Kubernetes模拟生产环境搭建高可用集群中的Master节点高可用方案是怎样的

本篇文章为大家展示了Kubernetes模拟生产环境搭建高可用集群中的Master节点高可用方案是怎样的，内容简明扼要并且容易理解，绝对能使你眼前一亮，通过这篇文章的详细介绍希望你能有所收获。

注意：本高可用方案不仅适用于本文的K8S主控节点的高可用，还适用于任何需要高可用的业务场景，haproxy可改用nginx或其他负载均衡器实现

大家都知道在生产环境部署服务一定要坚持一条：不允许出现单点故障。我们在测试环境部署k8s的架构一般是单主控Master节点多个工作Node节点，生产上部署K8S集群要避免主控节点宕机，我们需要对主控节点进行高可用部署。

生产环境对主控节点的高可用的解决方案：对主控节点部署多台（3台以上），然后多部署多台（一般2台以上）负载均衡器（一般选用Nginx或者Haproxy）来对主控节点的api-server服务进行负载以防止单点故障。下面将详细说明怎么对主控节点的api-server服务高可用，主要讲负载均衡器配置值部署这一块，集群的详细搭建在后面的文章中。

主工作节点：192.168.100.107

从工作节点：192.168.100.108

虚拟IP       ：192.168.100.110

一、环境说明

系统环境：CentOS7.7

Keepalived版本：2.0.19

Haproxy版本：2.0.8

二、安装配置Keepalived服务

1.下载Keepalived源码包

官网地址：https://www.keepalived.org/

下载地址：https://www.keepalived.org/software/keepalived-2.0.19.tar.gz

2.上传并解压Keepalived源码包

tar -zxvf keepalived-2.0.19.tar.gz

3.编译Keepalived准备

进入解压目录：cd keepalived-2.0.19

执行编译准备：./configure --prefix=/work/keepalived

注意：一定要有gcc和openssl编译相关的依赖

4.编译安装Keepalived

make && make install

5.安装配置Keepalived

keepalived启动时会从/etc/keepalived/中相关的目录下查找keepalived.conf配置文件，因此将keepalived安装目录/usr/local/keepalived/etc/keepalived.conf 拷贝到/etc/keepalived/中。

mkdir /etc/keepalived/

cp /work/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf

cp /work/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/keepalived

6.设置Keepalived开机启动项

systemctl enable keepalived

然后就能使用systemctl start/stop/status keepalived管理keepalived了

7.配置Keepalived服务

107机器的配置信息：

vrrp_script check_haproxy {
       interval 3
       script "/work/script/check_haproxy.sh"
}

 
vrrp_instance kube_master{
       state master
       interface ens33
       virtual_router_id 110
       priority 100
       advert_int 3
       authentication {
            auth_type PASS
            auth_pass kube_master_password
       }
       virtual_ipaddress {
            192.168.100.110
       }
       track_script {
            check_haproxy
       }
}

108机器的配置信息：

vrrp_script check_haproxy {
       interval 3
       script "/work/script/check_haproxy.sh"
}

 
vrrp_instance kube_master{
       state backup
       interface ens33
       virtual_router_id 110
       priority 90
       advert_int 3
       authentication {
            auth_type PASS
            auth_pass kube_master_password
       }
       virtual_ipaddress {
            192.168.100.110
       }
       track_script {
            check_haproxy
       }
}

8.编写haproxy服务检测脚本

vi /work/script/check_haproxy.sh   

#!/bin/bash
active_status=`netstat -lntp|grep haproxy|wc -l`
if [ $active_status -gt 0 ]; then
    exit 0
else
    exit 1
fi

然后给脚本赋予执行权限：chmod +x /work/script/check_haproxy.sh

三、Haproxy安装部署

1.下载Haproxy源码包

官网地址：https://www.haproxy.org/

下载地址：https://www.haproxy.org/download/2.0/src/haproxy-2.0.8.tar.gz

2.上传并解压Haproxy源码包

tar -zxvf haproxy-2.0.8.tar.gz

3.编译Haproxy

需要的依赖库：openssl openssl-devel systemd-deve pcre zlib

make TARGET=linux-glibc USE_OPENSSL=1 USE_SYSTEMD=1 USE_PCRE=1 USE_ZLIB=1 USE_CRYPT_H=1 USE_LIBCRYPT=1

定内核版本：

开启https模式：USE_OPENSSL=1

指定systemd模式：USE_SYSTEMD=1

支持pcre库：USE_PCRE=1

支持zlib库：USE_ZLIB=1

支持crypt_h库：USE_CRYPT_H=1

支持libcrypt库：USE_LIBCRYPT=1

4.安装haproxy

make install PREFIX=/work/haproxy

指定安装目录：PREFIX=/work/haproxy

5.注册到系统服务

vi /usr/lib/systemd/system/haproxy.service

[Unit]

Description=HAProxy Load Balancer

After=syslog.target network.target


[Service]

ExecStartPre=/work/haproxy/sbin/haproxy -f /etc/haproxy/haproxy.cfg   -c -q

ExecStart=/work/haproxy/sbin/haproxy -Ws -f /etc/haproxy/haproxy.cfg  -p /var/run/haproxy.pid

ExecReload=/bin/kill -USR2 $MAINPID


[Install]

WantedBy=multi-user.target

6.编写Haproxy配置文件

vi /etc/haproxy/haproxy.cfg

global
    log            127.0.0.1 local0
    chroot         /var/lib/haproxy
    pidfile        /var/run/haproxy.pid
    maxconn        4000
    user           root
    group          root
    stats socket   /var/lib/haproxy/stats
    daemon


listen admin_stats
    stats   enable
    bind    *:8080
    mode    http
    option  httplog
    log     global
    maxconn 10
    stats   refresh 30s
    stats   uri /admin
    stats   realm haproxy
    stats   auth admin:admin
    stats   hide-version
    stats   admin if TRUE

 
listen kube_cluster_api_server
    log                        global
    bind                       192.168.100.110:6443
    mode                       tcp
    option                     tcplog 
    timeout http-request       10s
    timeout queue              1m
    timeout connect            10s
    timeout client             1m
    timeout server             1m
    timeout http-keep-alive    10s
    timeout check              10s
    maxconn                    3000
    balance  roundrobin
    server   kube_cluster_master01  192.168.100.111:6443  check  inter 5000 rise 2 fall 3
    server   kube_cluster_master02  192.168.100.112:6443  check  inter 5000 rise 2 fall 3
    server   kube_cluster_master03  192.168.100.113:6443  check  inter 5000 rise 2 fall 3

7.创建所需目录

创建/var/lib/haproxy/stats文件

mkdir -p /var/lib/haproxy

touch /var/lib/haproxy/stats

8.修改内核参数

vi /etc/sysctl.conf  

增加如下内容：

net.ipv4.ip_nonlocal_bind = 1  #启动haproxy的时候，允许忽视VIP的存在

net.ipv4.ip_forward = 1  #允许转发

执行sysctl -p 保存结果，使结果生效

如果没有配置以上内核参数，那么haproxy在启动的会报出cannot bind socket的错误

9.开放监控页面端口

iptables -I INPUT -p tcp --dport 8080 -j ACCEPT

四、安装验证

两台机器上都完成了如上的安装配置后

1.分别启动Keepalived服务

systemctl start keepalived 

2.分别启动Haproxy服务

systemctl start haproxy

分别登陆两台机器查看haproxy服务监控页面：

分别查看两台机器的keepalived服务是否正常

分别停止两台机器keepalived服务查看VIP分配的情况：

五、常见问题

1.configure: error: no acceptable C compiler found in $PATH   See `config.log' for more details.

解决方法：安装gcc库

2.OpenSSL is not properly installed on your system. !!!   !!! Can not include OpenSSL headers files. 

解决方法：安装openssl openssl-devel

3. WARNING - this build will not support IPVS with IPv6. Please install libnl/libnl-3 dev libraries to support IPv6 with IPVS.

解决方法：安装libnl libnl-devel

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