之前一直用使用的负载方案是搭建一台负载均衡器，可以是haproxy或nginx或lvs，来将多个master节点的6443端口做个负载均衡，但是考虑到负载均衡也需要高可用，所以会引入类似keepalived的方案来解决问题。偶然看到了kubeasz这个开源项目，宣称解决了master高可用问题，部署了一遍发现并没有额外搭建负载均衡器，研究了一下，发现了另一种思路。
使用额外的负载均衡来做高可用
这种就是比较容易想到的一种方案，比如3个master节点，前面有一台负载均衡（nginx、haproxy、lvs）等，但是负载均衡本身就是一个单点故障，所以一般来说还需要另一台负载均衡，通过keepalived来实现VIP的切换
使用Keepalived来实现Nginx高可用
在master上使用vip
架构图如图所示， 使用keepalived维护vip，每台master节点上都运行着一个负载均衡
抢占式 和 非抢占式的区别： 比如master1默认的权重（priority）高，vip当前在master1上， master1挂掉后vip会飘到master2上，那么如果master1恢复正常了，抢占式会重新将vip抢过来，再次绑定到master1上，非抢占式则保持在master2上，除非master2也出问题。
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| # 在master1执行
global_defs {
script_user root # 脚本执行者
enable_script_security # 标记脚本安全
}
vrrp_script check {
script "killall -0 kube-apiserver" # 脚本路径
interval 2 # 脚本执行间隔，单位s
weight -20 # -254-254之间，检测失败权重减少
}
vrrp_instance VI_1 { # 实例名
state BACKUP # 这个是初始的状态， MASTER 或者 BACKUP， 非抢占模式必须为 BACKUP
interface ens32 # 网卡
virtual_router_id 251 # ID主备需一致
priority 100 # 默认权重，3个节点保持不一致，并且MASTER最大，priority之间的差值要小于weight
nopreempt # 设置非抢占模式，state必须设置为BACKUP才能生效
authentication {
auth_type PASS # 主备验证信息，需一致
auth_pass 123456
}
track_script {
check # 调用脚本,若脚本最后的执行结果是非0的，则判断端口down掉，此时vip会漂移到keepalived-BACKUP上
}
unicast_src_ip 10.0.0.51 # 配置源地址的IP地址，自己的ip
unicast_peer {
10.0.0.52
10.0.0.53 # 配置其他keepalived节点
}
virtual_ipaddress {
10.0.0.50 dev ens32 # vip 和 网卡
}
}
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| # 在master2上执行
global_defs {
script_user root # 脚本执行者
enable_script_security # 标记脚本安全
}
vrrp_script check {
script "killall -0 kube-apiserver" # 脚本路径
interval 2 # 脚本执行间隔，单位s
weight -20 # -254-254之间，检测失败权重减少
}
vrrp_instance VI_1 { # 实例名
state BACKUP # 这个是初始的状态， MASTER 或者 BACKUP， 非抢占模式必须为 BACKUP
interface ens32
virtual_router_id 251 # ID主备需一致
priority 99 # 默认权重，3个节点保持不一致，并且MASTER最大，priority之间的差值要小于weight
nopreempt # 设置非抢占模式，state必须设置为BACKUP才能生效
authentication {
auth_type PASS # 主备验证信息，需一致
auth_pass 123456
}
track_script {
check # 调用脚本,若脚本最后的执行结果是非0的，则判断端口down掉，此时vip会漂移到keepalived-BACKUP上
}
unicast_src_ip 10.0.0.52 # 配置源地址的IP地址，自己的ip
unicast_peer {
10.0.0.51
10.0.0.53 # 配置其他keepalived节点
}
virtual_ipaddress {
10.0.0.50 dev ens32 # vip
}
}
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| # 在master3执行
global_defs {
script_user root # 脚本执行者
enable_script_security # 标记脚本安全
}
vrrp_script check {
script "killall -0 kube-apiserver" # 脚本路径
interval 2 # 脚本执行间隔，单位s
weight -20 # -254-254之间，检测失败权重减少
}
vrrp_instance VI_1 { # 实例名
state BACKUP # 这个是初始的状态，MASTER 或者 BACKUP， 非抢占模式必须为 BACKUP
interface ens32
virtual_router_id 251 # ID主备需一致
priority 98 # 默认权重，3个节点保持不一致，并且MASTER最大，priority之间的差值要小于weight
nopreempt # 设置非抢占模式，state必须设置为BACKUP才能生效
authentication {
auth_type PASS # 主备验证信息，需一致
auth_pass 123456
}
track_script {
check # 调用脚本,若脚本最后的执行结果是非0的，则判断端口down掉，此时vip会漂移到keepalived-BACKUP上
}
unicast_src_ip 10.0.0.53 # 配置源地址的IP地址，自己的ip
unicast_peer {
10.0.0.51
10.0.0.52 # 配置其他keepalived节点
}
virtual_ipaddress {
10.0.0.50 dev ens32 # vip
}
}
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| # master1 节点配置
global_defs {
script_user root # 脚本执行者
enable_script_security # 标记脚本安全
}
vrrp_script check {
script "killall -0 kube-apiserver" # 脚本路径
interval 2 # 脚本执行间隔，单位s
weight -20 # -254-254之间，检测失败权重减少
}
vrrp_instance VI_1 { # 实例名
state MASTER # 3个实例，1个配置MASTER，另外2个配置BACKUP
interface ens32
virtual_router_id 251 # ID主备需一致
priority 100 # 默认权重，3个节点保持不一致，并且MASTER最大，priority之间的差值要小于weight
authentication {
auth_type PASS # 主备验证信息，需一致
auth_pass 123456
}
track_script {
check # 调用脚本,若脚本最后的执行结果是非0的，则判断端口down掉，此时vip会漂移到keepalived-BACKUP上
}
unicast_src_ip 10.0.0.51 # 配置源地址的IP地址，自己的ip
unicast_peer {
10.0.0.52
10.0.0.53 # 配置其他keepalived节点
}
virtual_ipaddress {
10.0.0.50 dev ens32 # vip
}
}
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| # master2 节点配置
global_defs {
script_user root # 脚本执行者
enable_script_security # 标记脚本安全
}
vrrp_script check {
script "killall -0 kube-apiserver" # 脚本路径
interval 2 # 脚本执行间隔，单位s
weight -20 # -254-254之间，检测失败权重减少
}
vrrp_instance VI_1 { # 实例名
state BACKUP # 3个实例，1个配置MASTER，另外2个配置BACKUP
interface ens32
virtual_router_id 251 # ID主备需一致
priority 99 # 默认权重，3个节点保持不一致，并且MASTER最大，priority之间的差值要小于weight
authentication {
auth_type PASS # 主备验证信息，需一致
auth_pass 123456
}
track_script {
check # 调用脚本,若脚本最后的执行结果是非0的，则判断端口down掉，此时vip会漂移到keepalived-BACKUP上
}
unicast_src_ip 10.0.0.52 # 配置源地址的IP地址，自己的ip
unicast_peer {
10.0.0.51
10.0.0.53 # 配置其他keepalived节点
}
virtual_ipaddress {
10.0.0.50 dev ens32 # vip
}
}
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| # master3 节点配置
global_defs {
script_user root # 脚本执行者
enable_script_security # 标记脚本安全
}
vrrp_script check {
script "killall -0 kube-apiserver" # 脚本路径
interval 2 # 脚本执行间隔，单位s
weight -20 # -254-254之间，检测失败权重减少
}
vrrp_instance VI_1 { # 实例名
state BACKUP # 3个实例，1个配置MASTER，另外2个配置BACKUP
interface ens32
virtual_router_id 251 # ID主备需一致
priority 98 # 默认权重，3个节点保持不一致，并且MASTER最大，priority之间的差值要小于weight
authentication {
auth_type PASS # 主备验证信息，需一致
auth_pass 123456
}
track_script {
check # 调用脚本,若脚本最后的执行结果是非0的，则判断端口down掉，此时vip会漂移到keepalived-BACKUP上
}
unicast_src_ip 10.0.0.53 # 配置源地址的IP地址，自己的ip
unicast_peer {
10.0.0.51
10.0.0.52 # 配置其他keepalived节点
}
virtual_ipaddress {
10.0.0.50 dev ens32 # vip
}
}
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在每个节点上部署负载均衡
是看到了有些开源项目不用额外的负载均衡器也可以完成master高可用
方案就是所有节点上安装负载均衡，架构图如下, 监听的是127.0.0.1:6443，所有的服务都连接127.0.0.1:6443端口，然后负载到3台master，这样不用担心负载均衡挂掉，挂掉也只会影响自己，缺点就是每台机器都需要额外部署服务，master节点发生变化后, 每台机器都需要更新负载均衡的配置。
安装集群的时候
安装集群的时候,指定apiserver为127.0.0.1
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| sudo kubeadm init \
--control-plane-endpoint "127.0.0.1:6443" \
--upload-certs \
--service-cidr=10.96.0.0/12 \
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16
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修改apiserver监听地址
apiserver默认监听的地址是 *:6443 需要修改成 <主机IP>:6443 这样Nginx才能监听 127.0.0.1:6443, 修改方式
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| vim /etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml
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启动参数增加 --bind-address=10.0.0.11
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| spec:
containers:
- command:
- kube-apiserver
- --advertise-address=10.0.0.11
- --allow-privileged=true
- --authorization-mode=Node,RBAC
- --client-ca-file=/etc/kubernetes/pki/ca.crt
- --enable-admission-plugins=NodeRestriction
- --enable-bootstrap-token-auth=true
- --etcd-cafile=/etc/kubernetes/pki/etcd/ca.crt
- --etcd-certfile=/etc/kubernetes/pki/apiserver-etcd-client.crt
- --etcd-keyfile=/etc/kubernetes/pki/apiserver-etcd-client.key
- --etcd-servers=https://127.0.0.1:2379
- --kubelet-client-certificate=/etc/kubernetes/pki/apiserver-kubelet-client.crt
- --kubelet-client-key=/etc/kubernetes/pki/apiserver-kubelet-client.key
- --kubelet-preferred-address-types=InternalIP,ExternalIP,Hostname
- --proxy-client-cert-file=/etc/kubernetes/pki/front-proxy-client.crt
- --proxy-client-key-file=/etc/kubernetes/pki/front-proxy-client.key
- --requestheader-allowed-names=front-proxy-client
- --requestheader-client-ca-file=/etc/kubernetes/pki/front-proxy-ca.crt
- --requestheader-extra-headers-prefix=X-Remote-Extra-
- --requestheader-group-headers=X-Remote-Group
- --requestheader-username-headers=X-Remote-User
- --secure-port=6443
- --service-account-issuer=https://kubernetes.default.svc.cluster.local
- --service-account-key-file=/etc/kubernetes/pki/sa.pub
- --service-account-signing-key-file=/etc/kubernetes/pki/sa.key
- --service-cluster-ip-range=10.96.0.0/12
- --tls-cert-file=/etc/kubernetes/pki/apiserver.crt
- --tls-private-key-file=/etc/kubernetes/pki/apiserver.key
- --bind-address=10.0.0.11
image: registry.k8s.io/kube-apiserver:v1.28.4
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配置负载均衡
Nginx 和 HAproxy 选择一个就行, 所有master和worker节点都需要部署.
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| global
log /dev/log local1 warning
chroot /var/lib/haproxy
user haproxy
group haproxy
daemon
nbproc 1
defaults
log global
timeout connect 5s
timeout client 10m
timeout server 10m
listen kube_master
bind 127.0.0.1:6443
mode tcp
option tcplog
option dontlognull
option dontlog-normal
balance roundrobin
server 192.168.13.117 192.168.13.117:6443 check inter 10s fall 2 rise 2 weight 1
server 192.168.13.118 192.168.13.118:6443 check inter 10s fall 2 rise 2 weight 1
server 192.168.13.119 192.168.13.119:6443 check inter 10s fall 2 rise 2 weight 1
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| user root;
worker_processes 1;
# 加载模块
include /usr/share/nginx/modules/*.conf;
error_log /var/log/nginx/error.log warn;
events {
worker_connections 3000;
}
stream {
upstream backend {
server 10.0.0.11:6443 max_fails=2 fail_timeout=3s;
server 10.0.0.12:6443 max_fails=2 fail_timeout=3s;
server 10.0.0.13:6443 max_fails=2 fail_timeout=3s;
}
server {
listen 127.0.0.1:6443;
proxy_connect_timeout 1s;
proxy_pass backend;
}
}
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查看监听端口, 此时可以正常启动 负载均衡了.