docs/00-安装须知.md · AllenLiuOSC/kubeadm-ha

安装须知

硬件系统要求

Master节点：2c2g+
Worker节点：2c4g+

软件系统要求

运行以下之一的一台或多台机器：
- RHEL 7
- CentOS 7.4+
- CentOS 8
- Debian 9
- Ubuntu 16.04+
各节点时区时间一致
每个节点 mac 地址和 product_uuid 在集群内都是唯一的
墙裂建议升级内核到4.17+，关于Bug，你可以从以下地方追踪到：

端口占用

Note: 搭建集群时脚本会关闭节点上防火墙，集群搭建完毕后会使用到如下表列出的端口：

离线安装时kubeadm-ha节点
TCP	入站	5000	registry	All
TCP	入站	12480	yum repository	All
控制平面节点
协议	方向	端口范围	使用者	用途
TCP	入站	6443	Kubernetes APIserver	All
TCP	入站	2379-2380	etcd server clientAPI	kube-apiserver,etcd
TCP	入站	10248,10250	Kubelet API	Self,Controlplane
TCP	入站	10251,10259	kube-scheduler	Self
TCP	入站	10252,10257	kube-controller-manager	Self
工作节点
协议	方向	端口范围	使用者	用途
tcp	入站	80	ingress-controller	All
tcp	入站	443	ingress-controller	All
tcp	入站	18443	ingress-controller	Self
tcp	入站	10254	ingress-controller	Self
TCP	入站	10248,10250	KubeletAPI	Self,Controlplane
TCP	入站	30000-32767	NodePort Services	All
TCP	入站	10256	kube-proxy	健康检查
Flannel
协议	方向	端口范围	使用者	用途
UDP	双向	8285	flannel networking(UDP)	收发封装数据包
UDP	双向	8472	flannel networking(VXLAN)	收发封装数据包
Calico
协议	方向	端口范围	使用者	用途
TCP	双向	179	Calico networking(BGP)	收发封装数据包
TCP	双向	5473	Calico networking with Typha	收发封装数据包
load-balancer
协议	方向	端口范围	使用者	用途
tcp	入站	112	keepalived	lb kube-apiserver
tcp	入站	8443	nginx,haproxy,envoy	lb kube-apiserver
tcp	入站	8081	nginx,haproxy,envoy	健康检查
tcp	入站	9090	haproxy,envoy	管理端口

Kube-apiserver负载模式

本地负载均衡

该负载均衡模式是在节点本地部署一个负载均衡器，节点本地所有需要链接 apiserver 的组件均通过本地负载均衡器进行访问。

优点：兼容所有云；无额外的网络消耗（共用主机 network namespace）；不会出现 lb 宕机而整个集群崩溃的情况。
缺点：集群外需要链接 apiserver 无法做到高可用（除非再搭建一套负载均衡）；节点本地负载均衡器宕机则该节点无法正常工作；添加或删除 master 节点会涉及所有节点更新负载均衡器配置（当然不更新也是可以的）。

+------------------------+                +------------------------+
|        master-A        |                |        master-B        |
+------------------------+                +------------------------+
|          nginx         +-------+-------->       apiserver        |
+-----^------+------^----+       |        +-----------^------------+
|     |      |      |    |       |        |           |            |
+-----+----+ | +----+----+       |        +---------+ | +----------+
|controller| | |scheduler|       |        |scheduler| | |controller|
+----------+ | +---------+       |        +----+----+ | +-----+----+
|            |           |       |        |    |      |       |    |
+------------v-----------+       |        +----v------+-------v----+
|        apiserver       <-------+--------+         nginx          |
+------------------------+       |        +------------------------+
                                 |
          >----------------------^----------------------<
          |                      |                      |
+---------+----------+ +---------+----------+ +---------+----------+
|       nginx        | |       nginx        | |       nginx        |
+---^-----------^----+ +---^-----------^----+ +---^-----------^----+
|   |           |    | |   |           |    | |   |           |    |
+---+---+ +-----+----+ +---+---+ +-----+----+ +---+---+ +-----+----+
|kubelet| |kube-proxy| |kubelet| |kube-proxy| |kubelet| |kube-proxy|
+-------+ +----------+ +-------+ +----------+ +-------+ +----------+
|                    | |                    | |                    |
+--------------------+ +--------------------+ +--------------------+
|       node-A       | |       node-B       | |       node-C       |
+--------------------+ +--------------------+ +--------------------+

VIP负载均衡

该负载均衡模式是在集群外搭建一个主备负载，虚拟IP（VIP）飘在这些节点上，当节点挂掉虚拟IP（VIP）会迅速转移到正常工作的节点上，该模式常见的组合即为：HAproxy + keepalived。

优点：集群内外链接 apiserver 均为高可用。
缺点：公有云无法使用；额外的网络消耗；所有node的网络I/O都会高度集中于一台机器上（VIP)，一旦集群节点增多，pod增多，单机的网络I/O迟早是网络隐患；lb 宕机整个集群崩溃（当然这种情况很少）。

  +----------------------+                  +----------------------+
  |       master-A       |                  |        master-B      |
  +----------------------+                  +----------------------+
  |       apiserver      <---------+-------->        apiserver     |
  +----------------------+         |        +----------------------+
  |                      |         |        |                      |
  +----------+ +---------+         |        +---------+ +----------+
  |controller| |scheduler|         |        |scheduler| |controller|
  +----+-----------+-----+         |        +------+----------+----+
       |           |               |               |          |
v------v-----------v  >------------^------------<  v----------v------v
|                     |                         |                    |
| +-------------------+-------------------------+------------------+ |
| |keepalived|    |HAproxy|                 |HAprox |   |keepalived| |
| +----------+    +-------+                 +-------+   +----------+ |
| |                       |       VIP       |                      | |
| |         LB-A          |                 |          LB-B        | |
| +-----------------------+--------^--------+----------------------+ |
|                                  |                                 |
>---->----------->---------->------^----<----------<-----------<-----<
     |           |          |           |          |           |
 +---+-----------+----+ +---+-----------+----+ +---+-----------+----+
 |kubelet| |kube-proxy| |kubelet| |kube-proxy| |kubelet| |kube-proxy|
 +-------+ +----------+ +-------+ +----------+ +-------+ +----------+
 |                    | |                    | |                    |
 +--------------------+ +--------------------+ +--------------------+
 |       node-A       | |       node-B       | |       node-C       |
 +--------------------+ +--------------------+ +--------------------+

项目 ansible play-book 介绍

编号 0X,1X,2X 前缀的 play-book 为分步骤安装集群操作，方便学习者明白和了解集群安装的步骤和原理：
- 00-kernel.yml 升级内核为可选项，安装时请先拿一台主机进行内核升级测试，有些云主机升级内核后会出现启动不了系统的情况（比如：京东云），升级内核完成后请一定 重启节点 。
- 01-09 前缀的 play-book 为 kubernetes 集群搭建基础操作
  - 注意： 这些 play-book 都是依赖上一个 play-book 的，比如需要执行 02-container-engine.yml 前，你必须先执行 01-base.yml。
- 2X 前缀的 play-book 为 kubernetes 集群搭建完成后，基础插件安装。
  - 25-cert-manager.yml 默认为不进行安装，需添加（修改）cert_manager_enabled、acme_email 后进行方可安装，具体参数详解请查看example/variables.yaml
编号 8X 前缀的 play-book 为搭建集群后节点添加删除操作。
编号 9X 前缀的 play-book 为一键安装或维护整个集群操作。
- 在执行 93-backup-cluster.yml 操作后，得到的备份文件将会拉取到 play-book 所在目录的 cluster-backup 目录中；94-restore-cluster.yml 是依赖 cluster-backup 目录的，请勿随意修改其位置。

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本地负载均衡

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