Rancher 2.2.2 - 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。

一、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。

Rancher 2.2.2 - HA 部署高可用k8s集群

二、准备工作

1. 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。

规模	集群	节点	CPU	内存
小	最多5个	高达50	2	8 GB
中	最多15个	最多200	4	16 GB
大	高达50	最多500个	8	32 GB
超大	最多100个	高达1000	32	128 GB
更大规模	100+	1000+	联系 Rancher	联系 Rancher

2.工具安装

这些工具软件将在部署过程中用到，需提前安装好，并确保通过 $PATH 变量可以找到。

安装 kubectl

这是一个 kubernetes 命令行工具，安装参考 K8S 官网

这里要注意的是，官网的安装过程是到谷歌云平台下载，这里我门修改下载链接为 RANCHER 提供的镜像地址。

# 下载目前最新版
wget https://www.cnrancher.com/download/kubernetes/linux-amd64-v1.14.1-kubectl
# 设置执行权限
chmod +x ./linux-amd64-v1.14.1-kubectl 
# 将其移动到 /usr/locak/bin/kubectl 
sudo mv ./linux-amd64-v1.14.1-kubectl /usr/local/bin/kubectl

安装 RKE

RKE 全称 Rancher Kubernetes Engine，是一个用于构建 kubernets 集群的命令行工具。网络原因，我们切换到 Rancher 提供的镜像地址下载安装

# 下载目前最新版
wget https://www.cnrancher.com/download/rke/v0.1.18-rke_linux-amd64
# 设置执行权限
chmod +x v0.1.18-rke_linux-amd64
# 将其移动到 /usr/locak/bin/kubectl 
sudo cp v0.1.18-rke_linux-amd64 /usr/local/bin/rke
# 验证安装
rke --version # rke version v0.1.18

安装 helm

helm 是Kubernetes的包管理器。Helm版本需高于 v2.12.1。

# 网络原因，切换到 Rancher 提供的镜像连接
wget https://www.cnrancher.com/download/helm/helm-v2.13.1-linux-amd64.tar.gz
# 解压
tar -zxvf helm-v2.0.0-linux-amd64.tgz
# 移动到 /usr/local/bin/helm
mv linux-amd64/helm /usr/local/bin/helm

三、创建节点和负载均衡

这些节点须在同一个网络区域或数据中心。

1. 节点准备

操作系统

所有节点安装 ubuntu 18.04(64-bit x86)

网络要求
注意参考官网放行相关端口。本文 ip 清单（仅用于演示）：

NODE	IP	备注
NODE-LB	公网 168.168.168.1 / 内网 10.0.0.1	四层负载均衡
NODE-SERVER	公网 168.168.168.6 / 内网 10.0.0.6	local 集群
NODE-SERVER	公网 168.168.168.7 / 内网 10.0.0.7	local 集群
NODE-SERVER	公网 168.168.168.8 / 内网 10.0.0.8	local 集群
NODE-WORKER	公网 168.168.168.16 / 内网 10.0.0.16	工作负载
NODE-WORKER	公网 168.168.168.17 / 内网 10.0.0.17	工作负载
NODE-WORKER	公网 168.168.168.18 / 内网 10.0.0.18	工作负载

docker-ce

并安装最新stable版 docker-ce:18.09.6

# 删除旧版本docker
sudo apt-get remove docker docker-engine docker.io containerd runc

# 更新 apt 
$ sudo apt-get update

# 安装工具包
$ sudo apt-get install \
    apt-transport-https \
    ca-certificates \
    curl \
    gnupg-agent \
    software-properties-common

# 添加Docker官方 GPG key
$ curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

# 添加 stable apt 源
$ sudo add-apt-repository \
   "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
   $(lsb_release -cs) \
   stable"

# 安装 Docker CE
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

# 将当前用户加入"docker"用户组，加入到该用户组的账号在随后安装过程会用到。用于节点访问的SSH用户必须是节点上docker组的成员：
$ sudo usermod -aG docker $USER

2. 配置四层负载均衡

RKE 将会在每个节点上配置一个 Ingress-controller pod，这个 pod 将绑定到该节点的 TCP/80 和 TCP/443 端口，作为 Rancher-server 的HTTPS流量入口点。

将负载均衡器配置为基本的第4层TCP转发器，这里采用 NGINX 作四层负载均衡。

*安装 Nginx

sudo apt-get install nginx
# /usr/sbin/nginx：主程序
# /etc/nginx：存放配置文件
# /usr/share/nginx：存放静态文件
# /var/log/nginx：存放日志

更新配置文件 /etc/nginx/nginx.conf

worker_processes 4;
worker_rlimit_nofile 40000;

events {
    worker_connections 8192;
}

stream {
    upstream rancher_servers_http {
        least_conn;
        server 10.0.0.6:80 max_fails=3 fail_timeout=5s;
        server 10.0.0.7:80 max_fails=3 fail_timeout=5s;
        server 10.0.0.8:80 max_fails=3 fail_timeout=5s;
    }
    server {
        listen     80;
        proxy_pass rancher_servers_http;
    }

    upstream rancher_servers_https {
        least_conn;
        server 10.0.0.6:443 max_fails=3 fail_timeout=5s;
        server 10.0.0.7:443 max_fails=3 fail_timeout=5s;
        server 10.0.0.8:443 max_fails=3 fail_timeout=5s;
    }
    
    server {
        listen     443;
        proxy_pass rancher_servers_https;
    }
}

注意：将local群集专用于Rancher。
勿将此负载均衡（即local群集Ingress）对 Rancher 以外的应用程序进行负载转发。

四、使用 RKE 安装 kubernetes

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

1. 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。比如执行 docker 命令，还记得前面我们加入 docker 用户组的用户吧。

# 根据需求配置相关信息生成 rsa 公钥密钥
ssh-keygen

# 复制当前主机上的公钥到另外两台上面，实现免密码登录
ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub user@x.x.x.x

# 要注意这里也要跟自己注册注册一下 ：ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub user@本机ip

2. 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

nodes:
  - address: 168.168.168.6
    internal_address: 10.0.0.6
    user: ubuntu
    role: [controlplane,worker,etcd]
  - address: 168.168.168.7
    internal_address: 10.0.0.7
    user: ubuntu
    role: [controlplane,worker,etcd]
  - address: 168.168.168.8
    internal_address: 10.0.0.8
    user: ubuntu
    role: [controlplane,worker,etcd]

services:
  etcd:
    snapshot: true
    creation: 6h
    retention: 24h

3. 运行 RKE 构建 kubernetes 集群

rke up --config ./rancher-cluster.yml
# 验证：返回类似下面的消息则说明执行成功，有问题欢迎留言交流。
# Finished building Kubernetes cluster successfully.

执行成功会在当前目录生成一个文件 kube_config_rancher-cluster.yml，将该文件复制到 .kube/kube_config_rancher-cluster.yml。

或者

export KUBECONFIG=$(pwd)/kube_config_rancher-cluster.yml

4. 测试集群

kubectl get nodes
# 返回下面信息说明集群创建成功
NAME           STATUS   ROLES                      AGE   VERSION
168.168.168.6   Ready    controlplane,etcd,worker   13m   v1.13.5
168.168.168.7   Ready    controlplane,etcd,worker   13m   v1.13.5
168.168.168.8   Ready    controlplane,etcd,worker   13m   v1.13.5

5. 保存好相关配置文件

当排除故障、升级群集时需要用到以下文件，请将其副本保存在一个安全的位置。

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。

6. 初始化 Helm

一开始，我们安装了 Helm ，Helm 是 Kubernetes 首选的包管理工具。为了能够使用 Helm，需要在群集上安装服务器端组件 tiller。

Kubernetes APIServer 开启了 RBAC 访问控制，所以需要创建 tiller 使用的service account: tiller 并分配合适的角色给它。

# 在 kube-system 命名空间下创建一个 serviceaccount ,并将角色绑定给 tiller
kubectl -n kube-system create serviceaccount tiller

# 然后， heml 就可以在集群上安装 tiller 了
# 同样，网络原因，我们需要配置一个镜像仓库地址
helm init --upgrade -i registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/tiller:v2.13.1 --stable-repo-url https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts

# 输出：$HELM_HOME has been configured at /home/ubuntu/.helm.

7. 测试 tiller 安装是否成功

kubectl -n kube-system  rollout status deploy/tiller-deploy
# 输出 deployment "tiller-deploy" successfully rolled out

helm version
# Client: &version.Version{SemVer:"v2.13.1", GitCommit:"618447cbf203d147601b4b9bd7f8c37a5d39fbb4", GitTreeState:"clean"}
# Server: &version.Version{SemVer:"v2.13.1", GitCommit:"618447cbf203d147601b4b9bd7f8c37a5d39fbb4", GitTreeState:"clean"}

五、安装 Rancher

这里注意选择 stable 版本，首先添加 heml 源仓库。

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

1. 部署 Rancher 并配置 SSL 数字证书

helm install rancher-stable/rancher \
  --name rancher \
  --namespace cattle-system \
  --set hostname=cloud.jfjbapp.cn \
  --set ingress.tls.source=secret

2. 将通过 CA 机构签发的数字证书准备好，

3. 检查 rancher 是否成功可用

kubectl -n cattle-system rollout status deploy/rancher
Waiting for deployment "rancher" rollout to finish: 0 of 3 updated replicas are available...
deployment "rancher" successfully rolled out

4. 访问 Rancher UI

浏览器打开 https://your.doamin，为 admin账户设置初始密码，并登入系统。提示设置server-url，确保你的地址无误，确认即可。随后稍等皮片刻，待系统完成初始化。

如果出现local集群一直停留在等待状态，并提示 Waiting for server-url setting to be set，可以尝试点击全局->local->升级->添加一个成员角色（admin/ClusterOwner）->保存即可。

六、结语

至此，已完成 Rancher 2.2.2 的 HA 安装，后续再做一些安全加固，检查各项配置确保无安全风险，即可开始提供服务。随后会抽空再写一篇文章简单介绍微服务架构应用的部署。

秒客网

Rancher 2.2.2 - HA 部署高可用k8s集群

一、推荐架构

二、准备工作

1. 服务器准备

2.工具安装

三、创建节点和负载均衡

1. 节点准备

2. 配置四层负载均衡

四、使用 RKE 安装 kubernetes

1. NODE-SERVER 之间建立 ssh 信任

2. 编写 rancher-cluster.yml 文件

3. 运行 RKE 构建 kubernetes 集群

4. 测试集群

5. 保存好相关配置文件

6. 初始化 Helm

7. 测试 tiller 安装是否成功

五、安装 Rancher

1. 部署 Rancher 并配置 SSL 数字证书

2. 将通过 CA 机构签发的数字证书准备好，

3. 检查 rancher 是否成功可用

4. 访问 Rancher UI

六、结语

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