二进制安装K8s之部署kube-apiserver

一、生成 kube-apiserver 证书

1、自签证书颁发机构（CA）

cat > ca-config.json <<EOF
{
  "signing": {
    "default": {
      "expiry": "87600h"
    },
    "profiles": {
      "kubernetes": {
         "expiry": "87600h",
         "usages": [
            "signing",
            "key encipherment",
            "server auth",
            "client auth"
        ]
      }
    }
  }
}
EOF

cat > ca-csr.json <<EOF
{
    "CN": "kubernetes",
    "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
    },
    "names": [
        {
            "C": "CN",
            "L": "Beijing",
            "ST": "Beijing",
            "O": "k8s",   
            "OU": "System"
        }
    ]
}
EOF

• 生成证书ca-key.pem 、 ca.pem：

cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca -


cp /data/docker/TSL/k8s/*.pem /data/k8s/ssl/

2、使用自签CA签发kube-apiserver HTTPS证书

#ip地址包含k8s集群所有ip，LBIP以及负载均衡的虚拟IP建议多写
#文件hosts字段中IP为所有Master/LB/VIP IP，一个都不能少！为了方便后期扩容可以多写几个预留的IP。
cat > server-csr.json <<EOF
{
    "CN": "kubernetes",
    "hosts": [
      "127.0.0.1",
      "10.0.0.1",
      "192.168.100.170",
      "192.168.100.171",
      "192.168.100.172",
      "192.168.100.173",
      "192.168.100.174",
      "192.168.100.175",
      "192.168.100.176",
      "192.168.100.177",
      "192.168.100.178",
      "kubernetes",
      "kubernetes.default",
      "kubernetes.default.svc",
      "kubernetes.default.svc.cluster",
      "kubernetes.default.svc.cluster.local"

    ],
    "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
    },
    "names": [
        {
            "C": "CN",
            "L": "BeiJing",
            "ST": "BeiJing",
            "O": "k8s",
            "OU": "System"
        }
    ]
}
EOF

• 生成证书：

cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes server-csr.json | cfssljson -bare server


cp ./server*.pem /data/k8s/ssl/

二、下载k8s 二进制包

1、下载k8s

github 地址
https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/master/CHANGELOG

注：打开链接你会发现里面有很多包，下载一个server包就够了，包含了Master和Worker Node二进制文件。

1、解压

tar -zxvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
#复制二进制文件
cp kube-apiserver kube-controller-manager kube-scheduler kubelet kube-proxy /data/k8s/bin/
cp kubectl  /usr/local/bin/

2、部署kube-apiserver，创建配置文件

cat > /data/k8s/config/kube-apiserver.conf << EOF
KUBE_APISERVER_OPTS="--logtostderr=false \\
--v=2 \\
--log-dir=/data/k8s/logs \\
--etcd-servers=https://192.168.100.170:2379,https://192.168.100.171:2379,https://192.168.100.172:2379 \\
--bind-address=192.168.100.170 \\
--secure-port=6443 \\
--advertise-address=192.168.100.170 \\
--allow-privileged=true \\
--service-cluster-ip-range=10.0.0.0/24 \\
--enable-admission-plugins=NamespaceLifecycle,LimitRanger,ServiceAccount,ResourceQuota,NodeRestriction \\
--authorization-mode=RBAC,Node \\
--enable-bootstrap-token-auth=true \\
--token-auth-file=/data/k8s/config/token.csv \\
--service-node-port-range=30000-32767 \\
--kubelet-client-certificate=/data/k8s/ssl/server.pem \\
--kubelet-client-key=/data/k8s/ssl/server-key.pem \\
--tls-cert-file=/data/k8s/ssl/server.pem  \\
--tls-private-key-file=/data/k8s/ssl/server-key.pem \\
--client-ca-file=/data/k8s/ssl/ca.pem \\
--service-account-key-file=/data/k8s/ssl/ca-key.pem \\
--service-account-issuer=api \\
--service-account-signing-key-file=/data/k8s/ssl/server-key.pem \\
--etcd-cafile=/data/etcd/ssl/ca.pem \\
--etcd-certfile=/data/etcd/ssl/server.pem \\
--etcd-keyfile=/data/etcd/ssl/server-key.pem \\
--requestheader-allowed-names=kubernetes \\
--requestheader-extra-headers-prefix=X-Remote-Extra- \\
--requestheader-group-headers=X-Remote-Group \\
--requestheader-username-headers=X-Remote-User \\
--proxy-client-cert-file=/data/k8s/ssl/server.pem \\
--proxy-client-key-file=/data/k8s/ssl/server-key.pem \\
--audit-log-maxage=30 \\
--audit-log-maxbackup=3 \\
--audit-log-maxsize=100 \\
--audit-log-path=/data/k8s/logs/k8s-audit.log"
EOF

注：上面两个\ \ 第一个是转义符，第二个是换行符，使用转义符是为了使用EOF保留换行符。

• –logtostderr：启用日志
• —v：日志等级
• –log-dir：日志目录
• –etcd-servers：etcd集群地址
• –bind-address：监听地址
• –secure-port：https安全端口
• –advertise-address：集群通告地址
• –allow-privileged：启用授权
• –service-cluster-ip-range：Service虚拟IP地址段
• –enable-admission-plugins：准入控制模块
• –authorization-mode：认证授权，启用RBAC授权和节点自管理
• –enable-bootstrap-token-auth：启用TLS bootstrap机制
• –token-auth-file：bootstrap token文件
• –service-node-port-range：Service nodeport类型默认分配端口范围
• –kubelet-client-xxx：apiserver访问kubelet客户端证书
• –tls-xxx-file：apiserver https证书
• –etcd-xxxfile：连接Etcd集群证书
• –audit-log-xxx：审计日志

4、启用 TLS Bootstrapping 机制
TLS Bootstraping：Master apiserver启用TLS认证后，Node节点kubelet和kube-proxy要与kube-apiserver进行通信，必须使用CA签发的有效证书才可以，当Node节点很多时，这种客户端证书颁发需要大量工作，同样也会增加集群扩展复杂度。为了简化流程，Kubernetes引入了TLS bootstraping机制来自动颁发客户端证书，kubelet会以一个低权限用户自动向apiserver申请证书，kubelet的证书由apiserver动态签署。所以强烈建议在Node上使用这种方式，目前主要用于kubelet，kube-proxy还是由我们统一颁发一个证书。
TLS bootstraping 工作流程：

创建上述配置文件中token文件：

• 生成随机token
  格式：token，用户名，UID，用户组

head -c 16 /dev/urandom | od -An -t x | tr -d ' '
a752d78ab37a51fa7c38ad94346317ac

• 创建上述配置文件中token文件：
  下面文件中的token，替换成上面生成的token

cat >/data/k8s/config/token.csv << EOF
a752d78ab37a51fa7c38ad94346317ac,kubelet-bootstrap,10001,"system:node-bootstrapper"
EOF

5、systemd管理apiserver
注意修改里面的路径比如：kube-apiserver.conf 文件路径

cat > /usr/lib/systemd/system/kube-apiserver.service << EOF
[Unit]
Description=Kubernetes API Server
Documentation=https://github.com/kubernetes/kubernetes
[Service]
EnvironmentFile=/data/k8s/config/kube-apiserver.conf
ExecStart=/data/k8s/bin/kube-apiserver \$KUBE_APISERVER_OPTS
Restart=on-failure
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

6、启动并设置开机启动

systemctl daemon-reload
systemctl start kube-apiserver
systemctl enable kube-apiserver