Rancher 2.4.3 - HA 部署高可用k8s集群

对于生产环境，需以高可用的配置安装 Rancher，确保用户始终可以访问 Rancher Server。当安装在kubernetes集群中时，Rancher将与集群的 etcd 集成，并利用Kubernetes 调度实现高可用。

为确保高可用，本文所部署的 Kubernetes 集群将专用于运行 Rancher ，Rancher 运行起来后，可再创建或导入集群以运行具体的工作负载。

推荐架构

• Rancher的DNS 应解析到 4层(tcp) 负载均衡上。

• 负载均衡应将端口 TCP/80 和 TCP/443 转发到 Kubernetes 集群中的所有3个节点。

• Ingress-controller 将 Http 重定向到https并终止端口 TCP/443 上的 SSL/TLS（SSL数字证书在这里部署）。

• Ingress-controller 将流量转发到 pod 的 TCP/80 端口。

下面是一张从官网拉过来的图片,更直观一些。

服务器准备

• 1台 linux服务器，配置不用很高，用于四层负载均衡

• 3台 Linux服务器，Rancker-server-node 节点

• n台 Linux服务器，Rancker-agent-node 节点(n<=50)

节点服务器的硬件配置，可根据实际情况依据该表自行选择。

环境说明

服务器使用本地的EXSI，虚拟机具体配置如下：

注意：如果云服务器，比如阿里云，腾讯云，AWS等等。不需要rancher-slb服务器，直接TCP转发到rancher后端即可。

centos7 永久修改主机名，使用命令：

hostnamectl set-hostname xxx

其中xxx表示你要设置的主机名，执行完成之后，退出，重新登录一次，就可以了。

Docker安装

关于docker安装，请参考链接：

https://www.cnblogs.com/xiao987334176/p/11771657.html

安装RKE 

Rancher Kubernetes Engine(RKE)是一款轻量级Kubernetes安装程序，支持在裸机和虚拟化服务器上安装Kubernetes。 RKE解决了Kubernettes社区中的一个常见问题，比如:安装复杂性。RKE支持多种平台运行，比如MacOS,linux,windows。

这里在rancher-01上安装rke：

1、下载二进制文件

https://GitHub.com/rancher/rke/releases/latest

目前稳定版本为v1.0.8

下载文件

 下载安装

wget https://github.com/rancher/rke/releases/download/v1.0.8/rke_linux-amd64
chmod +x rke_linux-amd64
mv rke_linux-amd64 /usr/bin/
rke_linux-amd64 --version

注意：此文件安装的k8s版本为v1.17.5

安装kubectl

kubectl是一个CLI命令行工具，用于运行Kubernetes集群的命令。Rancher 2.x中的许多维护和管理都需要它。

这里在rancher-01上安装kubectl:

https://storage.Googleapis.com/kubernetes-release/release/v1.17.0/kubernetes-client-linux-amd64.tar.gz

注意：此链接必须在访问谷歌的电脑上面才行下载。

我已经上传到百度网盘了，下载链接如下：

链接：https://pan.baidu.com/s/1WbuaTIJGBSNP5CgRIq75Bw 
提取码：f77i

解压，并放到path路径下

tar zxvf kubernetes-client-linux-amd64.tar.gz -C /usr/src/
cp /usr/src/kubernetes/client/bin/kubectl /usr/bin/kubectl
chmod +x /usr/bin/kubectl

配置kubectl的shell补全

CentOS Linux上，您可能需要安装默认情况下未安装的bash-completion软件包。

yum install bash-completion -y

运行source <(kubectl completion bash)可将kubectl自动补全添加到当前shell，要使kubectl自动补全命令自动加载:

echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bashrc

退出，重新登录一下即可。

下面使用 RKE(Kubernetes Engine) 安装高可用的 Kubernetes。

NODE-SERVER 之间建立 ssh 信任

我们目前有三台服务器用作 local 集群，首先要确保我们主机能够通过 ssh 访问到另外两台主机并执行相关操作。

创建用户rancher

注意：使用rke安装kubernetes时，不能以root用户执行。必须是一个普通用户才行！！！

在rancher-01，rancher-02，rancher-02执行以下命令：

useradd rancher
passwd rancher

授权docker权限

在rancher-01，rancher-02，rancher-02执行以下命令：

使用root账号登录

#将登陆用户develop加入到docker用户组中
gpasswd -a rancher docker
#更新用户组
newgrp docker

切换到rancher用户进行测试

su rancher
docker ps

输出正常，则表示成功了。

ssh信任

在rancher-01，rancher-02，rancher-02执行以下命令：

# su rancher
$ ssh-keygen -t rsa -P "" -f ~/.ssh/id_rsa
$ cat ~/.ssh/id_rsa.pub >> ~/.ssh/authorized_keys
$ chmod 600 ~/.ssh/authorized_keys

复制公钥

在rancher-01上执行

注意：以rancher用户执行。

$ ssh-copy-id 10.212.22.32
$ ssh-copy-id 10.212.22.23
$ ssh-copy-id 10.212.20.97

测试ssh免密

在rancher-01上执行

注意：以rancher用户执行。

$ ssh 10.212.22.32
$ ssh 10.212.22.23
$ ssh 10.212.20.97

编写 rancher-cluster.yml 文件

这里需要注意，这个文件没有明确配置rsa文件名，默认会使用 $HOME/.ssh/id_rsa 建立连接。内容如下

在rancher-01上执行

注意：以rancher用户执行。

$ vi rancher-cluster.yml

内容如下：

nodes:
  - address: 10.212.22.32
    internal_address: 10.212.22.32
    user: rancher
    role: [controlplane,worker,etcd]
    hostname_override: rancher-01
  - address: 10.212.22.23
    internal_address: 10.212.22.23
    user: rancher
    role: [controlplane,worker,etcd]
    hostname_override: rancher-02
  - address: 10.212.20.97
    internal_address: 10.212.20.97
    user: rancher
    role: [controlplane,worker,etcd]
    hostname_override: rancher-03

services:
  etcd:
    backup_config:
        enabled: true
        interval_hours: 6
        retention: 60

备注：
address 公共域名或IP地址
user 可以运行docker命令的用户
role 分配给节点的Kubernetes角色列表
internal_address 内部集群通信的私有域名或IP地址
开启了etcd的备份机制，每隔6小时备份一次，保存60天数据

运行 RKE 构建 kubernetes 集群

在rancher-01上执行

注意：以rancher用户执行。

$ rke_linux-amd64 up --config ./rancher-cluster.yml

输出如下：

INFO[0000] Running RKE version: v1.0.8                  
INFO[0000] Initiating Kubernetes cluster                
INFO[0000] [dialer] Setup tunnel for host [10.212.20.97] 
INFO[0000] [dialer] Setup tunnel for host [10.212.22.32] 
INFO[0000] [dialer] Setup tunnel for host [10.212.22.23] 
INFO[0000] Checking if container [cluster-state-deployer] is running on host [10.212.22.32], try #1 
INFO[0000] Image [rancher/rke-tools:v0.1.56] exists on host [10.212.22.32] 
...
INFO[0128] [ingress] ingress controller Nginx deployed successfully 
INFO[0128] [addons] Setting up user addons              
INFO[0128] [addons] no user addons defined              
INFO[0128] Finished building Kubernetes cluster successfully

以上输出，表示安装成功了。

执行成功会在当前目录生成2个文件，分别是rancher-cluster.rkestate和kube_config_rancher-cluster.yml

文件说明

rancher-cluster.yml：RKE集群配置文件。
kube_config_rancher-cluster.yml：群集的Kubeconfig文件，此文件包含完全访问群集的凭据。
rancher-cluster.rkestate：Kubernetes群集状态文件，此文件包含完全访问群集的凭据。

错误集锦

WARN[0000] Failed to set up SSH tunneling for host [10.212.20.97]: Can't retrieve Docker Info: error during connect: Get http://%2Fvar%2Frun%2Fdocker.sock/v1.24/info: Unable to access node with address [10.212.20.97:22] using SSH. Please check if you are able to SSH to the node using the specified SSH Private Key and if you have configured the correct SSH username. Error: ssh: handshake failed: ssh: unable to authenticate, attempted methods [none publickey], no supported methods remain

ssh信任没有做好，请确保是普通用户执行rke_linux-amd64。不能是root用户

Failed to get job complete status for job rke-network-plugin-deploy-job in namespace kube-system

重新执行一遍 rke_linux-amd64 up --config ./rancher-cluster.yml即可。

设置环境变量

在rancher-01上执行

注意：以rancher用户执行。

mkdir ~/.kube
cp kube_config_rancher-cluster.yml ~/.kube/config
export KUBECONFIG=$(pwd)/kube_config_rancher-cluster.yml

查看node

$ kubectl get nodes
NAME         STATUS   ROLES                      AGE   VERSION
rancher-01   Ready    controlplane,etcd,worker   43m   v1.17.5
rancher-02   Ready    controlplane,etcd,worker   43m   v1.17.5
rancher-03   Ready    controlplane,etcd,worker   43m   v1.17.5

如果需要root用户执行kubectl，切换到root用户，执行以下命令

mkdir ~/.kube
cp /home/rancher/kube_config_rancher-cluster.yml ~/.kube/config
export KUBECONFIG=~/.kube/config

测试kubectl命令

# kubectl get pods
No resources found in default namespace.
[root@rancher-master-01 ~]# kubectl get pods -A
NAMESPACE       NAME                                      READY   STATUS      RESTARTS   AGE
ingress-nginx   default-http-backend-67cf578fc4-r4cgs     1/1     Running     0          41m
ingress-nginx   nginx-ingress-controller-8ck28            1/1     Running     0          41m
ingress-nginx   nginx-ingress-controller-crw7r            1/1     Running     0          41m
ingress-nginx   nginx-ingress-controller-s5zkp            1/1     Running     0          41m
kube-system     canal-5fhpj                               2/2     Running     0          42m
kube-system     canal-m5ww5                               2/2     Running     0          42m
kube-system     canal-mzqkg                               2/2     Running     0          42m
kube-system     coredns-7c5566588d-89ztq                  1/1     Running     0          42m
kube-system     coredns-7c5566588d-xdwg6                  1/1     Running     0          40m
kube-system     coredns-autoscaler-65bfc8d47d-pbc5t       1/1     Running     0          42m
kube-system     metrics-server-6b55c64f86-bfrcb           1/1     Running     0          41m
kube-system     rke-coredns-addon-deploy-job-npdcf        0/1     Completed   0          42m
kube-system     rke-ingress-controller-deploy-job-pqkpl   0/1     Completed   0          41m
kube-system     rke-metrics-addon-deploy-job-5nd4r        0/1     Completed   0          42m
kube-system     rke-network-plugin-deploy-job-cvxnv       0/1     Completed   0          42m

Helm是Kubernetes首选的包管理工具。Helmcharts为Kubernetes YAML清单文档提供模板语法。使用Helm，可以创建可配置的部署，而不仅仅是使用静态文件。Helm有两个部分：Helm客户端(helm)和Helm服务端(Tiller)。

配置Helm客户端访问权限

在rancher-01上执行，下面提到的所有命令，都可以在root用户执行了。

kubectl -n kube-system create serviceaccount tiller
kubectl create clusterrolebinding tiller \
--clusterrole cluster-admin --serviceaccount=kube-system:tiller

备注：在kube-system命名空间中创建ServiceAccount；创建ClusterRoleBinding以授予tiller帐户对集群的访问权限；helm初始化tiller服务

安装Helm客户端

wget https://get.helm.sh/helm-v2.16.6-linux-amd64.tar.gz
tar zxvf helm-v2.16.6-linux-amd64.tar.gz -C /usr/src/
cp /usr/src/linux-amd64/helm /usr/local/bin/

安装Helm服务端（Tiller）

helm_version=`helm version |grep Client | awk -F""\" '{print $2}'`
helm init  \
--service-account tiller --skip-refresh \
--tiller-image reGIStry.cn-shanghai.aliyuncs.com/rancher/tiller:$helm_version

1、RKE默认启用RBAC,所以在安装tiller时需要指定ServiceAccount。
2、helm init在缺省配置下，会去谷歌镜像仓库拉取GCr.io/kubernetes-helm/tiller镜像，在Kubernetes集群上安装配置Tiller；由于在国内可能无法访问gcr.io、storage.googleapis.com等域名，可以通过--tiller-image指定私有镜像仓库镜像。 
3、helm init在缺省配置下，会利用https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com作为缺省的stable repository地址,并去更新相关索引文件。在国内可能无法访问storage.googleapis.com地址, 可以通过--stable-repo-url指定chart国内加速镜像地址。 
4、如果您是离线安装Tiller, 假如没有内部的chart仓库, 可通过添加--skip-refresh参数禁止Tiller更新索引。

Helm安装Rancher

添加Chart仓库地址

helm repo add rancher-stable \
https://releases.rancher.com/server-charts/stable

配置SSL

注意：rancher默认使用https访问，因此，需要有一个公网的SSL才行。我在阿里云上面买了一个通配符的SSL证书。

将证书上传到rancher-01

在rancher-01上执行

创建secret

kubectl create ns cattle-system
kubectl -n cattle-system create secret tls tls-rancher-ingress --cert=./214563317320547.pem --key=./214563317320547.key

通过helm安装rancher

helm install rancher-stable/rancher   --name rancher   --namespace cattle-system   --set hostname=rancher.baidu.com   --set ingress.tls.source=secret

查看pod，确保运行正常

# kubectl get pods -A
NAMESPACE       NAME                                      READY   STATUS      RESTARTS   AGE
cattle-system   rancher-66b5cfc7f5-6wbhq                  0/1     Running     1          100s
cattle-system   rancher-66b5cfc7f5-9p98v                  1/1     Running     0          100s
cattle-system   rancher-66b5cfc7f5-zs7qc                  0/1     Running     1          100s
ingress-nginx   default-http-backend-67cf578fc4-r4cgs     1/1     Running     0          71m
ingress-nginx   nginx-ingress-controller-8ck28            1/1     Running     0          71m
ingress-nginx   nginx-ingress-controller-crw7r            1/1     Running     0          71m
ingress-nginx   nginx-ingress-controller-s5zkp            1/1     Running     0          71m
kube-system     canal-5fhpj                               2/2     Running     0          71m
kube-system     canal-m5ww5                               2/2     Running     0          71m
kube-system     canal-mzqkg                               2/2     Running     0          71m
kube-system     coredns-7c5566588d-89ztq                  1/1     Running     0          71m
kube-system     coredns-7c5566588d-xdwg6                  1/1     Running     0          70m
kube-system     coredns-autoscaler-65bfc8d47d-pbc5t       1/1     Running     0          71m
kube-system     metrics-server-6b55c64f86-bfrcb           1/1     Running     0          71m
kube-system     rke-coredns-addon-deploy-job-npdcf        0/1     Completed   0          71m
kube-system     rke-ingress-controller-deploy-job-pqkpl   0/1     Completed   0          71m
kube-system     rke-metrics-addon-deploy-job-5nd4r        0/1     Completed   0          71m
kube-system     rke-network-plugin-deploy-job-cvxnv       0/1     Completed   0          71m
kube-system     tiller-deploy-9d74c75cf-7blmd             1/1     Running     0          18m

访问页面

由于没有DNS服务器，这里直接在windows10添加一条记录。

10.212.22.32  rancher.baidu.com

注意：这里ip地址rancher-01地址，其实，设置为rancher-02或者rancher-03都是能访问的。

访问页面

https://rancher.baidu.com

效果如下：

设置一个强密码

确定访问地址

设置中文

查看local集群

查看主机

登录rancher-slb节点，安装nginx

yum install -y nginx

修改nginx.conf

vi /etc/nginx/nginx.conf

完整内容如下：

user nginx;
worker_processes auto;
error_log /var/log/nginx/error.log;
pid /run/nginx.pid;
include /usr/share/nginx/modules/*.conf;
events {
    worker_connections 8192;
}
http {
    log_fORMat  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;
    sendfile            on;
    tcp_nopush          on;
    tcp_nodelay         on;
    keepalive_timeout   65;
    types_hash_max_size 2048;
    include             /etc/nginx/mime.types;
    default_type        application/octet-stream;
    # Load modular configuration files from the /etc/nginx/conf.d directory.
    # See http://nginx.org/en/docs/ngx_core_module.html#include
    # for more information.
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
    server {
        listen         80;
        return 301 https://$host$request_uri;
    }
}
stream {
    upstream rancher_servers {
        least_conn;
        server 10.212.22.32:443 max_fails=3 fail_timeout=5s;
        server 10.212.22.23:443 max_fails=3 fail_timeout=5s;
        server 10.212.20.97:443 max_fails=3 fail_timeout=5s;
    }
    server {
        listen     443;
        proxy_pass rancher_servers;
    }
}

上面红色部分，就是核心配置。

重新加载

nginx
nginx -s reload

修改windows10的hosts记录，指向为rancher-slb节点ip

10.212.20.213  rancher.baidu.com

刷新页面，能正常访问，说明成功了。

本文参考链接：

https://blog.51cto.com/bilibili/2440304

https://blog.51cto.com/liuzhengwei521/2398244

https://www.cnblogs.com/xzkzzz/p/9995956.html

https://www.cnblogs.com/kelsen/p/10836332.html