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这篇文章主要讲解了“Kubernetes的etcd节点和扩容方法是什么”，文中的讲解内容简单清晰，易于学习与理解，下面请大家跟着小编的思路慢慢深入，一起来研究和学习“Kubernetes的etcd节点和扩容方法是什么”吧！
Kubernetes使用kubeadm安装默认只有一个etcd实例，存在单点故障的风险。提升Kubernetes集群可用性的方法包括：1、备份（Kubernetes探秘—etcd状态数据及其备份 ）；2、etcd节点和实例扩容；3、apiserver的多节点服务和负载均衡。这里主要实验etcd节点和实例的扩容。
etcd是一个独立的服务，在kubernetes中使用时将配置参数和数据目录分别映射到了宿主机目录，而且使用hostnetwork网络（本主机网络）。其中，/etc/kubernetes/manifest/etcd.yaml 为启动参数文件，/etc/kubernetes/pki/etcd 为 https使用的证书，/var/lib/etcd 为该节点的etcd数据文件。
对于已用kubeadm安装的单Master节点Kubernetes集群，其etcd运行实例只有一个。我们希望将其etcd实例扩展到多个，以降低单点失效风险。Kubernetes中etcd的扩容的思路如下：
所有节点安装kubeadm/kubectl/kubelet，按照独立master节点安装。
创建etcd集群的证书，并复制到各个节点。
在各节点修改etcd启动配置文件，启动etcd实例。有多种方式(运行结果一样、管理方式不同)：
通过 kubectl 部署，让kubernetes控制启动。通过nodeSelector指定运行的节点。
通过 kubelet 服务来启动，操作系统通过systemd启动kubelet服务。这是k8s的标准过程。
通过docker的--restart参数让容器自行启动，由容器服务来进行管理。
把etcd作为宿主机服务来直接启动，不使用Docker或者k8s管理。
将所有节点kube-apiserver.yaml的etcd服务指向本地的etcd服务实例。
etcd是分布式的存储，所有节点的数据将会自动同步，从任何节点访问都是一样的。
准备好安装etcd的节点。我使用ubuntu 18.04LTS，然后安装Docker CE 18.06和kubernetes 1.12.3。
我这里的三个节点分别为：
podc01, 10.1.1.201
podc02, 10.1.1.202
podc03, 10.1.1.203
需要提前把k8s用到的容器镜像拉取下来到每一个节点。参考：
Kubernetes 1.12.3快速升级
Kubernetes 版本锁定到1.12.3
多网卡Ubuntu服务器安装Kubernetes
Ubuntu 18.04 设置多网卡多端口聚合
快速建立Kubernetes集群，从零开始
本想尝试复制主节点的/etc/kubernetes/kpi和/etc/kubernetes/manifest目录到所有副（mate）节点，启动后出现各种问题无法正常访问，提示是ca证书问题。最后，准备从头开始创建自己的证书和部署yaml文件。
创建证书使用cfssl来创建，需要下载模版文件和修改定义文件，包括ca机构、ca-config配置、ca-key私钥、csr请求、server/peer/client等证书的配置模版文件等。需要将里面的信息按照自己的环境进行修改。
最后生成cert-file证书文件、key-file公钥文件和trusted-ca-file证书机构文件（因为我们这里用的是自签名，所以创建自己的证书机构文件）。
这三个文件在etcd实例启动时配置进去（注意：API2和API3的参数名称有些不同），需要放到每一个节点的相应目录，并映射到etcd容器卷中。
使用etcdctl作为服务客户端访问时也需要指定相应的参数，其它对端（Peer）etcd实例也需要使用这些参数来相互访问、组成集群、同步数据。
mkdir ~/cfssl && cd ~/cfssl
mkdir bin && cd bin
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64 -O cfssl
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64 -O cfssljson
chmod +x {cfssl,cfssljson}
export PATH=$PATH:~/cfssl/bin可选：为了方便，可以将path添加到~/.profile文件中，或者复制到/usr/local/bin目录。
创建证书配置文件目录：
mkdir -p ~/cfssl/etcd-certs && cd ~/cfssl/etcd-certs
生成证书配置文件放到~/cfssl/etcd-certs目录中，文件模版如下：
# ==============================================
# ca-config.json
{
"signing": {
"default": {
"expiry": "43800h"
},
"profiles": {
"server": {
"expiry": "43800h",
"usages": [
"signing",
"key encipherment",
"server auth"
]
},
"client": {
"expiry": "43800h",
"usages": [
"signing",
"key encipherment",
"client auth"
]
},
"peer": {
"expiry": "43800h",
"usages": [
"signing",
"key encipherment",
"server auth",
"client auth"
]
}
}
}
}
# ==============================================
# ca-csr.json
{
"CN": "My own CA",
"key": {
"algo": "rsa",
"size": 2048
},
"names": [
{
"C": "US",
"L": "CA",
"O": "My Company Name",
"ST": "San Francisco",
"OU": "Org Unit 1",
"OU": "Org Unit 2"
}
]
}
# ==============================================
# server.json
{
"CN": "etcd0",
"hosts": [
"127.0.0.1",
"0.0.0.0",
"10.1.1.201",
"10.1.1.202",
"10.1.1.203"
],
"key": {
"algo": "ecdsa",
"size": 256
},
"names": [
{
"C": "US",
"L": "CA",
"ST": "San Francisco"
}
]
}
# ==============================================
# peer1.json # 填本机IP
{
"CN": "etcd0",
"hosts": [
"10.1.1.201"
],
"key": {
"algo": "ecdsa",
"size": 256
},
"names": [
{
"C": "US",
"L": "CA",
"ST": "San Francisco"
}
]
}
# ==============================================
# client.json
{
"CN": "client",
"hosts": [
""
],
"key": {
"algo": "ecdsa",
"size": 256
},
"names": [
{
"C": "US",
"L": "CA",
"ST": "San Francisco"
}
]
}操作如下：
cd ~/cfssl/etcd-certs cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca - cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=server server.json | cfssljson -bare server cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=peer peer1.json | cfssljson -bare peer1 cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=client client.json | cfssljson -bare client
查看所产生的证书文件：
ls -l ~/cfssl/etcd-certs
文件包括：
...
注意：
因为扩容过程中，需要将原来的etcd库删除，会导致kubernetes集群的master节点信息丢失，因此在扩容之前，建议使用etcdctl snapshot命令进行备份。或者，另建etcd节点，将原来的数据传送过去。
启动etcd实例之前，务必将/var/lib/etcd目录清空，否则一些设置的参数将不会起作用，仍然保留原来的状态。
注意，etcd的下面几个参数只在第一次启动（初始化）时起作用，包括：
- --initial-advertise-peer-urls=http://10.1.1.202:2380
- --initial-cluster=podc02=http://10.1.1.202:2380,podc03=http://10.1.1.203:2380
- --initial-cluster-token=etcd-cluster
- --initial-cluster-state=new
如果是添加新节点，先在原来的节点运行member add xxx。然后- --initial-cluster-state=existing，再启动服务。
将cfssl/etcd-certs目录拷贝到/etc/kubernetes/pki/etcd-certs 目录，可以使用scp或sftp上传。
编辑/etc/kubernetes/manifests/etcd.yaml文件，这是kubelet启动etcd实例的配置文件。
# /etc/kubernetes/manifests/etcd.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
annotations:
scheduler.alpha.kubernetes.io/critical-pod: ""
creationTimestamp: null
labels:
component: etcd
tier: control-plane
name: etcd
namespace: kube-system
spec:
containers:
- command:
- etcd
- --advertise-client-urls=https://10.1.1.201:2379
- --cert-file=/etc/kubernetes/pki/etcd-certs/server.pem
- --client-cert-auth=true
- --data-dir=/var/lib/etcd
- --initial-advertise-peer-urls=https://10.1.1.201:2380
- --initial-cluster=etcd0=https://10.1.1.201:2380
- --key-file=/etc/kubernetes/pki/etcd-certs/server-key.pem
- --listen-client-urls=https://10.1.1.201:2379
- --listen-peer-urls=https://10.1.1.201:2380
- --name=etcd1
- --peer-cert-file=/etc/kubernetes/pki/etcd-certs/peer1.pem
- --peer-client-cert-auth=true
- --peer-key-file=/etc/kubernetes/pki/etcd-certs/peer1-key.pem
- --peer-trusted-ca-file=/etc/kubernetes/pki/etcd-certs/ca.pem
- --snapshot-count=10000
- --trusted-ca-file=/etc/kubernetes/pki/etcd-certs/ca.pem
image: k8s.gcr.io/etcd-amd64:3.2.18
imagePullPolicy: IfNotPresent
#livenessProbe:
# exec:
# command:
# - /bin/sh
# - -ec
# - ETCDCTL_API=3 etcdctl --endpoints=https://[10.1.1.201]:2379 --cacert=/etc/kubernetes/pki/etcd-certs/ca.pem
# --cert=/etc/kubernetes/pki/etcd-certs/client.pem --key=/etc/kubernetes/pki/etcd-certs/client-key.pem
# get foo
# failureThreshold: 8
# initialDelaySeconds: 15
# timeoutSeconds: 15
name: etcd
resources: {}
volumeMounts:
- mountPath: /var/lib/etcd
name: etcd-data
- mountPath: /etc/kubernetes/pki/etcd
name: etcd-certs
hostNetwork: true
priorityClassName: system-cluster-critical
volumes:
- hostPath:
path: /var/lib/etcd
type: DirectoryOrCreate
name: etcd-data
- hostPath:
path: /etc/kubernetes/pki/etcd-certs
type: DirectoryOrCreate
name: etcd-certs
status: {}参照上面的模式，在各个副节点修改etcd启动参数/etc/kubernetes/manifest/etcd.yaml文件内容。
注意：IP地址需要修改多个地方，不要遗漏、错误。
重启kubelet服务。
sudo systemctl restart kubelet。
检查etcd服务。
ectdctl 连接到实例，etcdctl member list。
最终，多节点的etcd实例链接为一个集群。
进入etcd容器执行：
alias etcdv3="ETCDCTL_API=3 etcdctl --endpoints=https://[10.1.1.201]:2379 --cacert=/etc/kubernetes/pki/etcd/ca.pem --cert=/etc/kubernetes/pki/etcd/client.pem --key=/etc/kubernetes/pki/etcd/client-key.pem" etcdv3 member add etcd1 --peer-urls="https://10.1.1.202:2380"
拷贝etcd1(10.1.1.201)节点上的证书到etcd1(10.1.1.202)节点上，复制peer1.json到etcd2的peer2.json，修改peer2.json。
# peer2.json
{
"CN": "etcd1",
"hosts": [
"10.1.86.202"
],
"key": {
"algo": "ecdsa",
"size": 256
},
"names": [
{
"C": "US",
"L": "CA",
"ST": "San Francisco"
}
]
}重新生成在etcd1上生成peer1证书：
cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=peer peer1.json | cfssljson -bare peer1
启动etcd1，配置文件如下：
# etcd02 etcd.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
annotations:
scheduler.alpha.kubernetes.io/critical-pod: ""
creationTimestamp: null
labels:
component: etcd
tier: control-plane
name: etcd
namespace: kube-system
spec:
containers:
- command:
- etcd
- --advertise-client-urls=https://10.1.1.202:2379
- --cert-file=/etc/kubernetes/pki/etcd-certs/server.pem
- --data-dir=/var/lib/etcd
- --initial-advertise-peer-urls=https://10.1.1.202:2380
- --initial-cluster=etcd01=https://10.1.1.201:2380,etcd02=https://10.1.1.202:2380
- --key-file=/etc/kubernetes/pki/etcd-certs/server-key.pem
- --listen-client-urls=https://10.1.1.202:2379
- --listen-peer-urls=https://10.1.1.202:2380
- --name=etcd02
- --peer-cert-file=/etc/kubernetes/pki/etcd-certs/peer2.pem
- --peer-client-cert-auth=true
- --peer-key-file=/etc/kubernetes/pki/etcd-certs/peer2-key.pem
- --peer-trusted-ca-file=/etc/kubernetes/pki/etcd-certs/ca.pem
- --snapshot-count=10000
- --trusted-ca-file=/etc/kubernetes/pki/etcd-certs/ca.pem
- --initial-cluster-state=existing # 千万别加双引号，被坑死
image: k8s.gcr.io/etcd-amd64:3.2.18
imagePullPolicy: IfNotPresent
# livenessProbe:
# exec:
# command:
# - /bin/sh
# - -ec
# - ETCDCTL_API=3 etcdctl --endpoints=https://[10.1.1.202]:2379 --cacert=/etc/kubernetes/pki/etcd-certs/ca.crt
# --cert=/etc/kubernetes/pki/etcd/healthcheck-client.crt --key=/etc/kubernetes/pki/etcd-certs/healthcheck-client.key
# get foo
# failureThreshold: 8
# initialDelaySeconds: 15
# timeoutSeconds: 15
name: etcd
resources: {}
volumeMounts:
- mountPath: /var/lib/etcd
name: etcd-data
- mountPath: /etc/kubernetes/pki/etcd
name: etcd-certs
hostNetwork: true
priorityClassName: system-cluster-critical
volumes:
- hostPath:
path: /var/lib/etcd
type: DirectoryOrCreate
name: etcd-data
- hostPath:
path: /etc/kubernetes/pki/etcd-certs
type: DirectoryOrCreate
name: etcd-certs
status: {}进入etcd容器执行：
alias etcdv3="ETCDCTL_API=3 etcdctl --endpoints=https://[10.1.86.201]:2379 --cacert=/etc/kubernetes/pki/etcd/ca.pem --cert=/etc/kubernetes/pki/etcd/client.pem --key=/etc/kubernetes/pki/etcd/client-key.pem" etcdv3 member add etcd1 --peer-urls="https://10.1.1.203:2380"
按照以上步骤，增加etcd03。
# etcdctl --endpoints=https://[10.1.1.201]:2379 --ca-file=/etc/kubernetes/pki/etcd-certs/ca.pem --cert-file=/etc/kubernetes/pki/etcd-certs/client.pem --key-file=/etc/kubernetes/pki/etcd-certs/client-key.pem cluster-health member 5856099674401300 is healthy: got healthy result from https://10.1.86.201:2379 member df99f445ac908d15 is healthy: got healthy result from https://10.1.86.202:2379 cluster is healthy
- --etcd-cafile=/etc/kubernetes/pki/etcd-certs/ca.pem - --etcd-certfile=/etc/kubernetes/pki/etcd-certs/client.pem - --etcd-keyfile=/etc/kubernetes/pki/etcd-certs/client-key.pem
至此，etcd已经扩展成多节点的分布式集群，而且各个节点的kubernetes都是可以访问的。
注意：
上面的流程适合刚创建的k8s集群。
如果已经有kubeadm的多节点集群，可以先创建node2/node3的etcd集群，然后将node1的数据同步过来，再添加node1集群，就能保留原来的数据。
参考：Kubernetes的etcd数据查看和迁移
上面所部署的工作节点还只能连接到一个apiserver，其它副节点的apiserver虽然可用但是无法被工作节点连接到。
下一步需要实现多master节点的容错，遇主节点故障时可以转移访问其它的副节点。
感谢各位的阅读，以上就是“Kubernetes的etcd节点和扩容方法是什么”的内容了，经过本文的学习后，相信大家对Kubernetes的etcd节点和扩容方法是什么这一问题有了更深刻的体会，具体使用情况还需要大家实践验证。这里是亿速云，小编将为大家推送更多相关知识点的文章，欢迎关注！
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