metrics Server到所有节点的Kubelete通信要求：Metrics Server需要到达node节点地址和Kubelet端口。地址和端口在Kubelet中配置，并作为Node对象的一部分发布。.status.address和.status.daemonEndpoints.kubeletEndpoint.port定义地址和端口（默认10250）。Metrics Server将根据kubelet-preferred-address-types命令行标志提供的列表选择第一个节点地址（默认InternalIP，ExternalIP，Hostname）。
开启聚合层
有关聚合层知识参考：https://blog.csdn.net/liukuan73/article/details/81352637
kubeadm方式部署默认已开启。
获取部署文件
根据实际生产环境，对Metrics Server的部署进行个性化修改，其他保持默认即可。
主要涉及：部署副本数为3，追加--kubelet-insecure-tls配置。
本文使用helm部署metrics，manifest方式可参考：Kubernetes集群管理-集群监控Metrics 。
bash
root@master01:~# mkdir metrics
root@master01:~# cd metrics/
root@master01:~/metrics# helm repo add metrics-server https://kubernetes-sigs.github.io/metrics-server/
root@master01:~/metrics# helm repo list | grep metrics-server
metrics-server https://kubernetes-sigs.github.io/metrics-server/
root@master01:~/metrics# helm search repo metrics-server
NAME CHART VERSION APP VERSION DESCRIPTION
azure/metrics-server 2.11.4 0.3.6 DEPRECATED - Metrics Server is a cluster-wide a...
bitnami/metrics-server 7.4.1 0.7.2 Metrics Server aggregates resource usage data, ...
metrics-server/metrics-server 3.12.2 0.7.2 Metrics Server is a scalable, efficient source ...创建自定义配置
shell
root@master01:~/metrics# helm show values metrics-server/metrics-server > defaults-values.yaml #查看默认配置
root@master01:~/metrics# vim myvalues.yaml
image:
repository: registry.aliyuncs.com/google_containers/metrics-server #修改为阿里云镜像
containerPort: 10300 #修改端口
hostNetwork:
enabled: true #追加此行
replicas: 3 #根据集群规模调整副本数
args:
- --secure-port=10300
- --kubelet-insecure-tls #自签名证书场景必须追加此行提示：当开启hostNetwork的时候，metrics-server d是会使用宿主机网络栈，该pod默认的10250会和kubelet默认端口10250冲突，因此建议修改端口。
kubelet各端口作用可参考： Kubelet 各个端口作用 10250
正式部署
shell
root@master01:~/metrics# helm upgrade --install metrics-server metrics-server/metrics-server -f myvalues.yaml
root@master01:~/metrics# kubectl -n kube-system get pods -l app.kubernetes.io/name=metrics-server -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
metrics-server-b46fcc76f-st5qk 1/1 Running 0 2m10s 172.24.8.185 worker02 <none> <none>
metrics-server-b46fcc76f-t46lg 1/1 Running 0 2m10s 172.24.8.186 worker03 <none> <none>
metrics-server-b46fcc76f-v2v6f 1/1 Running 0 2m10s 172.24.8.184 worker01 <none> <none>查看资源监控
可使用kubectl top查看相关监控项。
shell
root@master01:~# kubectl top nodes
root@master01:~# kubectl top pods --all-namespaces
提示：Metrics Server提供的数据也可以供HPA控制器使用，以实现基于CPU使用率或内存使用值的Pod自动扩缩容功能。
有关metrics更多部署参考：
https://kubernetes.io/docs/tasks/debug-application-cluster/resource-metrics-pipeline/
开启开启API Aggregation参考：
https://kubernetes.io/docs/concepts/extend-kubernetes/api-extension/apiserver-aggregation/
API Aggregation介绍参考：
https://kubernetes.io/docs/tasks/access-kubernetes-api/configure-aggregation-layer/
Nginx ingress部署
ingress介绍
Kubernetes中的应用通常以Service对外暴露，而Service的表现形式为IP:Port，即工作在TCP/IP层。
对于基于HTTP的服务来说，不同的URL地址经常对应到不同的后端服务（RS）或者虚拟服务器（Virtual Host），这些应用层的转发机制仅通过Kubernetes的Service机制是无法实现的。
从Kubernetes 1.1版本开始新增Ingress资源对象，用于将不同URL的访问请求转发到后端不同的Service，以实现HTTP层的业务路由机制。
Kubernetes使用了一个Ingress策略规则和一个具体的Ingress Controller，两者结合实现了一个完整的Ingress负载均衡器。
使用Ingress进行负载分发时，Ingress Controller基于Ingress策略规则将客户端请求直接转发到Service对应的后端Endpoint（Pod）上，从而跳过kube-proxy的转发功能，kube-proxy不再起作用。
简单的理解就是：ingress使用DaemonSet或Deployment在相应Node上监听80或443，然后配合相应规则，因为Nginx外面绑定了宿主机80端口（就像 NodePort），本身又在集群内，那么向后直接转发到相应ServiceIP即可实现相应需求。
ingress controller + ingress 策略规则 ----> services。
同时当Ingress Controller提供的是对外服务，则实际上实现的是边缘路由器的功能。
典型的HTTP层路由的架构：
设置标签
建议对于非业务相关的应用，构建集群所需的应用（如Ingress），部署在master节点，从而复用master节点的高可用。
采用标签，结合部署的yaml中的tolerations，实现ingress部署在master节点的配置。
shell
root@master01:~# kubectl label nodes master0{1,2,3} ingress=enable获取部署文件
获取部署所需的yaml资源。
shell
root@master01:~# mkdir ingress
root@master01:~# cd ingress/
root@master01:~/ingress# helm repo add ingress-nginx https://kubernetes.github.io/ingress-nginx/
root@master01:~/ingress# helm repo list | grep ingress-nginx
ingress-nginx https://kubernetes.github.io/ingress-nginx/
root@master01:~/ingress# helm search repo ingress-nginx
NAME CHART VERSION APP VERSION DESCRIPTION
ingress-nginx/ingress-nginx 4.12.1 1.12.1 Ingress controller for Kubernetes using NGINX a...
root@master01:~/ingress# helm show values ingress-nginx --repo https://kubernetes.github.io/ingress-nginx > defaults-values.yaml #查看默认配置提示：ingress官方参考：https://github.com/kubernetes/ingress-nginx
https://kubernetes.github.io/ingress-nginx/deploy/
创建自定义配置
为方便后续管理和排障，对相关Nginx ingress挂载时区，以便使Pod时间正确，从而相关记录日志能具有时效性。
同时对ingress做了简单配置，如日志格式，副本数等。
自定义配置可参考默认helm values进行修改。
shell
root@master01:~/ingress# vim myvalues.yaml
global:
image:
registry: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com
controller:
image:
image: google_containers/nginx-ingress-controller
digest: ""
config:
allow-snippet-annotations: "true"
client-header-buffer-size: "512k"
large-client-header-buffers: "4 512k"
client-body-buffer-size: "128k"
proxy-buffer-size: "256k"
proxy-body-size: "50m"
server-name-hash-bucket-size: "128"
map-hash-bucket-size: "128"
## SSL 配置
ssl-ciphers: "ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384:DHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:DHE-DSS-AES128-GCM-SHA256:kEDH+AESGCM:ECDHE-RSA-AES128-SHA256:ECDHE-ECDSA-AES128-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-SHA:ECDHE-ECDSA-AES128-SHA:ECDHE-RSA-AES256-SHA384:ECDHE-ECDSA-AES256-SHA384:ECDHE-RSA-AES256-SHA:ECDHE-ECDSA-AES256-SHA:DHE-RSA-AES128-SHA256:DHE-RSA-AES128-SHA:DHE-DSS-AES128-SHA256:DHE-RSA-AES256-SHA256:DHE-DSS-AES256-SHA:DHE-RSA-AES256-SHA:AES128-GCM-SHA256:AES256-GCM-SHA384:AES128-SHA256:AES256-SHA256:AES128-SHA:AES256-SHA:AES:CAMELLIA:DES-CBC3-SHA:!aNULL:!eNULL:!EXPORT:!DES:!RC4:!MD5:!PSK:!aECDH:!EDH-DSS-DES-CBC3-SHA:!EDH-RSA-DES-CBC3-SHA:!KRB5-DES-CBC3-SHA"
ssl-protocols: "TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2"
## 日志格式
log-format-upstream: '{"time": "$time_iso8601", "remote_addr": "$proxy_protocol_addr", "x-forward-for": "$proxy_add_x_forwarded_for", "request_id": "$req_id","remote_user": "$remote_user", "bytes_sent": $bytes_sent, "request_time": $request_time, "status": $status, "vhost": "$host", "request_proto": "$server_protocol", "path": "$uri", "request_query": "$args", "request_length": $request_length, "duration": $request_time,"method": "$request_method", "http_referrer": "$http_referer", "http_user_agent": "$http_user_agent" }'
tolerations:
- key: node-role.kubernetes.io/control-plane
effect: NoSchedule
nodeSelector:
kubernetes.io/os: linux
ingress: enable
service:
type: NodePort
externalTrafficPolicy: "Local"
nodePorts:
http: "80"
https: "443"
extraVolumeMounts:
- name: timeconfig
mountPath: /etc/localtime
readOnly: true
extraVolumes:
- name: timeconfig
hostPath:
path: /etc/localtime
type: File
admissionWebhooks:
patch:
image:
image: google_containers/kube-webhook-certgen
digest: ""
replicaCount: 3提示：添加默认backend需要等待default-backend创建完成controllers才能成功部署，新版本ingress不再推荐添加default backend。
正式部署
通常对于国外的包有可能直接安装会失败，可提前wget或者pull至本地，然后进行安装。
bash
root@master01:~/ingress# helm pull ingress-nginx/ingress-nginx
root@master01:~/ingress# ll
total 112K
-rw-r--r-- 1 root root 48K Mar 30 20:03 defaults-values.yaml
-rw-r--r-- 1 root root 57K Mar 30 22:48 ingress-nginx-4.12.1.tgz
-rw-r--r-- 1 root root 2.4K Mar 30 22:37 myvalues.yaml
root@master01:~/ingress# helm upgrade --install ingress-nginx ./ingress-nginx-4.12.1.tgz --namespace ingress-nginx --create-namespace -f myvalues.yaml提示：如上本地安装命令等效于：
shell
root@master01:~/ingress# helm upgrade --install ingress-nginx ingress-nginx/ingress-nginx --namespace ingress-nginx --create-namespace -f myvalues.yaml确认验证
查看Pod部署进度，是否成功完成。
shell
root@master01 ingress# kubectl get pods -n ingress-nginx -o wide
root@master01 ingress# kubectl get svc -n ingress-nginx -o wide
提示：参考文档： https://github.com/kubernetes/ingress-nginx/blob/master/docs/deploy/index.md 。
提示：其他更多ingress学习知识可参考此博客： Ingress-Nginx使用指南上篇 。
Dashboard部署
dashboard介绍
dashboard是基于Web的Kubernetes用户界面，即WebUI。
可以使用dashboard将容器化应用程序部署到Kubernetes集群，对容器化应用程序进行故障排除，以及管理集群资源。
可以使用dashboard来查看群集上运行的应用程序，以及创建或修改单个Kubernetes资源（例如部署、任务、守护进程等）。
可以使用部署向导扩展部署，启动滚动更新，重新启动Pod或部署新应用程序。
dashboard还提供有关群集中Kubernetes资源状态以及可能发生的任何错误的信息。
通常生产环境中建议部署dashboard，以便于图形化来完成基础运维。
从7.0.0版本开始，社区已放弃了对基于manifest安装的支持，现在只支持基于helm的安装。 由于多容器设置和对Kong网关API代理的严重依赖，原有基于yaml清单安装的方式已不可行。
同时基于helm的安装，部署速度更快，并且可以更好地控制Dashboard运行所需的所有依赖项。并且已经改变了版本控制方案，并从Helm chart中删除了appVersion。
因为，使用多容器设置，每个模块现在都是单独的版本，Helm chart版本现在可以被视为应用版本。
设置标签
基于最佳实践，非业务应用，或集群自身的应用都部署在Master节点。
shell
root@master01:~# kubectl label nodes master0{1,2,3} dashboard=enable提示：建议对于Kubernetes自身相关的应用（如dashboard），此类非业务应用部署在master节点。
创建证书
默认dashboard会自动创建证书，同时使用对应证书创建secret。生产环境可以启用相应的域名进行部署dashboard，因此需要为对应的域名制作TLS证书。
证书可通过如下任意一种方式获取。
- 方式一：脚本快速自签名
基于实验目的，采用自签名证书。
shell
root@master01:~# mkdir -p /root/dashboard/certs
root@master01:~# cd /root/dashboard/
root@master01:~/dashboard# vim signcert.sh
#!/bin/sh
#***************************************************************#
# ScriptName: signcert.sh
# Author: xhy
# Create Date: 2025-02-25 21:49
# Modify Author: xhy
# Modify Date: 2025-03-31 00:00
# Version: v1
#***************************************************************#
# 配置参数
#PARENT_DOMAIN="linuxsb.com" # 父级域名
#SUB_DOMAINS=("minio" "rminio" "kas") # 子域名列表，可选配置
PARENT_DOMAIN="linuxsb.com"
SUB_DOMAINS=("web")
#...... #其他保持默认
root@master01:~/dashboard# bash signcert.sh
root@master01:~/dashboard# mv certs/linuxsb.com.crt certs/tls.crt
root@master01:~/dashboard# mv certs/linuxsb.com.key certs/tls.key
root@master01:~/dashboard# ll certs/tls.*
-rw-r--r-- 1 root root 1208 Mar 31 00:01 certs/tls.crt
-rw------- 1 root root 1704 Mar 31 00:01 certs/tls.key- 方式二：命令快速自签名
shell
root@master01:~# cd /root/dashboard/certs
root@master01:~/dashboard/certs# openssl req -x509 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -keyout tls.key -out tls.crt -subj "/C=CN/ST=ZheJiang/L=HangZhou/O=Xianghy/OU=Xianghy/CN=webui.linuxsb.com"
root@master01:~/dashboard/certs# ll tls.*- 方式三：申请免费证书
多个渠道可获取免费90天的证书，免费证书获取可参考：https://freessl.cn 。或者腾讯云 SSL证书 板块。
将已获取的证书上传至对应目录。
手动创建secret
自定义证书的场景，建议提前使用对应的证书创建secret。
shell
root@master01:~/dashboard/certs# cd /root/dashboard/
root@master01:~/dashboard# kubectl create ns kubernetes-dashboard #v3版本dashboard独立ns
root@master01:~/dashboard# kubectl -n kubernetes-dashboard create secret tls kubernetes-dashboard-certs \
--cert=/root/dashboard/certs/tls.crt \
--key=/root/dashboard/certs/tls.key
root@master01:~/dashboard# kubectl -n kubernetes-dashboard get secret kubernetes-dashboard-certs -o yaml #查看证书信息获取部署文件
添加kubernetes-dashboard的repo仓库。
shell
root@master01:~# helm repo add kubernetes-dashboard https://kubernetes.github.io/dashboard/
root@master01:~# helm repo list
NAME URL
......
kubernetes-dashboard https://kubernetes.github.io/dashboard/ 创建自定义配置
根据实际情况修改默认的chart values，未配置的项表示使用默认值。
如下yaml主要做了几项自定义配置：
- 指定dashboard部署在master节点，将其归属为集群自有应用，而非业务应用；
- 指定了使用自有的TLS证书，及https的ingress域名；
- 指定了污点能接受master节点；
- 指定了Pod挂载本地时间文件，使Pod时钟正确。
kubernetes-dashboard默认的values值参考 Kubernetes dashboard chart values ，没有自定义的参数将自动沿用默认配置。
shell
root@master01:~# cd /root/dashboard/
root@master01:~/dashboard# helm show values kubernetes-dashboard/kubernetes-dashboard > defaults-values.yaml #查看默认配置
root@master01:~/dashboard# vim myvalues.yaml
app:
scheduling:
nodeSelector: {"dashboard": "enable"}
ingress:
enabled: true
hosts:
# - localhost
- web.linuxsb.com
ingressClassName: nginx
annotations:
nginx.ingress.kubernetes.io/ssl-redirect: "true"
tls:
enabled: true
secretName: "kubernetes-dashboard-certs"
tolerations:
- key: node-role.kubernetes.io/control-plane
effect: NoSchedule
auth:
nodeSelector: {"dashboard": "enable"}
# API deployment configuration
api:
scaling:
replicas: 3
containers:
volumeMounts:
- mountPath: /tmp
name: tmp-volume
- mountPath: /etc/localtime
name: timeconfig
volumes:
- name: tmp-volume
emptyDir: {}
- name: timeconfig
hostPath:
path: /etc/localtime
nodeSelector: {"dashboard": "enable"}
tolerations:
- key: node-role.kubernetes.io/control-plane
operator: "Exists"
effect: "NoSchedule"
# WEB UI deployment configuration
web:
scaling:
replicas: 3
containers:
volumeMounts:
- mountPath: /tmp
name: tmp-volume
- mountPath: /etc/localtime
name: timeconfig
volumes:
- name: tmp-volume
emptyDir: {}
- name: timeconfig
hostPath:
path: /etc/localtime
nodeSelector: {"dashboard": "enable"}
tolerations:
- key: node-role.kubernetes.io/control-plane
operator: "Exists"
effect: "NoSchedule"
# Metrics Scraper
metricsScraper:
scaling:
replicas: 3
containers:
volumeMounts:
- mountPath: /tmp
name: tmp-volume
- mountPath: /etc/localtime
name: timeconfig
volumes:
- name: tmp-volume
emptyDir: {}
- name: timeconfig
hostPath:
path: /etc/localtime
nodeSelector: {"dashboard": "enable"}
tolerations:
- key: node-role.kubernetes.io/control-plane
operator: "Exists"
effect: "NoSchedule"
kong:
nodeSelector: {"dashboard": "enable"}
tolerations:
- key: node-role.kubernetes.io/control-plane
operator: "Exists"
effect: "NoSchedule"正式部署
根据生产环境最佳实践进行调优，调优完成后开始部署。
shel
root@master01:~/dashboard# helm upgrade --install kubernetes-dashboard kubernetes-dashboard/kubernetes-dashboard --create-namespace --namespace kubernetes-dashboard -f myvalues.yaml提示：对于国内环境，可能如上直接部署会由于网络原因失败，可单独将dashboard包下载至本地，然后通过命令部署。
shell
root@master01:~/dashboard# helm pull kubernetes-dashboard/kubernetes-dashboard
root@master01:~/dashboard# helm upgrade --install kubernetes-dashboard ./kubernetes-dashboard-7.11.1.tgz \
--create-namespace --namespace kubernetes-dashboard \
-f myvalues.yaml
shell
root@master01:~/dashboard# helm -n kubernetes-dashboard list
NAME NAMESPACE REVISION UPDATED STATUS CHART APP VERSION
kubernetes-dashboard kubernetes-dashboard 1 2025-03-31 00:10:33.070211851 +0800 CST deployed kubernetes-dashboard-7.11.1
root@master01:~/dashboard# kubectl -n kubernetes-dashboard get all
root@master01:~/dashboard# kubectl -n kubernetes-dashboard get ingress -o wide
NAME CLASS HOSTS ADDRESS PORTS AGE
kubernetes-dashboard nginx web.linuxsb.com 10.20.199.82 80, 443 5m28s
默认配置中，会自动为dashboard创建ingress规则，部署ingress之后可直接如上图所示存在dashboard的ingress对象。
创建管理员账户
建议创建管理员账户，dashboard默认没有创建具有管理员权限的账户，同时v7版本登录只支持token方式。
因此建议创建管理员权限的用户，然后创建此用户的token，然后使用此token进行登录。
shell
root@master01:~/dashboard# cat <<EOF > dashboard-admin.yaml
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
name: admin
namespace: kubernetes-dashboard
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
name: admin
roleRef:
apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
kind: ClusterRole
name: cluster-admin
subjects:
- kind: ServiceAccount
name: admin
namespace: kubernetes-dashboard
---
apiVersion: v1
kind: Secret
type: kubernetes.io/service-account-token
metadata:
name: admin
namespace: kubernetes-dashboard
annotations:
kubernetes.io/service-account.name: "admin"
EOF
root@master01:~/dashboard# kubectl apply -f dashboard-admin.yaml查看token
最新版dashboard只支持token的方式访问dashboard。
shell
root@master01:~/dashboard# ADMIN_SECRET=$(kubectl -n kubernetes-dashboard get secret | grep admin | awk '{print $1}')
root@master01:~/dashboard# DASHBOARD_LOGIN_TOKEN=$(kubectl describe secret -n kubernetes-dashboard ${ADMIN_SECRET} | grep -E '^token' | awk '{print $2}')
root@master01:~/dashboard# echo ${DASHBOARD_LOGIN_TOKEN}提示：也可通过如下方式获取name为admin的secret的token。
kubectl -n kubernetes-dashboard get secret admin -o jsonpath={".data.token"} | base64 -d
将web.linuxsb.com.crt证书文件导入，以便于浏览器使用该文件登录。
导入证书
将web.linuxsb.com.crt证书导入浏览器，并设置为信任，可规避证书不受信任的弹出。
测试访问dashboard
本实验采用ingress所暴露的域名： https://web.linuxsb.com
使用对应admin用户的token进行访问。
登录后默认进入的是default命名空间，可切换至其他对应的namespace，对整个Kubernetes进行管理和查看。
提示：更多dashboard访问方式及认证可参考附004.Kubernetes Dashboard简介及使用。
dashboard登录整个流程可参考：https://www.cnadn.net/post/2613.html
Longhorn存储部署
Longhorn概述
Longhorn是用于Kubernetes的开源分布式块存储系统。
当前Kubernetes 1.32.3 版本建议使用Longhorn 1.8.1 。
提示：更多介绍参考：https://github.com/longhorn/longhorn 。
安装要求
安装 Longhorn 的 Kubernetes 集群中的每个节点都必须满足以下要求：
- 与 Kubernetes 兼容的容器运行时，如Docker v1.13+、containerd v1.3.7+ ；
- Kubernetes >= v1.25；
- open-iscsi已安装，并且iscsid守护程序在所有节点上运行，此为必要条件，Longhorn 依赖 iscsiadm 主机为 Kubernetes 提供持久卷；
- RWX 支持要求每个节点都安装 NFSv4 客户端；
- 有关安装 NFSv4 客户端；
- 主机文件系统支持file extents存储数据的功能，当前支持：ext4、xfs；
- 其他必要命令工具：bash、curl、findmnt、grep、awk、blkid、lsblk；
- 为了正确部署和运行 Longhorn，Longhorn 工作负载必须能够以 root 身份运行。
本指南旨在使用longhorn给Kubernetes提供持久化存储，通常由Kubernetes的应用操作Longhorn，Longhorn也支持直接通过longhornctl命令操作存储。
longhornctl命令更多使用参考：longhornctl命令工具 。
shell
curl -sSfL -o /usr/local/bin/longhornctl https://github.com/longhorn/cli/releases/download/v1.8.1/longhornctl-linux-amd64
chmod +x /usr/local/bin/longhornctlroot权限说明可参考： Root和特权权限说明
安装准备
- 脚本检查
最新版官方已提供完整的环境检查脚本。
shell
root@master01:~# curl -sSfL https://raw.githubusercontent.com/longhorn/longhorn/v1.8.1/scripts/environment_check.sh | bash- 环境准备
后续业务应用可能运行在任意节点位置，挂载操作需要在任何节点可正常执行。
所有节点均需要安装基础以来软件。
shell
root@master01:~# source environment.sh
root@master01:~# for all_ip in "${ALL_IPS[@]}"
do
echo -e "\n\n\033[33m[INFO] >>> ${all_ip}...\033[0m"
ssh root@${all_ip} "cat /boot/config-`uname -r`| grep CONFIG_NFS_V4 || true"
ssh root@${all_ip} "apt-get -y install open-iscsi nfs-common &"
ssh root@${all_ip} "cat > /etc/modules-load.d/iscsid.conf <<EOF
iscsi_tcp
nfs
nfsv4
EOF
"
ssh root@${all_ip} "systemctl restart systemd-modules-load.service"
ssh root@${all_ip} "systemctl enable iscsid --now"
done提示：如上仅需Master01节点操作，从而实现所有Worker节点的组件安装。
设置标签
本实验规划master用于 Longhorn UI 部署，worker用于提供真实的存储。
在Master节点上部署 Longhorn UI 。
在worker节点上部署 Longhorn Manager 和 Longhorn Driver 。
shell
root@master01:~# kubectl label nodes master0{1,2,3} longhorn-ui=enabled
root@master01:~# kubectl label nodes worker0{1,2,3} longhorn-storage=enabled提示：ui图形界面可复用master高可用，因此部署在master节点。
准备磁盘
Longhorn的分布式存储，建议独立磁盘设备专门作为存储卷，可提前挂载。
longhorn默认使用/var/lib/longhorn/作为设备路径，可提前挂载/dev/nvme0n2设备。
不同环境下裸磁盘的设备名不一样，且根据启动时识别的顺序可能设备名不一样，因此建议采用UUID挂载设备，保持挂载一致性。
shell
root@worker01:~# fdisk -l #判断新增的独立磁盘
root@master01:~# source environment.sh
root@worker01:~# for node_ip in "${NODE_IPS[@]}"
do
echo ">>> ${node_ip}"
ssh root@${node_ip} "mkfs.xfs -f /dev/sdb && mkdir -p /var/lib/longhorn/ && echo '/dev/sdb /var/lib/longhorn xfs defaults 0 0' >> /etc/fstab && mount -a"
done提示：如上操作需要在所有worker节点根据相应的UUID进行挂载操作。\
shell
root@master01:~# source environment.sh
root@master01:~# for node_ip in ${NODE_IPS[@]}
do
echo -e "\n\n\033[33m[INFO] >>> ${node_ip}...\033[0m"
ssh root@${node_ip} "systemctl daemon-reload"
ssh root@${node_ip} "mount -a"
echo -e "\n\n\033[34m[WARN] >>> ${node_ip} check result...\033[0m"
sleep 1
ssh root@${node_ip} "df -hT | grep longhorn"
done获取部署文件
根据实际生产环境，对Longhorn进行优化配置。
存储节点使用worker01、worker02、worker03，图形界面可部署在master节点，复用Kubernetes的高可用。
提示：也可使用kubectl进行安装，kubectl安装参考官方： Install with Kubectl
kubectl和helm安装时均可自定义相关配置，更多自定义配置可参考官方：Longhorn自定义配置
shell
root@master01:~# mkdir longhorn
root@master01:~# cd longhorn/
root@master01:~/longhorn# helm repo add longhorn https://charts.longhorn.io
root@master01:~/longhorn# helm repo list | grep longhorn
longhorn https://charts.longhorn.io
root@master01:~/longhorn# helm search repo longhorn
NAME CHART VERSION APP VERSION DESCRIPTION
longhorn/longhorn 1.8.1 v1.8.1 Longhorn is a distributed block storage system ...创建自定义配置
shell
root@master01:~/longhorn# helm show values longhorn --repo https://charts.longhorn.io > defaults-values.yaml #查看默认配置
root@master01:~/longhorn# vim myvalues.yaml
longhornManager:
nodeSelector:
longhorn-storage: enabled
extraVolumeMounts:
- name: timeconfig
mountPath: /etc/localtime
readOnly: true
extraVolumes:
- name: timeconfig
hostPath:
path: /etc/localtime
longhornDriver:
nodeSelector:
longhorn-storage: enabled
longhornUI:
replicas: 3
nodeSelector:
longhorn-ui: enabled
tolerations:
- key: node-role.kubernetes.io/control-plane
effect: NoSchedule
extraVolumeMounts:
- name: timeconfig
mountPath: /etc/localtime
readOnly: true
extraVolumes:
- name: timeconfig
hostPath:
path: /etc/localtime
ingress:
enabled: true
ingressClassName: "nginx"
host: "longhorn.linuxsb.com"
path: /
pathType: Prefix
annotations:
nginx.ingress.kubernetes.io/auth-type: basic
nginx.ingress.kubernetes.io/auth-secret: longhorn-basic-auth
nginx.ingress.kubernetes.io/auth-realm: 'Authentication Required'
nginx.ingress.kubernetes.io/proxy-body-size: 50m
nginx.ingress.kubernetes.io/ssl-redirect: "false"对于longhorn-ui的svc不建议直接通过nodeport暴露，保持默认的ClusterIP，然后通过ingress对外暴露。
创建Longhorn UI密码
使用已部署完成的ingress将Longhorn UI暴露，以便于使用URL形式访问Longhorn图形界面进行Longhorn的基础管理。
使用helm部署Longhorn中，可直接在自定义 values中直接配置ingress，若开启认证，则需要提前创建好用户密码。
shell
root@master01:~/longhorn# apt-get -y install apache2-utils
root@master01:~/longhorn# htpasswd -c auth admin #创建用户名和密码
New password: [输入密码]
Re-type new password: [输入密码]提示：也可通过如下命令创建用户名和密码：
USER=admin; PASSWORD=admin1234; echo "${USER}:$(openssl passwd -stdin -apr1 <<< ${PASSWORD})" >> auth
创建secret。
shell
root@master01:~/longhorn# kubectl create namespace longhorn-system
root@master01:~/longhorn# kubectl -n longhorn-system create secret generic longhorn-basic-auth --from-file=auth正式部署
基于自定义的 helm values 进行部署。
shell
root@master01:~/longhorn# helm upgrade --install longhorn longhorn/longhorn --create-namespace --namespace longhorn-system -f myvalues.yaml
root@master01:~/longhorn# kubectl -n longhorn-system get pods -o wide #查看所有已部署的Pod
root@master01:~/longhorn# kubectl -n longhorn-system get svc -o wide
root@master01:~/longhorn# kubectl -n longhorn-system get svc longhorn-frontend
root@master01:~/longhorn# kubectl -n longhorn-system get ingress longhorn-ingress
root@master01:~/longhorn# kubectl -n longhorn-system describe svc longhorn-frontend
root@master01:~/longhorn# kubectl -n longhorn-system describe ingress longhorn-ingress 
提示：若部署异常可删除重建，若出现无法删除namespace，可通过如下操作进行删除：
方式一：
shell
root@master01:~/longhorn# helm -n longhorn-system uninstall longhorn
root@master01:~/longhorn# kubectl -n longhorn-system edit settings.longhorn.io deleting-confirmation-flag
#......
value: "true"方式二：
shell
wget https://github.com/longhorn/longhorn/blob/master/uninstall/uninstall.yaml
kubectl apply -f uninstall.yaml
kubectl get job/longhorn-uninstall -n longhorn-system -w
kubectl delete -f uninstall.yaml #等待任务完成再次执行delete
rm -rf /var/lib/longhorn/*动态sc创建
部署Longhorn后，默认已创建一个名为longhorn的sc。
shell
root@master01:~/longhorn# kubectl get sc
NAME PROVISIONER RECLAIMPOLICY VOLUMEBINDINGMODE ALLOWVOLUMEEXPANSION AGE
longhorn (default) driver.longhorn.io Delete Immediate true 16m
longhorn-static driver.longhorn.io Delete Immediate true 16m也可以通过如下方式创建一个新的sc，测试Longhorn部署结果。
shell
root@master01:~/longhorn# cat <<EOF > longhornpsc.yaml
kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
name: longhorn-test
provisioner: driver.longhorn.io
allowVolumeExpansion: true
parameters:
numberOfReplicas: "3"
staleReplicaTimeout: "2880" # 48 hours in minutes
fromBackup: ""
fsType: "ext4"
EOF
root@master01:~/longhorn# kubectl apply -f longhornpsc.yaml测试PV及PVC
使用常见的Nginx Pod进行测试，模拟生产环境常见的Web类应用的持久性存储卷。
shell
root@master01:~/longhorn# cat <<EOF > longhornpvc.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: longhorn-pvc
spec:
accessModes:
- ReadWriteOnce
storageClassName: longhorn
resources:
requests:
storage: 50Mi
EOF #创建PVC
root@master01:~/longhorn# cat <<EOF > longhornpod.yaml
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: longhorn-pod
namespace: default
spec:
containers:
- name: volume-test
image: nginx:stable-alpine
imagePullPolicy: IfNotPresent
volumeMounts:
- name: volv
mountPath: /usr/share/nginx/html
ports:
- containerPort: 80
volumes:
- name: volv
persistentVolumeClaim:
claimName: longhorn-pvc
EOF #创建Pod
root@master01:~/longhorn# kubectl apply -f longhornpvc.yaml -f longhornpod.yaml
root@master01:~/longhorn# kubectl get pods -o wide
root@master01:~/longhorn# kubectl get pvc -o wide
root@master01:~/longhorn# kubectl get pv -o wide
确认验证
浏览器访问：longhorn.linuxsb.com ，并输入设置的账号和密码。
使用admin/[密码]登录查看。
kube-Prometheus部署
获取资源
root@master01:~# git clone https://github.com/prometheus-operator/kube-prometheus.git拉取镜像
由于Prometheus所需镜像仓库国外，建议提前拉取至本地，如上 docker_pull_lists_images.sh 脚本为个人使用脚本，把国外镜像先同步国内至仓库，然后从国内仓库下载，再修改tag为yaml中默认的国外tag。
shell
root@master01:~# cd kube-prometheus/
root@master01:~/kube-prometheus# grep -rn "image:" manifests/ | awk '{print $3}' | grep -v ^$ | sort | uniq > images.list #查看manifests部署所需镜像
root@master01:~/kube-prometheus# cat images.list
ghcr.io/jimmidyson/configmap-reload:v0.14.0
grafana/grafana:11.5.2
quay.io/brancz/kube-rbac-proxy:v0.19.0
quay.io/prometheus/alertmanager:v0.28.1
quay.io/prometheus/blackbox-exporter:v0.26.0
quay.io/prometheus/node-exporter:v1.9.0
quay.io/prometheus-operator/prometheus-operator:v0.81.0
quay.io/prometheus/prometheus:v3.2.1
registry.k8s.io/kube-state-metrics/kube-state-metrics:v2.15.0
registry.k8s.io/prometheus-adapter/prometheus-adapter:v0.12.0
root@master01:~/kube-prometheus# wget http://down.linuxsb.com/myshell/docker_pull_lists_images.sh
root@master01:~/kube-prometheus# for all_ip in "${ALL_IPS[@]}"
do
echo -e "\n\n\033[33m[INFO] >>> ${all_ip}...\033[0m"
sleep 2
scp -rp /root/ctr_*.sh root@${all_ip}:/root/
ssh root@${all_ip} "bash ctr_pull_lists_images.sh"
done创建prometheus持久卷
prometheus 默认是通过 emptyDir 进行挂载的，emptyDir 挂载的数据的生命周期和 Pod 生命周期一致的，为了实现数据持久化，本方案建议提前生成持久卷。
prometheus是一种 StatefulSet 有状态集的部署模式，可直接将 StorageClass 配置到如下yaml 中。
本环境已创建动态存储longhorn，longhorn部署参考《附034.Kubernetes_v1.21.0高可用部署架构二》。
[root@master01 ~]# kubectl get sc
NAME PROVISIONER RECLAIMPOLICY VOLUMEBINDINGMODE ALLOWVOLUMEEXPANSION AGE
longhorn driver.longhorn.io Delete Immediate true 12d
[root@master01 ~]# cd kube-prometheus/manifests/
[root@master01 manifests]# vim prometheus-prometheus.yaml #追加如下持久化配置
......
storage:
volumeClaimTemplate:
spec:
storageClassName: longhorn
resources:
requests:
storage: 1Gi创建grafana持久卷
Grafana 是部署模式为 Deployment，所以我们提前为其创建一个 grafana-pvc.yaml 文件，加入下面 PVC 配置。
[root@master01 manifests]# vim grafana-pvc.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: grafana-storage
namespace: monitoring
spec:
accessModes:
- ReadWriteOnce
storageClassName: longhorn
resources:
requests:
storage: 1Gi
[root@master01 manifests]# vim grafana-deployment.yaml
......
volumeMounts:
- mountPath: /var/lib/grafana
name: grafana-storage
readOnly: false
......
serviceAccountName: grafana
volumes:
- name: grafana-storage
persistentVolumeClaim: #修改为预创建的pvc
claimName: grafana-storage
......修改暴露服务端口
需要修改的是alertmanager-main，grafana，prometheus-k8s。
[root@master01 manifests]# vim alertmanager-service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
#......
spec:
type: NodePort #SVC暴露模式设为NodePort
ports:
- name: web
port: 9093
targetPort: web
nodePort: 30010 #指定nodePort
#......
[root@master01 manifests]# vim grafana-service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
#......
spec:
type: NodePort #SVC暴露模式设为NodePort
ports:
- name: http
port: 3000
targetPort: http
nodePort: 30011 #指定nodePort
#......
[root@master01 manifests]# vim prometheus-service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
#......
spec:
type: NodePort #SVC暴露模式设为NodePort
ports:
- name: web
port: 9090
targetPort: web
nodePort: 30012 #指定nodePort
#......部署operator
[root@master01 manifests]# kubectl apply --server-side -f ./setup #创建monitoring命名空间和CRD模板
[root@master01 manifests]# kubectl apply -f .提示：如上操作会创建monitoring 的命名空间，以及相关的 Prometheus Operator 控制器。
创建 Operator 后，可以创建自定义资源清单（CRD），若需要自定义资源对象生效就需要安装对应的 Operator 控制器，因此如上创建operator需要在创建CRD之前。
提示：kube-Prometheus安装和使用完全教程 中提到了给Prometheus提权，可参考。
确认验证
[root@master01 manifests]# kubectl -n monitoring get pods -o wide
[root@master01 manifests]# kubectl -n monitoring get svc -o wide
若要使用端口访问，由于kube-Prometheus默认会创建networkpolicy，因此在不适用规则的情况下，可删除相应的策略。
shell
[root@master01 manifests]# kubectl delete -f alertmanager-networkPolicy.yaml
[root@master01 manifests]# kubectl delete -f grafana-networkPolicy.yaml
[root@master01 manifests]# kubectl delete -f prometheus-networkPolicy.yaml访问alertmanager-main，http://172.24.8.180:30010/ 。
访问grafana，http://172.24.8.180:30011/ ，默认用户名密码都为admin。
访问prometheus-k8s，http://172.24.8.180:30012/ 。
ingress暴露alertmanager
[root@master01 manifests]# vim alertmanager-ingress.yaml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: alertmanager-ingress
namespace: monitoring
labels:
kubernetes.io/cluster-service: 'true'
kubernetes.io/name: alertmanager
spec:
ingressClassName: "nginx"
rules:
- host: alertmanager.linuxsb.com
http:
paths:
- path: /
pathType: Prefix
backend:
service:
name: alertmanager-main
port:
number: 9093
[root@master01 manifests]# kubectl apply -f alertmanager-ingress.yamlingress暴露prometheus
[root@master01 manifests]# vim prometheus-ingress.yaml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: prometheus-ingress
namespace: monitoring
labels:
kubernetes.io/cluster-service: 'true'
kubernetes.io/name: prometheus
spec:
ingressClassName: "nginx"
rules:
- host: prometheus.linuxsb.com
http:
paths:
- path: /
pathType: Prefix
backend:
service:
name: prometheus-k8s
port:
number: 9090
[root@master01 manifests]# kubectl apply -f prometheus-ingress.yamlingress暴露grafana
[root@master01 manifests]# vim grafana-ingress.yaml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: grafana-ingress
namespace: monitoring
labels:
kubernetes.io/cluster-service: 'true'
kubernetes.io/name: grafana
spec:
ingressClassName: "nginx"
rules:
- host: grafana.linuxsb.com
http:
paths:
- path: /
pathType: Prefix
backend:
service:
name: grafana
port:
number: 3000
[root@master01 manifests]# kubectl apply -f grafana-ingress.yaml确认验证
访问grafana，http://alertmanager.linuxsb.com 。
访问grafana，http://prometheus.linuxsb.com 。
访问grafana，http://grafana.linuxsb.com 。
配置grafana
配置源数据
浏览器访问：http://grafana.linuxsb.com ，Connections ----> Data Sources。
本项目grafana默认已经添加了Prometheus数据源，可以直接使用。
配置Grafana
配置dashboard，新增dashboard。
导入dashboard，本实验使用315号模板，此Dashboard 模板来展示 Kubernetes 集群的监控信息。
设置导入后的dashboard名称，以及使用的监控数据源。
查看Kubernetes监控信息。
Grafana其他配置
建议配置对应的时区。
查看Kubernetes监控
提示：本文参考：https://blog.csdn.net/zuozewei/article/details/108358460
kubesphere 部署
kubesphere 介绍
KubeSphere，是基于 Kubernetes 内核的分布式多租户商用云原生操作系统。在开源能力的基础上，在多云集群管理、微服务治理、应用管理等多个核心业务场景进行功能延伸。
商用扩展中心实现高度模块化，满足不同场景业务需求。以强大的企业级云原生底座，完善的专家级解决方案和服务支持，赋能企业数字化转型和规模化运营。
自 KubeSphere v4.0 起，引入扩展机制，推出了全新的 KubeSphere 架构：KubeSphere LuBan，它构建在 Kubernetes 之上，支持高度可配置和可扩展。KubeSphere LuBan，是一个分布式的云原生可扩展开放架构，为扩展组件提供一个可热插拔的微内核。自此，KubeSphere 所有功能组件及第三方组件都会基于 KubeSphere LuBan，以扩展组件的方式无缝融入到 KubeSphere 控制台中，并独立维护版本，真正实现即插即用的应用级云原生操作系统。
提示：更多 KubeSphere 参考KubeSphere产品简介 。
创建证书
使用自定义域名访问 kubesphere ，因此需要为对应的域名制作TLS证书。
证书可通过如下任意一种方式获取。
- 方式一：脚本快速自签名
基于实验目的，采用自签名证书。
shell
root@master01:~# mkdir -p /root/kubesphere/certs
root@master01:~# cd /root/kubesphere/
root@master01:~/kubesphere# vim signcert.sh
#!/bin/sh
#***************************************************************#
# ScriptName: signcert.sh
# Author: xhy
# Create Date: 2025-02-25 21:49
# Modify Author: xhy
# Modify Date: 2025-03-31 00:00
# Version: v1
#***************************************************************#
# 配置参数
#PARENT_DOMAIN="linuxsb.com" # 父级域名
#SUB_DOMAINS=("kubesphere") # 子域名列表，可选配置
PARENT_DOMAIN="linuxsb.com"
SUB_DOMAINS=("web")
#...... #其他保持默认
root@master01:~/kubesphere# bash signcert.sh
root@master01:~/kubesphere# mv certs/linuxsb.com.crt certs/tls.crt
root@master01:~/kubesphere# mv certs/linuxsb.com.key certs/tls.key
root@master01:~/kubesphere# ll certs/tls.*
-rw-r--r-- 1 root root 1208 Mar 31 00:01 certs/tls.crt
-rw------- 1 root root 1704 Mar 31 00:01 certs/tls.key- 方式二：命令快速自签名
shell
root@master01:~# cd /root/kubesphere/
root@master01:~/kubesphere/certs# openssl req -x509 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -keyout tls.key -out tls.crt -subj "/C=CN/ST=ZheJiang/L=HangZhou/O=Xianghy/OU=Xianghy/CN=webui.linuxsb.com"
root@master01:~/kubesphere/certs# ll tls.*- 方式三：申请免费证书
多个渠道可获取免费90天的证书，免费证书获取可参考：https://freessl.cn 。或者腾讯云 SSL证书 板块。
将已获取的证书上传至对应目录。
手动创建secret
自定义证书的场景，建议提前使用对应的证书创建secret。
shell
root@master01:~# cd /root/kubesphere/
root@master01:~/kubesphere# kubectl create ns kubesphere-system
root@master01:~/kubesphere# kubectl -n kubesphere-system create secret tls tls-ks-core-ingress \
--cert=/root/kubesphere/certs/tls.crt \
--key=/root/kubesphere/certs/tls.key
root@master01:~/kubesphere# kubectl -n kubesphere-system get secret tls-ks-core-ingress -o yaml #查看证书信息获取部署文件
通过helm方式获取官方kubesphere资源。
shell
root@master01:~# mkdir kubesphere
root@master01:~# cd kubesphere/
root@master01:~/kubesphere# helm repo add kubesphere https://charts.kubesphere.com.cn/main/
root@master01:~/kubesphere# helm repo list | grep kubesphere
kubesphere https://charts.kubesphere.com.cn/main/
root@master01:~/kubesphere# helm search repo kubesphere
NAME CHART VERSION APP VERSION DESCRIPTION
kubesphere/apisix 0.7.2 2.10.0 A Helm chart for Apache APISIX
kubesphere/apisix-dashboard 0.3.0 2.9.0 A Helm chart for Apache APISIX Dashboard
kubesphere/apisix-ingress-controller 0.8.0 1.3.0 Apache APISIX Ingress Controller for Kubernetes
kubesphere/elasticsearch-exporter 3.4.0 1.1.0 Elasticsearch stats exporter for Prometheus
kubesphere/fluentbit-operator 0.1.0 0.9.0 A Helm chart for Kubernetes
kubesphere/gitlab 4.2.3 13.2.2 Web-based Git-repository manager with wiki and ...
kubesphere/harbor 1.9.3 2.5.3 An open source trusted cloud native registry th...
kubesphere/ks-core 1.1.4 v4.1.3 A Helm chart for KubeSphere Core components
kubesphere/ks-installer 0.3.1 3.2.1 The helm chart of KubeSphere, supports installi...
kubesphere/memcached 3.2.5 1.5.20 Free & open source, high-performance, distribut...
kubesphere/minio 6.0.5 RELEASE.2020-08-08T04-50-06Z High Performance, Kubernetes Native Object Storage
kubesphere/mysql 1.6.8 5.7.31 Fast, reliable, scalable, and easy to use open-...
kubesphere/mysql-exporter 0.5.6 v0.11.0 A Helm chart for prometheus mysql exporter with...
kubesphere/nfs-client-provisioner 4.0.11 4.0.2 nfs-client is an automatic provisioner that use...
kubesphere/nginx 1.3.5 1.18.0 nginx is an HTTP and reverse proxy server, a ma...
kubesphere/pvc-autoresizer 0.1.0 v0.1 Auto-resize PersistentVolumeClaim objects based...
kubesphere/redis-exporter 3.4.6 1.3.4 Prometheus exporter for Redis metrics
kubesphere/sonarqube 6.7.0 8.9-community SonarQube is an open sourced code quality scann...
kubesphere/storageclass-accessor 0.1.0 v0.1.1 The storageclass-accessor webhook is an HTTP ca...
kubesphere/tomcat 0.4.3 8.5.41 Deploy a basic tomcat application server with s...创建自定义配置
根据需求创建自定义配置：
- 设置kubesphere访问域名；
- 启用https；
- 设置正确的时钟服务器；
- 数据持久化。
shell
root@master01:~/kubesphere# helm show values kubesphere/ks-core > defaults-values.yaml #查看默认配置
root@master01:~/kubesphere# vim myvalues.yaml
global:
imageRegistry: swr.cn-southwest-2.myhuaweicloud.com/ks
portal:
hostname: "kubesphere.linuxsb.com"
https:
port: 443
ingress:
enabled: true
ingressClassName: "nginx"
annotations:
nginx.ingress.kubernetes.io/ssl-redirect: "true" # 强制HTTPS重定向
nginx.ingress.kubernetes.io/backend-protocol: "HTTPS"
tls:
enabled: true
source: importation
secretName: "tls-ks-core-ingress"
apiserver:
extraVolumeMounts:
- name: timeconfig
mountPath: /etc/localtime
readOnly: true
extraVolumes:
- name: timeconfig
hostPath:
path: /etc/localtime
console:
extraVolumeMounts:
- name: timeconfig
mountPath: /etc/localtime
readOnly: true
extraVolumes:
- name: timeconfig
hostPath:
path: /etc/localtime
controller:
extraVolumeMounts:
- name: timeconfig
mountPath: /etc/localtime
readOnly: true
extraVolumes:
- name: timeconfig
hostPath:
path: /etc/localtime
redis:
persistentVolume:
enabled: true
storageClassName: "longhorn"
size: 2Gi正式部署
使用helm正式部署。
shell
root@master01:~/kubesphere# helm upgrade --install ks-core https://charts.kubesphere.com.cn/main/ks-core-1.1.4.tgz --create-namespace --namespace kubesphere-system -f myvalues.yaml --debug --wait
确认验证
shell
root@master01:~/kubesphere# kubectl -n kubesphere-system get all -o wide
浏览器访问 https://kubesphere.linuxsb.com/ ，使用部署后的初始账号和密码登录。
重置密码。
登录主页。
简单管理
可通过kubesphere对集群进行基础管理。
本方案与上一个版本做了大量更新，主要更新如下：
1：底层操作系统从 CentOS 更新为 Ubuntu Server 24.04 ；
2：环境预配置同步迭代为在 Ubuntu Server 上执行；
3：创建配置文件脚本彻底重构，实现多节点的动态支持；
4：Metrics、Ingress、Longhorn、kubesphere均更新为helm部署的方式；
5：Longhorn做了图形界面UI组件和真正提供存储的driver组件分离；
6：新增了kube-Prometheus+grafana组件，并做了数据持久化，提供集群监控；
7：新增了一个快速生成自签名证书的脚本。
提示：更多kubesphere使用参考官方doc：KubeSphere 。
扩展：集群扩容及缩容
集群扩容
- master节点扩容
参考：添加Master节点 步骤 - worker节点扩容
参考：添加Worker节点 步骤
集群缩容
- master节点缩容
Master节点缩容的时候会自动将Pod迁移至其他节点。
shell
root@master01:~# kubectl drain master03 --delete-emptydir-data --force --ignore-daemonsets
root@master01:~# kubectl delete node master03
root@master03:~# kubeadm reset -f && rm -rf $HOME/.kube- worker节点缩容
Worker节点缩容的时候会自动将Pod迁移至其他节点。
shell
root@master01:~# kubectl drain worker04 --delete-emptydir-data --force --ignore-daemonsets
root@master01:~# kubectl delete node worker04
root@worker04:~# kubeadm reset -f
root@worker04:~# rm -rf /etc/kubernetes/admin.conf /etc/kubernetes/kubelet.conf /etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf /etc/kubernetes/controller-manager.conf /etc/kubernetes/scheduler.conf