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Master节点高可用

作者:mendickxiao
经过部署Kubernetes集群章节我们已经可以顺利的部署一个集群用于开发和测试,但是要应用到生产就就不得不考虑master节点的高可用问题,因为现在我们的master节点上的几个服务kube-apiserverkube-schedulerkube-controller-manager都是单点的而且都位于同一个节点上,一旦master节点宕机,虽然不应答当前正在运行的应用,将导致kubernetes集群无法变更。本文将引导你创建一个高可用的master节点。
在大神gzmzj的ansible创建kubernetes集群神作中有讲到如何配置多个Master,但是在实践过程中还是遇到不少坑。需要将坑填上才能工作。 神作链接地址:集群规划和基础参数设定
按照神作的描述,实际上是通过keepalived + haproxy实现的,其中keepalived是提供一个VIP,通过VIP关联所有的Master节点;然后haproxy提供端口转发功能。由于VIP还是存在Master的机器上的,默认配置API Server的端口是6443,所以我们需要将另外一个端口关联到这个VIP上,一般用8443。
Master HA架构图
根据神作的实践,我发现需要在Master手工安装keepalived, haproxy。
yum install keepalived
yum install haproxy
需要将HAProxy默认的配置文件balance从source修改为roundrobin方式。haproxy的配置文件haproxy.cfg默认路径是/etc/haproxy/haproxy.cfg。另外需要手工创建/run/haproxy的目录,否则haproxy会启动失败。
注意
  • bind绑定的就是VIP对外的端口号,这里是8443。
  • balance指定的负载均衡方式是roundrobin方式,默认是source方式。在我的测试中,source方式不工作。
  • server指定的就是实际的Master节点地址以及真正工作的端口号,这里是6443。有多少台Master就写多少条记录。
# haproxy.cfg sample
global
log /dev/log local0
log /dev/log local1 notice
chroot /var/lib/haproxy
*stats socket /run/haproxy/admin.sock mode 660 level admin
stats timeout 30s
user haproxy
group haproxy
daemon
nbproc 1
defaults
log global
timeout connect 5000
timeout client 50000
timeout server 50000
listen kube-master
**bind 0.0.0.0:8443**
mode tcp
option tcplog
**balance roundrobin**
server s1 **Master 1的IP地址**:6443 check inter 10000 fall 2 rise 2 weight 1
server s2 **Master 2的IP地址**:6443 check inter 10000 fall 2 rise 2 weight 1
修改keepalived的配置文件,配置正确的VIP。keepalived的配置文件keepalived.conf的默认路径是/etc/keepalived/keepalived.conf
注意
  • priority决定哪个Master是主,哪个Master是次。数字大的是主,数字小的是次。数字越大优先级越高。
  • virtual_router_id决定当前VIP的路由号,实际上VIP提供了一个虚拟的路由功能,该VIP在同一个子网内必须是唯一。
  • virtual_ipaddress提供的就是VIP的地址,该地址在子网内必须是空闲未必分配的。
  • state 决定初始化时节点的状态, 建议 priority 最高的节点设置为 MASTER
# keepalived.cfg sample
global_defs {
router_id lb-backup
}
vrrp_instance VI-kube-master {
state BACKUP
**priority 110**
dont_track_primary
interface eth0
**virtual_router_id 51**
advert_int 3
virtual_ipaddress {
**10.86.13.36**
}
}
配置好后,那么先启动主Master的keepalived和haproxy。
systemctl enable keepalived
systemctl start keepalived
systemctl enable haproxy
systemctl start haproxy
然后使用ip a s命令查看是否有VIP地址分配。如果看到VIP地址已经成功分配在eth0网卡上,说明keepalived启动成功。
[root@kube32 ~]# ip a s
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN qlen 1
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lo
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 ::1/128 scope host
valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP qlen 1000
link/ether 00:50:56:a9:d5:be brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 10.86.13.32/23 brd 10.86.13.255 scope global eth0
valid_lft forever preferred_lft forever
**inet 10.86.13.36/32 scope global eth0**
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::250:56ff:fea9:d5be/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
更保险方法还可以通过systemctl status keepalived -l看看keepalived的状态
[root@kube32 ~]# systemctl status keepalived -l
● keepalived.service - LVS and VRRP High Availability Monitor
Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/keepalived.service; enabled; vendor preset: disabled)
Active: active (running) since Thu 2018-02-01 10:24:51 CST; 1 months 16 days ago
Main PID: 13448 (keepalived)
Memory: 6.0M
CGroup: /system.slice/keepalived.service
├─13448 /usr/sbin/keepalived -D
├─13449 /usr/sbin/keepalived -D
└─13450 /usr/sbin/keepalived -D
Mar 20 04:51:15 kube32 Keepalived_vrrp[13450]: VRRP_Instance(VI-kube-master) Dropping received VRRP packet...
**Mar 20 04:51:18 kube32 Keepalived_vrrp[13450]: (VI-kube-master): ip address associated with VRID 51 not present in MASTER advert : 10.86.13.36
Mar 20 04:51:18 kube32 Keepalived_vrrp[13450]: bogus VRRP packet received on eth0 !!!**
然后通过systemctl status haproxy -l看haproxy的状态
[root@kube32 ~]# systemctl status haproxy -l
● haproxy.service - HAProxy Load Balancer
Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/haproxy.service; enabled; vendor preset: disabled)
Active: active (running) since Thu 2018-02-01 10:33:22 CST; 1 months 16 days ago
Main PID: 15116 (haproxy-systemd)
Memory: 3.2M
CGroup: /system.slice/haproxy.service
├─15116 /usr/sbin/haproxy-systemd-wrapper -f /etc/haproxy/haproxy.cfg -p /run/haproxy.pid
├─15117 /usr/sbin/haproxy -f /etc/haproxy/haproxy.cfg -p /run/haproxy.pid -Ds
└─15118 /usr/sbin/haproxy -f /etc/haproxy/haproxy.cfg -p /run/haproxy.pid -Ds
这个时候通过kubectl version命令,可以获取到kubectl的服务器信息。
[root@kube32 ~]# kubectl version
**Client Version: version.Info{Major:"1", Minor:"9", GitVersion:"v1.9.1", GitCommit:"3a1c9449a956b6026f075fa3134ff92f7d55f812", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2018-01-03T22:31:01Z", GoVersion:"go1.9.2", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}
Server Version: version.Info{Major:"1", Minor:"9", GitVersion:"v1.9.1", GitCommit:"3a1c9449a956b6026f075fa3134ff92f7d55f812", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2018-01-03T22:18:41Z", GoVersion:"go1.9.2", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}**
这个时候说明你的keepalived和haproxy都是成功的。这个时候你可以依次将你其他Master节点的keepalived和haproxy启动。 此时,你通过ip a s命令去查看其中一台Master(非主Master)的时候,你看不到VIP,这个是正常的,因为VIP永远只在主Master节点上,只有当主Master节点挂掉后,才会切换到其他Master节点上。
[root@kube31 ~]# ip a s
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN qlen 1
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lo
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 ::1/128 scope host
valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP qlen 1000
link/ether 00:50:56:a9:07:23 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 10.86.13.31/23 brd 10.86.13.255 scope global eth0
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::250:56ff:fea9:723/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
在我的实践过程中,通过大神的脚本快速启动多个Master节点,会导致主Master始终获取不了VIP,当时的报错非常奇怪。后来经过我的研究发现,主Master获取VIP是需要时间的,如果多个Master同时启动,会导致冲突。这个不知道是否算是Keepalived的Bug。但是最稳妥的方式还是先启动一台主Master,等VIP确定后再启动其他Master比较靠谱。
Kubernetes通过Keepalived + Haproxy实现多个Master的高可用部署,你实际上可以采用其他方式,如外部的负载均衡方式。实际上Kubernetes的多个Master是没有主从的,都可以提供一致性服务。Keepalived + Haproxy实际上就是提供了一个简单的负载均衡方式。