如何安裝一個高可用K3s集群？
作者介紹
在之前的文章中，我們已經(jīng)了解到如何設(shè)置一個多節(jié)點的etcd集群。在本文中，我們將利用相同的基礎(chǔ)架構(gòu)來設(shè)置和配置一個基于K3s的高可用Kubernetes集群。
高可用Kubernetes集群
Kubernetes集群的控制平面大多是是無狀態(tài)的。唯一有狀態(tài)的控制平面組件是etcd數(shù)據(jù)庫，它為整個集群充當(dāng)了唯一事實來源。API Server作為etcd數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)關(guān)，內(nèi)部和外部的用戶都可以通過它訪問和操作狀態(tài)。
etcd數(shù)據(jù)庫必須配置在HA模式下，以確保沒有單點故障。配置高可用（HA）Kubernetes集群的拓撲有兩種選擇，這取決于如何設(shè)置etcd。
第一種拓撲是基于堆棧集群設(shè)計的，每個節(jié)點與控制平面一起運行一個etcd實例。每個控制平面節(jié)點運行一個kube-apiserver、kube-scheduler和kube-controller-manager的實例。kube-apiserver使用負載均衡器暴露給worker節(jié)點。
每個控制平面節(jié)點創(chuàng)建一個本地etcd成員，并且該etcd成員僅與這一節(jié)點的kube-apiserver進行通信。這同樣適用于本地的kube-controller-manager和kube-scheduler實例。
這種拓撲結(jié)構(gòu)要求HA Kubernetes集群至少有三種堆棧控制平面模式。Kubeadm，這個流行的集群安裝工具，使用這種拓撲來配置Kubernetes集群。
第二種拓撲使用在一組完全不同的主機上安裝和管理的外部etcd集群。
在此拓撲中，每個控制平面節(jié)點都運行kube-apiserver，kube-scheduler和kube-controller-manager的實例，其中每個etcd主機與每個控制平面節(jié)點的kube-apiserver通信。
這種拓撲需要的主機數(shù)量是堆棧式HA拓撲的兩倍。使用該拓撲的 HA 集群至少需要三個控制平面節(jié)點的主機和三個 etcd 節(jié)點的主機。
關(guān)于啟動集群的更多信息，請參考Kubernetes官方文檔：
https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/ha-topology/
高可用模式的K3s
由于K3s大多部署在邊緣，硬件資源有限，可能無法在專用主機上運行etcd數(shù)據(jù)庫。部署架構(gòu)與堆棧式拓撲極為類似，只是事先配置了etcd數(shù)據(jù)庫。
在這次教程中，我使用的是運行在Intel NUC硬件上的裸機基礎(chǔ)設(shè)施，其映射如下：
參考本系列教程的前一部分，在IP地址為10.0.0.60、10.0.0.61和10.0.0.62的前三個節(jié)點上安裝和配置etcd。
安裝K3s server
讓我們先在所有安裝etcd的節(jié)點中安裝服務(wù)器。SSH進入第一個節(jié)點，并設(shè)置以下環(huán)境變量。這假定你按照前面教程中的步驟配置了etcd集群。
export K3S_DATASTORE_ENDPOINT='https://10.0.0.60:2379,https://10.0.0.61:2379,https://10.0.0.62:2379'export K3S_DATASTORE_CAFILE='/etc/etcd/etcd-ca.crt'export K3S_DATASTORE_CERTFILE='/etc/etcd/server.crt'export K3S_DATASTORE_KEYFILE='/etc/etcd/server.key'
這些環(huán)境變量指示K3s安裝程序利用現(xiàn)有的etcd數(shù)據(jù)庫進行狀態(tài)管理。
接下來，我們將在K3S_TOKEN中填充一個agent加入集群時使用的token。
export K3S_TOKEN="secret_edgecluster_token"我們準(zhǔn)備好在第一個節(jié)點中安裝server。運行以下命令來啟動進程：
curl -sfL https://get.k3s.io | sh -在節(jié)點2和節(jié)點3中重復(fù)這些步驟以啟動額外的server。
此時，你有一個3節(jié)點的K3s集群，它在高可用模式下運行控制平面和etcd組件。
sudo kubectl get nodes
你可以使用以下命令檢查服務(wù)狀態(tài)：
sudo systemctl status k3s.service
安裝K3s Agent
隨著控制平面的建立和運行，我們可以輕松地將worker節(jié)點獲agent添加到集群中。我們只需要確保使用與server關(guān)聯(lián)的相同token。
SSH進入其中一個worker節(jié)點并運行命令。
export K3S_TOKEN="secret_edgecluster_token"export K3S_URL=https://10.0.0.60:6443
環(huán)境變量K3S_URL是提示安裝程序?qū)⒐?jié)點配置為連接到現(xiàn)有服務(wù)器的agent。
最后，運行與我們上一步相同的腳本。
curl -sfL https://get.k3s.io | sh -
檢查是否新節(jié)點已經(jīng)添加到集群。
Congratulations！你已經(jīng)成功安裝了一個高可用K3s集群，并備份了一個外部的etcd數(shù)據(jù)庫。
驗證etcd數(shù)據(jù)庫
讓我們確保k3s集群正在使用etcd數(shù)據(jù)庫進行狀態(tài)管理。
我們將在K3s集群內(nèi)啟動一個簡單的NGINX Pod。
sudo kubectl run nginx --image nginx --port 80sudo kubectl get pods
Pod規(guī)范和狀態(tài)應(yīng)該存儲在etcd數(shù)據(jù)庫中。讓我們嘗試通過etcdctl CLI來檢索。安裝jq工具來解析JSON輸出。
由于輸出是以base64編碼的，我們將通過base64工具對其進行解碼。
etcdctl --endpoints https://10.0.0.61:2379 \--cert /etc/etcd/server.crt \--cacert /etc/etcd/etcd-ca.crt \--key /etc/etcd/server.key get /registry/pods/default/nginx \--prefix=true -w json | jq -r .kvs[].value | base64 -d
輸出顯示 pod 在 etcd 數(shù)據(jù)庫中有一個相關(guān)的鍵和值。特殊字符沒有正確顯示，但它確實向我們展示了足夠的關(guān)于pod的數(shù)據(jù)。
在本文中，我們了解了如何在高可用模式下設(shè)置和配置K3s集群，希望可以幫助你在邊緣端更順利地進行實踐。
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