## 部署Master节点
kubernetes master节点包含的组件有：
* kube-apiserver
* kube-scheduler
* kube-controller-manager
目前这3个组件需要部署到同一台机器上：（后面再部署高可用的master）
- `kube-scheduler`、`kube-controller-manager` 和 `kube-apiserver` 三者的功能紧密相关；
- 同时只能有一个 `kube-scheduler`、`kube-controller-manager` 进程处于工作状态，如果运行多个，则需要通过选举产生一个 leader；
#### 环境变量
```shell
$ export NODE_IP=192.168.10.68 # 当前部署的master 机器ip
$ source /usr/k8s/bin/env.sh
```
**下载v1.8.2版本的二进制文件**
```shell
$ wget https://dl.k8s.io/v1.8.2/kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
$ tar -xzvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
```
将二进制文件拷贝到 `/usr/k8s/bin ` 目录
```shell
$ sudo cp -r server/bin/{kube-apiserver,kube-controller-manager,kube-scheduler} /usr/k8s/bin/
```
#### 创建kubernetes证书
创建kubernetes证书签名请求：
```shell
$ cat > kubernetes-csr.json <<EOF
{
"CN": "kubernetes",
"hosts": [
"127.0.0.1",
"${NODE_IP}",
"${MASTER_URL}",
"${CLUSTER_KUBERNETES_SVC_IP}",
"kubernetes",
"kubernetes.default",
"kubernetes.default.svc",
"kubernetes.default.svc.cluster",
"kubernetes.default.svc.cluster.local"
],
"key": {
"algo": "rsa",
"size": 2048
},
"names": [
{
"C": "CN",
"ST": "BeiJing",
"L": "BeiJing",
"O": "k8s",
"OU": "System"
}
]
}
EOF
```
* 如果 hosts 字段不为空则需要指定授权使用该证书的 IP 或域名列表，所以上面分别指定了当前部署的 master 节点主机 IP 以及apiserver 负载的内部域名
* 还需要添加 kube-apiserver 注册的名为 kubernetes 的服务 IP (Service Cluster IP)，一般是 kube-apiserver --service-cluster-ip-range 选项值指定的网段的第一个IP，如 “10.254.0.1”
生成kubernetes证书和私钥：
```shell
$ cfssl gencert -ca=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \
-ca-key=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem \
-config=/etc/kubernetes/ssl/ca-config.json \
-profile=kubernetes kubernetes-csr.json | cfssljson -bare kubernetes
$ ls kubernetes*
kubernetes.csr kubernetes-csr.json kubernetes-key.pem kubernetes.pem
$ sudo mkdir -p /etc/kubernetes/ssl/
$ sudo mv kubernetes*.pem /etc/kubernetes/ssl/
```
### 01配置和启动kube-apiserver
#### 创建kube-apiserver使用的客户端token文件
kubelet 首次启动时向kube-apiserver 发送TLS Bootstrapping 请求，kube-apiserver 验证请求中的token 是否与它配置的token.csv 一致，如果一致则自动为kubelet 生成证书和密钥。
```shell
# 导入的 environment.sh 文件定义了 BOOTSTRAP_TOKEN 变量
$ cat > token.csv <<EOF
${BOOTSTRAP_TOKEN},kubelet-bootstrap,10001,"system:kubelet-bootstrap"
EOF
$ sudo mv token.csv /etc/kubernetes/
```
#### 创建kube-apiserver的systemd unit文件
```shell
cat > kube-apiserver.service <<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes API Server
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
After=network.target
[Service]
ExecStart=/usr/k8s/bin/kube-apiserver \\
--admission-control=NamespaceLifecycle,LimitRanger,ServiceAccount,DefaultStorageClass,ResourceQuota \\
--advertise-address=${NODE_IP} \\
--bind-address=0.0.0.0 \\
--insecure-bind-address=${NODE_IP} \\
--authorization-mode=Node,RBAC \\
--runtime-config=rbac.authorization.k8s.io/v1alpha1 \\
--kubelet-https=true \\
--experimental-bootstrap-token-auth \\
--token-auth-file=/etc/kubernetes/token.csv \\
--service-cluster-ip-range=${SERVICE_CIDR} \\
--service-node-port-range=${NODE_PORT_RANGE} \\
--tls-cert-file=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes.pem \\
--tls-private-key-file=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes-key.pem \\
--client-ca-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \\
--service-account-key-file=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem \\
--etcd-cafile=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \\
--etcd-certfile=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes.pem \\
--etcd-keyfile=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes-key.pem \\
--etcd-servers=${ETCD_ENDPOINTS} \\
--enable-swagger-ui=true \\
--allow-privileged=true \\
--apiserver-count=2 \\
--audit-log-maxage=30 \\
--audit-log-maxbackup=3 \\
--audit-log-maxsize=100 \\
--audit-log-path=/var/lib/audit.log \\
--event-ttl=1h \\
--logtostderr=true \\
--v=6
Restart=on-failure
RestartSec=5
Type=notify
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
```
* kube-apiserver 1.6 版本开始使用 etcd v3 API 和存储格式
* --authorization-mode=RBAC 指定在安全端口使用RBAC 授权模式，拒绝未通过授权的请求
* kube-scheduler、kube-controller-manager 一般和 kube-apiserver 部署在同一台机器上，它们使用非安全端口和 kube-apiserver通信
* kubelet、kube-proxy、kubectl 部署在其它 Node 节点上，如果通过安全端口访问 kube-apiserver，则必须先通过 TLS 证书认证，再通过 RBAC 授权
* kube-proxy、kubectl 通过使用证书里指定相关的 User、Group 来达到通过 RBAC 授权的目的
* 如果使用了 kubelet TLS Boostrap 机制，则不能再指定 --kubelet-certificate-authority、--kubelet-client-certificate 和 --kubelet-client-key 选项，否则后续 kube-apiserver 校验 kubelet 证书时出现 ”x509: certificate signed by unknown authority“ 错误
* --admission-control 值必须包含 ServiceAccount，否则部署集群插件时会失败
* --bind-address 不能为 127.0.0.1
* --service-cluster-ip-range 指定 Service Cluster IP 地址段，该地址段不能路由可达
* --service-node-port-range=${NODE_PORT_RANGE} 指定 NodePort 的端口范围
* 缺省情况下 kubernetes 对象保存在etcd/registry 路径下，可以通过 --etcd-prefix 参数进行调整
* kube-apiserver 1.8版本后需要在--authorization-mode参数中添加Node，即：--authorization-mode=Node,RBAC，否则Node 节点无法注册
* 注意要开启审查日志功能，指定--audit-log-path参数是不够的，这只是指定了日志的路径，还需要指定一个审查日志策略文件：--audit-policy-file，我们也可以使用日志收集工具收集相关的日志进行分析。
**kube-node-68的kube-aipserver文件如下**
```shell
[Unit]
Description=Kubernetes API Server
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
After=network.target
[Service]
ExecStart=/usr/k8s/bin/kube-apiserver \
--admission-control=NamespaceLifecycle,LimitRanger,ServiceAccount,DefaultStorageClass,ResourceQuota \
--advertise-address=192.168.10.68 \
--bind-address=0.0.0.0 \
--insecure-bind-address=192.168.10.68 \
--authorization-mode=Node,RBAC \
--runtime-config=rbac.authorization.k8s.io/v1alpha1 \
--kubelet-https=true \
--experimental-bootstrap-token-auth \
--token-auth-file=/etc/kubernetes/token.csv \
--service-cluster-ip-range=10.254.0.0/16 \
--service-node-port-range=30000-32766 \
--tls-cert-file=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes.pem \
--tls-private-key-file=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes-key.pem \
--client-ca-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \
--service-account-key-file=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem \
--etcd-cafile=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \
--etcd-certfile=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes.pem \
--etcd-keyfile=/etc/kubernetes/ssl/kubernetes-key.pem \
--etcd-servers=https://192.168.10.65:2379,https://192.168.10.64:2379,https://192.168.10.63:2379 \
--enable-swagger-ui=true \
--allow-privileged=true \
--apiserver-count=2 \
--audit-log-maxage=30 \
--audit-log-maxbackup=3 \
--audit-log-maxsize=100 \
--audit-log-path=/var/lib/audit.log \
--event-ttl=1h \
--logtostderr=true \
--v=6
Restart=on-failure
RestartSec=5
Type=notify
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target
```
#### 启动kube-apiserver
```shell
$ sudo cp kube-apiserver.service /etc/systemd/system/
$ sudo systemctl daemon-reload
$ sudo systemctl enable kube-apiserver
$ sudo systemctl start kube-apiserver
$ sudo systemctl status kube-apiserver
```
### 02配置和启动kube-controller-manager
#### 创建kube-controller-manager的systemd unit文件
```shell
$ cat > kube-controller-manager.service <<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Controller Manager
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
[Service]
ExecStart=/usr/k8s/bin/kube-controller-manager \\
--address=127.0.0.1 \\
--master=http://${MASTER_URL}:8080 \\
--allocate-node-cidrs=true \\
--service-cluster-ip-range=${SERVICE_CIDR} \\
--cluster-cidr=${CLUSTER_CIDR} \\
--cluster-name=kubernetes \\
--cluster-signing-cert-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \\
--cluster-signing-key-file=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem \\
--service-account-private-key-file=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem \\
--root-ca-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \\
--leader-elect=true \\
--v=2
Restart=on-failure
RestartSec=5
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
```
* --address 值必须为 127.0.0.1，因为当前 kube-apiserver 期望 scheduler 和 controller-manager 在同一台机器
* --master=http://${MASTER_URL}:8080：使用http(非安全端口)与 kube-apiserver 通信，需要下面的haproxy安装成功后才能去掉8080端口。
* --cluster-cidr 指定 Cluster 中 Pod 的 CIDR 范围，该网段在各 Node 间必须路由可达(flanneld保证)
* --service-cluster-ip-range 参数指定 Cluster 中 Service 的CIDR范围，该网络在各 Node 间必须路由不可达，必须和 kube-apiserver 中的参数一致
* --cluster-signing-* 指定的证书和私钥文件用来签名为 TLS BootStrap 创建的证书和私钥
* --root-ca-file 用来对 kube-apiserver 证书进行校验，指定该参数后，才会在Pod 容器的 ServiceAccount 中放置该 CA 证书文件
* --leader-elect=true 部署多台机器组成的 master 集群时选举产生一处于工作状态的 kube-controller-manager 进程
**kube-node-68的kube-controller-manager.service文件**
```shell
[Unit]
Description=Kubernetes Controller Manager
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
[Service]
ExecStart=/usr/k8s/bin/kube-controller-manager \
--address=127.0.0.1 \
--master=http://kube-node-68:8080 \
--allocate-node-cidrs=true \
--service-cluster-ip-range=10.254.0.0/16 \
--cluster-cidr=172.30.0.0/16 \
--cluster-name=kubernetes \
--cluster-signing-cert-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \
--cluster-signing-key-file=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem \
--service-account-private-key-file=/etc/kubernetes/ssl/ca-key.pem \
--root-ca-file=/etc/kubernetes/ssl/ca.pem \
--leader-elect=true \
--v=2
Restart=on-failure
RestartSec=5
[Install]
WantedBy=multi-user.target
```
#### 启动kube-controller-manager
```shell
$ sudo cp kube-controller-manager.service /etc/systemd/system/
$ sudo systemctl daemon-reload
$ sudo systemctl enable kube-controller-manager
$ sudo systemctl start kube-controller-manager
$ sudo systemctl status kube-controller-manager
```
### 03配置和启动kube-scheduler
#### 创建kube-scheduler的sysstemd unit文件
```shell
$ cat > kube-scheduler.service <<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Scheduler
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
[Service]
ExecStart=/usr/k8s/bin/kube-scheduler \\
--address=127.0.0.1 \\
--master=http://${MASTER_URL}:8080 \\
--leader-elect=true \\
--v=2
Restart=on-failure
RestartSec=5
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
```
* --address 值必须为 127.0.0.1，因为当前 kube-apiserver 期望 scheduler 和 controller-manager 在同一台机器
* --master=http://${MASTER_URL}:8080：使用http(非安全端口)与 kube-apiserver 通信，需要下面的haproxy启动成功后才能去掉8080端口
* --leader-elect=true 部署多台机器组成的 master 集群时选举产生一处于工作状态的 kube-controller-manager 进程
**kube-node-68的kube-scheduler.service文件如下**
```shell
[Unit]
Description=Kubernetes Scheduler
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
[Service]
ExecStart=/usr/k8s/bin/kube-scheduler \
--address=127.0.0.1 \
--master=http://192.168.10.68:8080 \
--leader-elect=true \
--v=2
Restart=on-failure
RestartSec=5
[Install]
WantedBy=multi-user.target
```
#### 启动kube-scheduler
```shell
$ sudo cp kube-scheduler.service /etc/systemd/system/
$ sudo systemctl daemon-reload
$ sudo systemctl enable kube-scheduler
$ sudo systemctl start kube-scheduler
$ sudo systemctl status kube-scheduler
```
### 04验证master节点
```shell
$ kubectl get componentstatuses
NAME STATUS MESSAGE ERROR
controller-manager Healthy ok
scheduler Healthy ok
etcd-2 Healthy {"health": "true"}
etcd-0 Healthy {"health": "true"}
etcd-1 Healthy {"health": "true"}
```
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