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Kubernetes模拟生产环境搭建高可用集群中的Etcd集群是怎样部署

发布时间：2021-12-10 17:02:30 作者：柒染
来源：亿速云 阅读：192

Kubernetes模拟生产环境搭建高可用集群中的Etcd集群是怎样部署

目录

  1. 引言
  2. Etcd简介
  3. Etcd在Kubernetes中的作用
  4. Etcd集群的高可用性
  5. Etcd集群的部署方式
  6. Etcd集群的配置
  7. Etcd集群的启动与验证
  8. Etcd集群的维护与监控
  9. Etcd集群的故障处理
  10. 总结

引言

在Kubernetes的生产环境中，Etcd作为集群的核心组件之一，承担着存储集群状态和配置信息的重要任务。为了保证Kubernetes集群的高可用性，Etcd集群的高可用性也显得尤为重要。本文将详细介绍如何在模拟生产环境中搭建一个高可用的Etcd集群，并探讨其部署、配置、维护和故障处理等方面的内容。

Etcd简介

Etcd是一个分布式键值存储系统，由CoreOS开发并开源。它主要用于共享配置和服务发现，具有高可用性、一致性和强一致性等特点。Etcd使用Raft算法来实现分布式一致性，确保在集群中的多个节点之间保持数据的一致性。

Etcd在Kubernetes中的作用

在Kubernetes中，Etcd主要用于存储集群的状态信息，包括节点信息、Pod信息、服务信息、配置信息等。Kubernetes的各个组件（如API Server、Controller Manager、Scheduler等）都需要通过Etcd来获取和更新集群的状态信息。因此，Etcd的稳定性和高可用性直接影响到Kubernetes集群的稳定性和高可用性。

Etcd集群的高可用性

为了保证Etcd集群的高可用性，通常需要部署多个Etcd节点，形成一个Etcd集群。Etcd集群中的每个节点都存储着相同的数据，并通过Raft算法来保证数据的一致性。当集群中的某个节点发生故障时，其他节点可以继续提供服务，从而保证整个集群的高可用性。

Etcd集群的最小节点数

Etcd集群的最小节点数为3个。这是因为Raft算法要求集群中的大多数节点（即超过半数）能够正常工作，才能保证集群的正常运行。对于3个节点的集群，最多可以容忍1个节点故障；对于5个节点的集群，最多可以容忍2个节点故障。

Etcd集群的部署方式

Etcd集群的部署方式主要有两种：静态部署和动态部署。

Etcd集群的部署方式

静态部署

在静态部署中，我们需要为每个Etcd节点配置一个固定的IP地址或域名，并在启动Etcd时指定集群中其他节点的地址。以下是一个3节点Etcd集群的静态部署示例。

1. 准备环境

假设我们有3台服务器，IP地址分别为192.168.1.101、192.168.1.102和192.168.1.103。我们将在这3台服务器上分别部署一个Etcd节点。

2. 安装Etcd

在每台服务器上安装Etcd。可以通过以下命令安装Etcd：

wget https://github.com/etcd-io/etcd/releases/download/v3.5.0/etcd-v3.5.0-linux-amd64.tar.gz
tar -xvf etcd-v3.5.0-linux-amd64.tar.gz
sudo mv etcd-v3.5.0-linux-amd64/etcd* /usr/local/bin/

3. 配置Etcd

在每台服务器上创建Etcd的配置文件/etc/etcd/etcd.conf，内容如下：

# 节点1的配置
ETCD_NAME=etcd1
ETCD_DATA_DIR=/var/lib/etcd
ETCD_LISTEN_PEER_URLS=http://192.168.1.101:2380
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS=http://192.168.1.101:2379,http://127.0.0.1:2379
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS=http://192.168.1.101:2380
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS=http://192.168.1.101:2379
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd1=http://192.168.1.101:2380,etcd2=http://192.168.1.102:2380,etcd3=http://192.168.1.103:2380"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN=etcd-cluster
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE=new

# 节点2的配置
ETCD_NAME=etcd2
ETCD_DATA_DIR=/var/lib/etcd
ETCD_LISTEN_PEER_URLS=http://192.168.1.102:2380
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS=http://192.168.1.102:2379,http://127.0.0.1:2379
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS=http://192.168.1.102:2380
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS=http://192.168.1.102:2379
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd1=http://192.168.1.101:2380,etcd2=http://192.168.1.102:2380,etcd3=http://192.168.1.103:2380"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN=etcd-cluster
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE=new

# 节点3的配置
ETCD_NAME=etcd3
ETCD_DATA_DIR=/var/lib/etcd
ETCD_LISTEN_PEER_URLS=http://192.168.1.103:2380
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS=http://192.168.1.103:2379,http://127.0.0.1:2379
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS=http://192.168.1.103:2380
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS=http://192.168.1.103:2379
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd1=http://192.168.1.101:2380,etcd2=http://192.168.1.102:2380,etcd3=http://192.168.1.103:2380"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN=etcd-cluster
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE=new

4. 启动Etcd

在每台服务器上启动Etcd：

etcd --config-file /etc/etcd/etcd.conf

动态部署

在动态部署中，Etcd集群的节点信息是通过服务发现机制动态获取的。常见的服务发现机制包括DNS、etcd自身的服务发现、以及第三方服务发现工具（如Consul、Zookeeper等）。

1. 使用DNS进行服务发现

假设我们有一个DNS服务器，可以为Etcd集群的节点提供域名解析。我们可以通过以下步骤来部署Etcd集群。

1.1 配置DNS

在DNS服务器上为Etcd集群的节点配置域名解析。例如：

etcd1.example.com 192.168.1.101
etcd2.example.com 192.168.1.102
etcd3.example.com 192.168.1.103
1.2 配置Etcd

在每台服务器上创建Etcd的配置文件/etc/etcd/etcd.conf，内容如下：

# 节点1的配置
ETCD_NAME=etcd1
ETCD_DATA_DIR=/var/lib/etcd
ETCD_LISTEN_PEER_URLS=http://192.168.1.101:2380
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS=http://192.168.1.101:2379,http://127.0.0.1:2379
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS=http://192.168.1.101:2380
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS=http://192.168.1.101:2379
ETCD_DISCOVERY_SRV=etcd.example.com
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN=etcd-cluster
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE=new

# 节点2的配置
ETCD_NAME=etcd2
ETCD_DATA_DIR=/var/lib/etcd
ETCD_LISTEN_PEER_URLS=http://192.168.1.102:2380
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS=http://192.168.1.102:2379,http://127.0.0.1:2379
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS=http://192.168.1.102:2380
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS=http://192.168.1.102:2379
ETCD_DISCOVERY_SRV=etcd.example.com
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN=etcd-cluster
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE=new

# 节点3的配置
ETCD_NAME=etcd3
ETCD_DATA_DIR=/var/lib/etcd
ETCD_LISTEN_PEER_URLS=http://192.168.1.103:2380
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS=http://192.168.1.103:2379,http://127.0.0.1:2379
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS=http://192.168.1.103:2380
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS=http://192.168.1.103:2379
ETCD_DISCOVERY_SRV=etcd.example.com
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN=etcd-cluster
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE=new
1.3 启动Etcd

在每台服务器上启动Etcd：

etcd --config-file /etc/etcd/etcd.conf

2. 使用Etcd自身的服务发现

Etcd自身也提供了一种服务发现机制，可以通过一个已有的Etcd集群来引导新的Etcd集群。以下是一个使用Etcd自身服务发现的示例。

2.1 创建服务发现URL

首先，我们需要在一个已有的Etcd集群中创建一个服务发现URL。假设我们有一个已有的Etcd集群，地址为http://192.168.1.100:2379，我们可以通过以下命令创建一个服务发现URL：

curl -X PUT http://192.168.1.100:2379/v2/keys/discovery/6c007a14875d53d9bf0ef5a6fc0257c817f0fb83/_config/size -d value=3

该命令会返回一个服务发现URL，例如：

http://192.168.1.100:2379/v2/keys/discovery/6c007a14875d53d9bf0ef5a6fc0257c817f0fb83
2.2 配置Etcd

在每台服务器上创建Etcd的配置文件/etc/etcd/etcd.conf，内容如下：

# 节点1的配置
ETCD_NAME=etcd1
ETCD_DATA_DIR=/var/lib/etcd
ETCD_LISTEN_PEER_URLS=http://192.168.1.101:2380
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS=http://192.168.1.101:2379,http://127.0.0.1:2379
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS=http://192.168.1.101:2380
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS=http://192.168.1.101:2379
ETCD_DISCOVERY=http://192.168.1.100:2379/v2/keys/discovery/6c007a14875d53d9bf0ef5a6fc0257c817f0fb83
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN=etcd-cluster
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE=new

# 节点2的配置
ETCD_NAME=etcd2
ETCD_DATA_DIR=/var/lib/etcd
ETCD_LISTEN_PEER_URLS=http://192.168.1.102:2380
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS=http://192.168.1.102:2379,http://127.0.0.1:2379
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS=http://192.168.1.102:2380
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS=http://192.168.1.102:2379
ETCD_DISCOVERY=http://192.168.1.100:2379/v2/keys/discovery/6c007a14875d53d9bf0ef5a6fc0257c817f0fb83
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN=etcd-cluster
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE=new

# 节点3的配置
ETCD_NAME=etcd3
ETCD_DATA_DIR=/var/lib/etcd
ETCD_LISTEN_PEER_URLS=http://192.168.1.103:2380
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS=http://192.168.1.103:2379,http://127.0.0.1:2379
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS=http://192.168.1.103:2380
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS=http://192.168.1.103:2379
ETCD_DISCOVERY=http://192.168.1.100:2379/v2/keys/discovery/6c007a14875d53d9bf0ef5a6fc0257c817f0fb83
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN=etcd-cluster
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE=new
2.3 启动Etcd

在每台服务器上启动Etcd：

etcd --config-file /etc/etcd/etcd.conf

Etcd集群的配置

在Etcd集群的配置中，有几个关键的配置项需要特别注意：

配置示例

以下是一个3节点Etcd集群的配置示例：

# 节点1的配置
ETCD_NAME=etcd1
ETCD_DATA_DIR=/var/lib/etcd
ETCD_LISTEN_PEER_URLS=http://192.168.1.101:2380
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS=http://192.168.1.101:2379,http://127.0.0.1:2379
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS=http://192.168.1.101:2380
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS=http://192.168.1.101:2379
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd1=http://192.168.1.101:2380,etcd2=http://192.168.1.102:2380,etcd3=http://192.168.1.103:2380"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN=etcd-cluster
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE=new

# 节点2的配置
ETCD_NAME=etcd2
ETCD_DATA_DIR=/var/lib/etcd
ETCD_LISTEN_PEER_URLS=http://192.168.1.102:2380
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS=http://192.168.1.102:2379,http://127.0.0.1:2379
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS=http://192.168.1.102:2380
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS=http://192.168.1.102:2379
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd1=http://192.168.1.101:2380,etcd2=http://192.168.1.102:2380,etcd3=http://192.168.1.103:2380"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN=etcd-cluster
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE=new

”`bash

节点3的配置

ETCD_NAME=etcd3 ETCD_DATA_DIR=/var/lib/etcd ETCD_LISTEN_PEER_URLS=http://192.168.1.103:2380 ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS=http://192.168.1.103:2379,http://127.0.0.1:2379 ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS=http://192.168.1.103:2380 ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS=http://192.168.1.103:2379

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