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Création d'un Cluster a master unique avec kubeadm

kubeadm vous aide à démarrer un cluster Kubernetes minimum, viable et conforme aux meilleures pratiques. Avec kubeadm, votre cluster doit passer les tests de Conformance Kubernetes. Kubeadm prend également en charge d’autres fonctions du cycle de vie, telles que les mises à niveau, la rétrogradation et la gestion des bootstrap tokens.

Comme vous pouvez installer kubeadm sur différents types de machines (par exemple, un ordinateur portable, un serveur, Raspberry Pi, etc.), il est parfaitement adapté à l’intégration avec des systèmes d’approvisionnement comme Terraform ou Ansible.

La simplicité de kubeadm lui permet d’être utilisé dans une large gamme de cas d’utilisation:

• Les nouveaux utilisateurs peuvent commencer par kubeadm pour essayer Kubernetes pour la première fois.
• Les utilisateurs familiarisés avec Kubernetes peuvent créer des clusters avec kubeadm et tester leurs applications.
• Les projets plus importants peuvent inclure kubeadm en tant que brique de base dans un système plus complexe pouvant également inclure d’autres outils d’installation.

Kubeadm est conçu pour être un moyen simple pour les nouveaux utilisateurs de commencer à essayer Kubernetes, pour la première fois éventuellement. C’est un moyen pour les utilisateurs avancés de tester leur application en même temps qu’un cluster facilement, et aussi être une brique de base dans un autre écosystème et/ou un outil d’installation avec une plus grand portée.

Vous pouvez installer très facilement kubeadm sur des systèmes d’exploitation prenant en charge l’installation des paquets deb ou rpm. Le SIG responsable de kubeadm, SIG Cluster Lifecycle, fournit ces paquets pré-construits pour vous, mais vous pouvez également les construire à partir des sources pour d’autres systèmes d’exploitation.

Maturité de kubeadm

Les fonctionnalités globales de kubeadm sont GA. Quelques sous-fonctionnalités, comme la configuration, les API de fichiers sont toujours en cours de développement. L’implémentation de la création du cluster peut changer légèrement au fur et à mesure que l’outil évolue, mais la mise en œuvre globale devrait être assez stable. Toutes les commandes sous kubeadm alpha sont par définition prises en charge au niveau alpha.

Calendrier de support

Les versions de Kubernetes sont généralement prises en charge pendant neuf mois et pendant cette période, une version de correctif peut être publiée à partir de la branche de publication si un bug grave ou un problème de sécurité est trouvé. Voici les dernières versions de Kubernetes et le calendrier de support qui s’applique également à kubeadm.

• Pré-requis
• Objectifs
• Instructions
• Destruction
• Maintenir un cluster
• Explorer les autres add-ons
• Et après ?
• Feedback
• Politique de compatibilité de versions
• kubeadm fonctionne sur plusieurs plates-formes
• Limitations
• Diagnostic

Pré-requis

• Une ou plusieurs machines exécutant un système d’exploitation compatible deb/rpm, par exemple Ubuntu ou CentOS
• 2 Go ou plus de RAM par machine. Si vous essayez moins cela laissera trop peu de place pour vos applications.
• 2 processeurs ou plus sur le master
• Connectivité réseau entre toutes les machines du cluster, qu’il soit public ou privé.

Objectifs

• Installer un cluster Kubernetes à master unique ou un cluster à haute disponibilité
• Installez un réseau de pods sur le cluster afin que vos pods puissent se parler

Instructions

Installer kubeadm sur vos hôtes

Voir “Installation de kubeadm”.

Note:

Si vous avez déjà installé kubeadm, lancez apt-get update && apt-get upgrade ou yum update pour obtenir la dernière version de kubeadm.

Lorsque vous effectuez une mise à niveau, la kubelet redémarre plusieurs fois au bout de quelques secondes car elle attend dans une boucle de blocage kubeadm pour lui dire quoi faire. Ce fonctionnement est normal. Une fois que vous avez initialisé votre master, la kubelet s’exécute normalement.

Initialiser votre master

Le master est la machine sur laquelle s’exécutent les composants du control plane, y compris etcd (la base de données du cluster) et l’API serveur (avec lequel la CLI kubectl communique).

1. Choisissez un add-on réseau pour les pods et vérifiez s’il nécessite des arguments à passer à l’initialisation de kubeadm. Selon le fournisseur tiers que vous choisissez, vous devrez peut-être définir le --pod-network-cidr sur une valeur spécifique au fournisseur. Voir Installation d’un add-on réseau de pod.
2. (Facultatif) Sauf indication contraire, kubeadm utilise l’interface réseau associée avec la passerelle par défaut pour annoncer l’IP du master. Pour utiliser une autre interface réseau, spécifiez l’option --apiserver-advertise-address=<ip-address> à kubeadm init. Pour déployer un cluster Kubernetes en utilisant l’adressage IPv6, vous devez spécifier une adresse IPv6, par exemple --apiserver-advertise-address=fd00::101
3. (Optional) Lancez kubeadm config images pull avant de faire kubeadm init pour vérifier la connectivité aux registres gcr.io.

Maintenant, lancez:

kubeadm init <args> 

Plus d’information

Pour plus d’informations sur les arguments de kubeadm init, voir le guide de référence kubeadm.

Pour une liste complète des options de configuration, voir la documentation du fichier de configuration.

Pour personnaliser les composants du control plane, y compris l’affectation facultative d’IPv6 à la sonde liveness, pour les composants du control plane et du serveur etcd, fournissez des arguments supplémentaires à chaque composant, comme indiqué dans les arguments personnalisés.

Pour lancer encore une fois kubeadm init, vous devez d’abord détruire le cluster.

Si vous joignez un nœud avec une architecture différente par rapport à votre cluster, créez un Déploiement ou DaemonSet pour kube-proxy etkube-dns sur le nœud. C’est nécéssaire car les images Docker pour ces composants ne prennent actuellement pas en charge la multi-architecture.

kubeadm init exécute d’abord une série de vérifications préalables pour s’assurer que la machine est prête à exécuter Kubernetes. Ces vérifications préalables exposent des avertissements et se terminent en cas d’erreur. Ensuite kubeadm init télécharge et installe les composants du control plane du cluster. Cela peut prendre plusieurs minutes. l’output devrait ressembler à:

[init] Using Kubernetes version: vX.Y.Z
[preflight] Running pre-flight checks
[preflight] Pulling images required for setting up a Kubernetes cluster
[preflight] This might take a minute or two, depending on the speed of your internet connection
[preflight] You can also perform this action in beforehand using 'kubeadm config images pull'
[kubelet-start] Writing kubelet environment file with flags to file "/var/lib/kubelet/kubeadm-flags.env"
[kubelet-start] Writing kubelet configuration to file "/var/lib/kubelet/config.yaml"
[kubelet-start] Activating the kubelet service
[certs] Using certificateDir folder "/etc/kubernetes/pki"
[certs] Generating "etcd/ca" certificate and key
[certs] Generating "etcd/server" certificate and key
[certs] etcd/server serving cert is signed for DNS names [kubeadm-master localhost] and IPs [10.138.0.4 127.0.0.1 ::1]
[certs] Generating "etcd/healthcheck-client" certificate and key
[certs] Generating "etcd/peer" certificate and key
[certs] etcd/peer serving cert is signed for DNS names [kubeadm-master localhost] and IPs [10.138.0.4 127.0.0.1 ::1]
[certs] Generating "apiserver-etcd-client" certificate and key
[certs] Generating "ca" certificate and key
[certs] Generating "apiserver" certificate and key
[certs] apiserver serving cert is signed for DNS names [kubeadm-master kubernetes kubernetes.default kubernetes.default.svc kubernetes.default.svc.cluster.local] and IPs [10.96.0.1 10.138.0.4]
[certs] Generating "apiserver-kubelet-client" certificate and key
[certs] Generating "front-proxy-ca" certificate and key
[certs] Generating "front-proxy-client" certificate and key
[certs] Generating "sa" key and public key
[kubeconfig] Using kubeconfig folder "/etc/kubernetes"
[kubeconfig] Writing "admin.conf" kubeconfig file
[kubeconfig] Writing "kubelet.conf" kubeconfig file
[kubeconfig] Writing "controller-manager.conf" kubeconfig file
[kubeconfig] Writing "scheduler.conf" kubeconfig file
[control-plane] Using manifest folder "/etc/kubernetes/manifests"
[control-plane] Creating static Pod manifest for "kube-apiserver"
[control-plane] Creating static Pod manifest for "kube-controller-manager"
[control-plane] Creating static Pod manifest for "kube-scheduler"
[etcd] Creating static Pod manifest for local etcd in "/etc/kubernetes/manifests"
[wait-control-plane] Waiting for the kubelet to boot up the control plane as static Pods from directory "/etc/kubernetes/manifests". This can take up to 4m0s
[apiclient] All control plane components are healthy after 31.501735 seconds
[uploadconfig] storing the configuration used in ConfigMap "kubeadm-config" in the "kube-system" Namespace
[kubelet] Creating a ConfigMap "kubelet-config-X.Y" in namespace kube-system with the configuration for the kubelets in the cluster
[patchnode] Uploading the CRI Socket information "/var/run/dockershim.sock" to the Node API object "kubeadm-master" as an annotation
[mark-control-plane] Marking the node kubeadm-master as control-plane by adding the label "node-role.kubernetes.io/master=''"
[mark-control-plane] Marking the node kubeadm-master as control-plane by adding the taints [node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule]
[bootstrap-token] Using token: <token>
[bootstrap-token] Configuring bootstrap tokens, cluster-info ConfigMap, RBAC Roles
[bootstraptoken] configured RBAC rules to allow Node Bootstrap tokens to post CSRs in order for nodes to get long term certificate credentials
[bootstraptoken] configured RBAC rules to allow the csrapprover controller automatically approve CSRs from a Node Bootstrap Token
[bootstraptoken] configured RBAC rules to allow certificate rotation for all node client certificates in the cluster
[bootstraptoken] creating the "cluster-info" ConfigMap in the "kube-public" namespace
[addons] Applied essential addon: CoreDNS
[addons] Applied essential addon: kube-proxy

Your Kubernetes master has initialized successfully!

To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:

  mkdir -p $HOME/.kube
  sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
  sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

You should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:
  https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/

You can now join any number of machines by running the following on each node
as root:

  kubeadm join <master-ip>:<master-port> --token <token> --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash>

Pour que kubectl fonctionne pour votre utilisateur non root, exécutez ces commandes, qui font également partie du resultat de la commande kubeadm init:

mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

Alternativement, si vous êtes root, vous pouvez exécuter:

export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf

Faites un enregistrement du retour de la commande kubeadm join quekubeadm init génère. Vous avez besoin de cette commande pour joindre des noeuds à votre cluster.

Le jeton est utilisé pour l’authentification mutuelle entre le master et les nœuds qui veulent le rejoindre. Le jeton est secret. Gardez-le en sécurité, parce que n’importe qui avec ce jeton peut ajouter des nœuds authentifiés à votre cluster. Ces jetons peuvent être listés, créés et supprimés avec la commande kubeadm token. Voir le Guide de référence kubeadm.

Installation d’un add-on réseau

Avertissement: Cette section contient des informations importantes sur l’ordre d’installation et de déploiement. Lisez-la attentivement avant de continuer.

Vous devez installer un add-on réseau pour pod afin que vos pods puissent communiquer les uns avec les autres.

Le réseau doit être déployé avant toute application. De plus, CoreDNS ne démarrera pas avant l’installation d’un réseau. kubeadm ne prend en charge que les réseaux basés sur un CNI (et ne prend pas en charge kubenet).

Plusieurs projets fournissent des réseaux de pod Kubernetes utilisant CNI, dont certains supportent les network policies. Allez voir la page des add-ons pour une liste complète des add-ons réseau disponibles. - Le support IPv6 a été ajouté dans CNI v0.6.0. - CNI bridge et local-ipam sont les seuls plug-ins de réseau IPv6 pris en charge dans Kubernetes version 1.9.

Notez que kubeadm configure un cluster sécurisé par défaut et impose l’utilisation de RBAC. Assurez-vous que votre manifeste de réseau prend en charge RBAC.

Veuillez également à ce que votre réseau Pod ne se superpose à aucun des réseaux hôtes, car cela pourrait entraîner des problèmes. Si vous constatez une collision entre le réseau de pod de votre plug-in de réseau et certains de vos réseaux hôtes, vous devriez penser à un remplacement de CIDR approprié et l’utiliser lors de kubeadm init avec --pod-network-cidr et en remplacement du YAML de votre plugin réseau. Vous pouvez installer un add-on réseau de pod avec la commande suivante:

kubectl apply -f <add-on.yaml>

Vous ne pouvez installer qu’un seul réseau de pod par cluster.

kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/v3.3/getting-started/kubernetes/installation/hosted/rbac-kdd.yaml
kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/v3.3/getting-started/kubernetes/installation/hosted/kubernetes-datastore/calico-networking/1.7/calico.yaml

kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/v3.3/getting-started/kubernetes/installation/hosted/canal/rbac.yaml
kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/v3.3/getting-started/kubernetes/installation/hosted/canal/canal.yaml

kubectl taint nodes <node-name> node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule-

kubectl create -f https://raw.githubusercontent.com/cilium/cilium/v1.4/examples/kubernetes/1.13/cilium.yaml

$ kubectl get pods -n kube-system --selector=k8s-app=cilium
NAME           READY   STATUS    RESTARTS   AGE
cilium-drxkl   1/1     Running   0          18m

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/a70459be0084506e4ec919aa1c114638878db11b/Documentation/kube-flannel.yml

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/romana/romana/master/containerize/specs/romana-kubeadm.yml

kubectl apply -f "https://cloud.weave.works/k8s/net?k8s-version=$(kubectl version | base64 | tr -d '\n')"

Une fois qu’un réseau de pod a été installé, vous pouvez vérifier qu’il fonctionne en vérifiant que le pod CoreDNS est en cours d’exécution dans l’output de kubectl get pods --all-namespaces. Et une fois que le pod CoreDNS est opérationnel, vous pouvez continuer en joignant vos nœuds.

Si votre réseau ne fonctionne pas ou si CoreDNS n’est pas en cours d’exécution, vérifiez notre documentation de dépannage.

Isolation des nœuds du control plane

Par défaut, votre cluster ne déploie pas de pods sur le master pour des raisons de sécurité. Si vous souhaitez pouvoir déployer des pods sur le master, par exemple, pour un cluster Kubernetes mono-machine pour le développement, exécutez:

kubectl taint nodes --all node-role.kubernetes.io/master-

Avec un resultat ressemblant à quelque chose comme:

node "test-01" untainted
taint "node-role.kubernetes.io/master:" not found
taint "node-role.kubernetes.io/master:" not found

Cela supprimera la marque node-role.kubernetes.io/master de tous les nœuds qui l’ont, y compris du nœud master, ce qui signifie que le scheduler sera alors capable de déployer des pods partout.

Faire rejoindre vos nœuds

Les nœuds sont ceux sur lesquels vos workloads (conteneurs, pods, etc.) sont exécutées. Pour ajouter de nouveaux nœuds à votre cluster, procédez comme suit pour chaque machine:

• SSH vers la machine
• Devenir root (par exemple, sudo su-)

• Exécutez la commande qui a été récupérée sur l’output de kubeadm init. Par exemple:

  kubeadm join --token <token> <master-ip>:<master-port> --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash>

Si vous n’avez pas le jeton, vous pouvez l’obtenir en exécutant la commande suivante sur le nœud master:

kubeadm token list

L’output est similaire à ceci:

TOKEN                    TTL  EXPIRES              USAGES           DESCRIPTION            EXTRA GROUPS
8ewj1p.9r9hcjoqgajrj4gi  23h  2018-06-12T02:51:28Z authentication,  The default bootstrap  system:
                                                   signing          token generated by     bootstrappers:
                                                                    'kubeadm init'.        kubeadm:
                                                                                           default-node-token

Par défaut, les jetons expirent après 24 heures. Si vous joignez un nœud au cluster après l’expiration du jeton actuel, vous pouvez créer un nouveau jeton en exécutant la commande suivante sur le nœud maître:

kubeadm token create

L’output est similaire à ceci:

5didvk.d09sbcov8ph2amjw

Si vous n’avez pas la valeur --discovery-token-ca-cert-hash, vous pouvez l’obtenir en exécutant la suite de commande suivante sur le nœud master:

openssl x509 -pubkey -in /etc/kubernetes/pki/ca.crt | openssl rsa -pubin -outform der 2>/dev/null | \
   openssl dgst -sha256 -hex | sed 's/^.* //'

L’output est similaire à ceci:

8cb2de97839780a412b93877f8507ad6c94f73add17d5d7058e91741c9d5ec78

Note: Pour spécifier un tuple IPv6 pour <maître-ip>: <maître-port>, l’adresse IPv6 doit être placée entre crochets, par exemple: [fd00 :: 101]: 2073.

Le resultat devrait ressembler à quelque chose comme:

[preflight] Running pre-flight checks

... (log output of join workflow) ...

Node join complete:
* Certificate signing request sent to master and response
  received.
* Kubelet informed of new secure connection details.

Run 'kubectl get nodes' on the master to see this machine join.

Quelques secondes plus tard, vous remarquerez ce nœud dans l’output de kubectl get node.

(Optionnel) Contrôler votre cluster à partir de machines autres que le master

Afin d’utiliser kubectl sur une autre machine (par exemple, un ordinateur portable) pour communiquer avec votre cluster, vous devez copier le fichier administrateur kubeconfig de votre master sur votre poste de travail comme ceci:

scp root@<master ip>:/etc/kubernetes/admin.conf .
kubectl --kubeconfig ./admin.conf get nodes

Note:

L’exemple ci-dessus suppose que l’accès SSH est activé pour root. Si ce n’est pas le cas, vous pouvez copier le fichier admin.conf pour qu’il soit accessible à un autre utilisateur. et scp en utilisant cet autre utilisateur à la place.

Le fichier admin.conf donne à l’utilisateur superuser des privilèges sur le cluster. Ce fichier doit être utilisé avec parcimonie. Pour les utilisateurs normaux, il est recommandé de générer une information d’identification unique pour laquelle vous ajoutez des privilèges à la liste blanche (whitelist). Vous pouvez faire ceci avec kubeadm alpha kubeconfig utilisateur --nom-client <CN>. Le resultat de cette commande génèrera un fichier KubeConfig qui sera envoyé sur STDOUT, que vous devrez enregistrer dans un fichier et donner à votre utilisateur. Après cela, créez la whitelist des privilèges en utilisant kubectl create (cluster) rolebinding.

(Facultatif) Proxifier l’API Server vers localhost

Si vous souhaitez vous connecter à l’API server à partir de l’éxterieur du cluster, vous pouvez utiliser kubectl proxy:

scp root@<master ip>:/etc/kubernetes/admin.conf .
kubectl --kubeconfig ./admin.conf proxy

Vous pouvez maintenant accéder à l’API server localement à http://localhost:8001/api/v1

Destruction

Pour annuler ce que kubeadm a fait, vous devez d’abord drainer le nœud et assurez-vous que le nœud est vide avant de l’arrêter. En communiquant avec le master en utilisant les informations d’identification appropriées, exécutez:

kubectl drain <node name> --delete-local-data --force --ignore-daemonsets
kubectl delete node <node name>

Ensuite, sur le nœud en cours de suppression, réinitialisez l’état de tout ce qui concerne kubeadm:

kubeadm reset

Le processus de réinitialisation ne réinitialise pas et ne nettoie pas les règles iptables ni les tables IPVS. Si vous souhaitez réinitialiser iptables, vous devez le faire manuellement:

iptables -F && iptables -t nat -F && iptables -t mangle -F && iptables -X

Si vous souhaitez réinitialiser les tables IPVS, vous devez exécuter la commande suivante:

ipvsadm -C

Si vous souhaitez recommencer Il suffit de lancer kubeadm init oukubeadm join avec les arguments appropriés. Plus d’options et d’informations sur la commande de réinitialisation de kubeadm.

Maintenir un cluster

Vous trouverez des instructions pour la maintenance des clusters kubeadm (mises à niveau, rétrogradation, etc.) ici

Explorer les autres add-ons

Parcourez la liste des add-ons, y compris des outils pour la journalisation, la surveillance, la stratégie réseau, la visualisation et le contrôle de votre cluster Kubernetes.

Et après ?

• Vérifiez que votre cluster fonctionne correctement avec Sonobuoy
• En savoir plus sur l’utilisation avancée de kubeadm dans la documentation de référence de kubeadm
• En savoir plus sur Kubernetes concepts et kubectl.
• Configurez la rotation des logs. Vous pouvez utiliser logrotate pour cela. Lorsque vous utilisez Docker, vous pouvez spécifier des options de rotation des logs pour le démon Docker, par exemple --log-driver = fichier_json --log-opt = taille_max = 10m --log-opt = fichier_max = 5. Consultez Configurer et dépanner le démon Docker pour plus de détails.

Feedback

• Pour les bugs, visitez kubeadm Github issue tracker
• Pour le support, rendez vous sur le Channel Slack kubeadm: #kubeadm
• Le Channel Slack: General SIG Cluster Lifecycle Development: #sig-cluster-lifecycle
• SIG Cluster Lifecycle SIG information
• SIG Cluster Lifecycle Mailing List: kubernetes-sig-cluster-lifecycle

Politique de compatibilité de versions

L’outil CLI kubeadm de la version vX.Y peut déployer des clusters avec un control plane de la version vX.Y ou vX. (Y-1). kubeadm CLI vX.Y peut également mettre à niveau un cluster existant créé par kubeadm de la version vX. (Y-1).

Pour cette raison, nous ne pouvons pas voir plus loin, kubeadm CLI vX.Y peut ou pas être en mesure de déployer des clusters vX. (Y + 1).

Exemple: kubeadm v1.8 peut déployer des clusters v1.7 et v1.8 et mettre à niveau des clusters v1.7 créés par kubeadm vers v1.8.

Ces ressources fournissent plus d’informations sur le saut de version pris en charge entre les kubelets et le control plane, ainsi que sur d’autres composants Kubernetes:

• politique de compatibilité de versions de Kubernetes
• Guide d’installation spécifique à Kubeadm

kubeadm fonctionne sur plusieurs plates-formes

Les packages et fichiers binaires de kubeadm deb/rpm sont conçus pour amd64, arm (32 bits), arm64, ppc64le et s390x suite à la multiplateforme proposal.

Les images de conteneur multiplatform pour le control plane et les addons sont également pris en charge depuis la v1.12.

Seuls certains fournisseurs de réseau proposent des solutions pour toutes les plateformes. Veuillez consulter la liste des fournisseurs de réseau ci-dessus ou la documentation de chaque fournisseur pour déterminer si le fournisseur prend en charge votre plate-forme.

Limitations

Remarque: kubeadm évolue continuellement et ces limitations seront résolues en temps voulu.

• Le cluster créé ici a un seul master, avec une seule base de données etcd. Cela signifie que si le master est irrécupérable, votre cluster peut perdre ses données et peut avoir besoin d’être recréé à partir de zéro. L’ajout du support HA (plusieurs serveurs etcd, plusieurs API servers, etc.) à kubeadm est encore en cours de developpement.

   Contournement: régulièrement sauvegarder etcd. le répertoire des données etcd configuré par kubeadm se trouve dans /var/lib/etcd sur le master.

Diagnostic

Si vous rencontrez des difficultés avec kubeadm, veuillez consulter nos troubleshooting docs.

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