# 边缘节点配置 ## 前言 为了配置kubernetes中的traefik ingress的高可用，对于kubernetes集群以外只暴露一个访问入口，需要使用keepalived排除单点问题。本文参考了[kube-keepalived-vip](https://github.com/kubernetes/contrib/tree/master/keepalived-vip)，但并没有使用容器方式安装，而是直接在node节点上安装。 ## 定义 首先解释下什么叫边缘节点（Edge Node），所谓的边缘节点即集群内部用来向集群外暴露服务能力的节点，集群外部的服务通过该节点来调用集群内部的服务，边缘节点是集群内外交流的一个Endpoint。 **边缘节点要考虑两个问题** * 边缘节点的高可用，不能有单点故障，否则整个kubernetes集群将不可用 * 对外的一致暴露端口，即只能有一个外网访问IP和端口 ## 架构 为了满足边缘节点的以上需求，我们使用[keepalived](http://www.keepalived.org/)来实现。 在Kubernetes中添加了service的同时，在DNS中增加一个记录，这条记录需要跟ingress中的`host`字段相同，IP地址即VIP的地址，本示例中是`172.20.0.119`，这样集群外部就可以通过service的DNS名称来访问服务了。 选择Kubernetes的三个node作为边缘节点，并安装keepalived，下图展示了边缘节点的配置，同时展示了向Kubernetes中添加服务的过程。 ![边缘节点架构](https://3202503610-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-LxzmfbtcTYE4On5ZpZ2%2F-LxzmxkNiaJCnAg1d53i%2F-LxznEvfNYFlwRU-0CLx%2Fkubernetes-edge-node-architecture.png?generation=1578397181219532\&alt=media) ## 准备 复用kubernetes测试集群的三台主机。 172.20.0.113 172.20.0.114 172.20.0.115 ## 安装 使用keepalived管理VIP，VIP是使用IPVS创建的，IPVS 已经成为linux内核的模块，不需要安装 LVS的工作原理请参考： 不使用镜像方式安装了，直接手动安装，指定三个节点为边缘节点（Edge node）。 因为我们的测试集群一共只有三个node，所有在在三个node上都要安装keepalived和ipvsadmin。 ```bash yum install keepalived ipvsadm ``` ## 配置说明 需要对原先的traefik ingress进行改造，从以Deployment方式启动改成DeamonSet。还需要指定一个与node在同一网段的IP地址作为VIP，我们指定成172.20.0.119，配置keepalived前需要先保证这个IP没有被分配。。 * Traefik以DaemonSet的方式启动 * 通过nodeSelector选择边缘节点 * 通过hostPort暴露端口 * 当前VIP漂移到了172.20.0.115上 * Traefik根据访问的host和path配置，将流量转发到相应的service上 ## 配置keepalived 参考[基于keepalived 实现VIP转移，lvs，nginx的高可用](http://limian.blog.51cto.com/7542175/1301776)，配置keepalived。 keepalived的官方配置文档见： 配置文件`/etc/keepalived/keepalived.conf`文件内容如下： ``` ! Configuration File for keepalived global_defs { notification_email { root@localhost } notification_email_from kaadmin@localhost smtp_server 127.0.0.1 smtp_connect_timeout 30 router_id LVS_DEVEL } vrrp_instance VI_1 { state MASTER interface eth0 virtual_router_id 51 priority 100 advert_int 1 authentication { auth_type PASS auth_pass 1111 } virtual_ipaddress { 172.20.0.119 } } virtual_server 172.20.0.119 80{ delay_loop 6 lb_algo loadbalance lb_kind DR nat_mask 255.255.255.0 persistence_timeout 0 protocol TCP real_server 172.20.0.113 80{ weight 1 TCP_CHECK { connect_timeout 3 } } real_server 172.20.0.114 80{ weight 1 TCP_CHECK { connect_timeout 3 } } real_server 172.20.0.115 80{ weight 1 TCP_CHECK { connect_timeout 3 } } } ``` `Realserver`的IP和端口即traefik供外网访问的IP和端口。 将以上配置分别拷贝到另外两台node的`/etc/keepalived`目录下。 我们使用转发效率最高的`lb_kind DR`直接路由方式转发，使用TCP\_CHECK来检测real\_server的health。 设置keepalived为开机自启动： ```bash chkconfig keepalived on ``` **启动keepalived** ``` systemctl start keepalived ``` 三台node都启动了keepalived后，观察eth0的IP，会在三台node的某一台上发现一个VIP是172.20.0.119。 ```bash $ ip addr show eth0 2: eth0: mtu 1500 qdisc mq state UP qlen 1000 link/ether f4:e9:d4:9f:6b:a0 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet 172.20.0.115/17 brd 172.20.127.255 scope global eth0 valid_lft forever preferred_lft forever inet 172.20.0.119/32 scope global eth0 valid_lft forever preferred_lft forever ``` 关掉拥有这个VIP主机上的keepalived，观察VIP是否漂移到了另外两台主机的其中之一上。 ## 改造Traefik 在这之前我们启动的traefik使用的是deployment，只启动了一个pod，无法保证高可用（即需要将pod固定在某一台主机上，这样才能对外提供一个唯一的访问地址），现在使用了keepalived就可以通过VIP来访问traefik，同时启动多个traefik的pod保证高可用。 配置文件`traefik.yaml`内容如下： ```yaml apiVersion: extensions/v1beta1 kind: DaemonSet metadata: name: traefik-ingress-lb namespace: kube-system labels: k8s-app: traefik-ingress-lb spec: template: metadata: labels: k8s-app: traefik-ingress-lb name: traefik-ingress-lb spec: terminationGracePeriodSeconds: 60 hostNetwork: true restartPolicy: Always serviceAccountName: ingress containers: - image: traefik name: traefik-ingress-lb resources: limits: cpu: 200m memory: 30Mi requests: cpu: 100m memory: 20Mi ports: - name: http containerPort: 80 hostPort: 80 - name: admin containerPort: 8580 hostPort: 8580 args: - --web - --web.address=:8580 - --kubernetes nodeSelector: edgenode: "true" ``` 注意，我们使用了`nodeSelector`选择边缘节点来调度traefik-ingress-lb运行在它上面，所有你需要使用： ``` kubectl label nodes 172.20.0.113 edgenode=true kubectl label nodes 172.20.0.114 edgenode=true kubectl label nodes 172.20.0.115 edgenode=true ``` 给三个node打标签。 查看DaemonSet的启动情况： ```bash $ kubectl -n kube-system get ds NAME DESIRED CURRENT READY UP-TO-DATE AVAILABLE NODE-SELECTOR AGE traefik-ingress-lb 3 3 3 3 3 edgenode=true 2h ``` 现在就可以在外网通过172.20.0.119:80来访问到traefik ingress了。 ## 使用域名访问Kubernetes中的服务 现在我们已经部署了以下服务： * 三个边缘节点，使用Traefik作为Ingress controller * 使用keepalived做的VIP（虚拟IP）172.20.0.119 这样在访问该IP的时候通过指定不同的`Host`来路由到kubernetes后端服务。这种方式访问每个Service时都需要指定`Host`，而同一个项目中的服务一般会在同一个Ingress中配置，使用`Path`来区分Service已经足够，这时候只要为VIP（172.20.0.119）来配置一个域名，所有的外部访问直接通过该域名来访问即可。 如下图所示： ![使用域名来访问Kubernetes中的服务](https://3202503610-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-LxzmfbtcTYE4On5ZpZ2%2F-LxzmxkNiaJCnAg1d53i%2F-LxznEvjMbw4prsSpI_Q%2Faccessing-kubernetes-services-with-dns-name.png?generation=1578397181181345\&alt=media) ## 参考 * [kube-keepalived-vip](https://github.com/kubernetes/contrib/tree/master/keepalived-vip) * * [LVS简介及使用](http://www.cnblogs.com/codebean/archive/2011/07/25/2116043.html) * [基于keepalived 实现VIP转移，lvs，nginx的高可用](http://limian.blog.51cto.com/7542175/1301776)