使用腾讯云轻量应用服务器在北京、香港、日本多地域部署Kubernetes集群

本教程将介绍如何使用腾讯云轻量应用服务器(Lighthouse)在北京、中国香港和日本地域部署一个多地域的Kubernetes集群。通过多地域部署可以实现跨地域高可用和故障迁移。

准备工作

在开始部署多地域Kubernetes集群之前,我们需要做一些准备工作。

创建V**连接由于我们会在北京、中国香港和日本三个地域部署Kubernetes集群,所以第一步是建立这三个地域之间的V**连接,确保不同地域的机器之间可以互通。这里我们在北京地域创建一个V**网关,然后分别创建通道连接中国香港和日本地域。

1. 登录腾讯云控制台,打开V**连接页面,创建一个V**网关,选择位于北京的公网IP地址。

2. 创建连接通道,分别连接中国香港地域和日本地域的对端IP地址。参考文档配置IKE和IPsec参数。

3. 在中国香港地域和日本地域也同样创建V**网关和通道,确保北京遍地域之间实现互通。完成这一步后,三个地域之间通过V**连接互通,为后续的Kubernetes集群互联提供基础网络支持。

创建SSL证书

由于Kubernetes集群各组件需要使用SSL证书对通信进行加密,我们在正式部署之前也需要准备证书。这里我们使用cfssl工具生成自签名CA证书。

1. 安装cfssl工具,并初始化CA配置文件。

2. 生成CA根证书和秘钥:

bash
$ cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca

3. 生成以下证书:kubernetes公共API服务器证书、etcd客户端证书、etcd服务器证书等。

4. 将生成的证书和秘钥文件分发到后续创建的Kubernetes节点。完成这一步后,我们就准备好了Kubernetes集群所需的各种SSL证书。

部署Kubernetes Master

接下来我们将在北京、中国香港和日本三个地域都部署单节点的Kubernetes Master组件。

启动节点

1. 分别在三个地域启动轻量应用服务器节点用来部署Kubernetes Master。这里配置2核4GB规格。

2. 在每个节点上安装Docker和kubeadm。

bash
$ apt install docker.io kubeadm

3. 配置kubeadm的配置文件/etc/kubeadm/kubeadm.yaml,指定这里要部署单Master节点。

yaml
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2
kind: ClusterConfiguration
kubernetesVersion: v1.20.0

4. 初始化Kubernetes Master:

$ kubeadm init --config=kubeadm.yaml

按照输出提示完成安装。初始化完成后,在每个节点上都部署好了单节点的Kubernetes Master。

配置交互

在每个地域的Master之间,我们需要进行一些配置才能实现不同地域控制面板的交互:

1. 从kubeadm输出的kubeconfig文件获取证书和token信息。

2. 在每个地域的Master节点编辑/etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml文件,增加以下参数:

yaml
  --enable-aggregator-routing=true \
  --endpoint-reconciler-type=lease \

互联集群

配置完基础交互后,我们开始实现不同地域Kubernetes集群的互联。

1. 在每个地域的Master节点上创建clusterrolebinding,赋予北京地域的Kubernetes用户访问其他地域的权限。

kubectl create clusterrolebinding cross-cluster-access 
  --clusterrole=cluster-admin 
  --user=<peking_k8s_user>

2. 获取每个地域cluster-info信息的证书和终端点。

kubectl config view --raw=/root/.kube/config > cluster-info.yaml

3. 在每个地域分别创建cluster对象,导入其他地域的cluster-info。

kubectl config set-cluster hk-cluster 
  --certificate-authority=./ca.pem 
  --server=https://<HK_MASTER_ENDPOINT> 
  --kubeconfig=./hk-cluster.yaml

4. 设置context对象,完成地域之间的互联:

kubectl config set-context hk-context 
  --cluster=hk-cluster 
  --user=<PEKING_USER> 
  --namespace=default 
  --kubeconfig=./hk-cluster.yaml

重复以上步骤,在每个地域导入其它两个地域的cluster和context信息,配置联通的kubeconfig文件。

部署Kubernetes Node

Kubernetes Master部署完成后,我们开始在每个地域分别部署Node节点。

1. 按照与Master部署相同的步骤,在中国香港和日本地域启动轻量应用服务器作为Node。

2. 在每个Node上安装Docker和kubelet。

3. 获取Master初始化时输出的token,在每个Node执行加入集群命令:

kubeadm join <master_endpoint> --token <token> 
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash>

4. 在Master节点将Node纳入调度:

kubectl label node <node_name> location=hk

重复以上步骤,为每个地域的Kubernetes集群都部署多个Node,形成高可用的多地域集群架构。

验证

至此我们已经完成了使用腾讯云轻量应用服务器在北京、中国香港和日本地域部署Kubernetes多地域集群。

我们可以进行一些验证来测试集群的高可用性:

1. 在任一地域的Kubernetes Dashboard上可以看到所有地域的Node资源。

2. 当任一地域的Master不可用时,可通过其它地域的Master进行管理。

3. 测试在不同地域创建Pod,验证跨地域调度正常。

4. 模拟网络故障,断开某一地域与其它地域的连接,验证服务不会中断。

5. 恢复网络连接后,集群会自动恢复全局联通。

以上验证确保我们部署的Kubernetes跨地域集群能够实现高可用,并在部分地域失联的情况下提供故障转移能力,保证服务的连续性。