《深入剖析Kubernetes - 09  从容器到容器云 谈谈Kubernetes的本质》

kubeadm 简化部署操作，仅需要以下2个操作即可创建一个k8s 集群

# 创建一个 Master 节点
$ kubeadm init

# 将一个 Node 节点加入到当前集群中
$ kubeadm join

k8s 每个组件都是一个独立的二进制文件，部署过程无非就是将二进制跟配置文件分布到指定机器，并通过脚本启停进程，这些工作在物理机时代完全可以通过saltstack 或者ansible 来完成，但后续运维成本会比较高，得自己实现进程监控，健康检查等等。

既然k8s 做服务编排，自然可以解决服务发现，服务注册，健康检查等功能。

具体方法是，master机器上 先手动在机器上安装kubeadm、kubelet、kubectl 这3个二进制文件；

而node 节点上面则只需要安装kubelet / kubeadm 然后通过kubeadm join 添加到集群内部即可

一、kubeadm init 工作流程

（1）检查机器环境是否满足

1、linux内核是否3.10 以上

2、cgroups 模块是否启用

3、hostname 是否符合标准（遵循DNS命名规则）

4、kubeadm 和 kubelet 版本是否匹配

5、是否已安装kubernetes 二进制文件

6、10250/10251/10252 等端口是否被占用

7、ip、mount 等指令是否存在

8、docker 是否安装

... ...

（2）生成kubernetes 对外提供服务所需证书和对应目录

默认放在/etc/kubernetes/pki 目录下

主要有ca.crt / ca.key

apiserver-kubelet-client.crt / apiserver-kubelet-client.key

（3）为master组件生成Pod 配置文件

即api-server、scheduler、controller-manager 以static-pod 方式部署

static-pod 允许将yaml 文件放在指定目录，在kubelet 启动时指定该目录，此时它会自动检查该目录并加载所有pod yaml文件并启动相应pod

为什么要用static pod？

刚创建集群的时候，上面并没有api-server 、kubectl ，无法创建相关的pod，故只能通过这种方式启动pod。

master 组件yaml文件生成目录为：/etc/kubernetes/manifests

ls /etc/kubernetes/manifests/
etcd.yaml  kube-apiserver.yaml  kube-controller-manager.yaml  kube-scheduler.yaml

这里有个api-server.yaml 的例子：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  annotations:
    scheduler.alpha.kubernetes.io/critical-pod: ""
  creationTimestamp: null
  labels:
    component: kube-apiserver
    tier: control-plane
  name: kube-apiserver
  namespace: kube-system
spec:
  containers:
  - command:
    - kube-apiserver
    - --authorization-mode=Node,RBAC
    - --runtime-config=api/all=true
    - --advertise-address=10.168.0.2
    ...
    - --tls-cert-file=/etc/kubernetes/pki/apiserver.crt
    - --tls-private-key-file=/etc/kubernetes/pki/apiserver.key
    image: k8s.gcr.io/kube-apiserver-amd64:v1.11.1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    livenessProbe:
      ...
    name: kube-apiserver
    resources:
      requests:
        cpu: 250m
    volumeMounts:
    - mountPath: /usr/share/ca-certificates
      name: usr-share-ca-certificates
      readOnly: true
    ...
  hostNetwork: true
  priorityClassName: system-cluster-critical
  volumes:
  - hostPath:
      path: /etc/ca-certificates
      type: DirectoryOrCreate
    name: etc-ca-certificates
  ...

通过这么一个yaml配置文件，告诉k8s 创建相应的api object ， 这个api对象定义参考上述yaml 文件

（4）为该集群生成bootstrap token

供worknode 节点 通过kubeadm join 加入到该集群

（5）安装默认插件

例如kube-proxy / dns （以容器的方式部署）

二、kubeadm join 工作流程

为了方便部署操作，不需要手动从master 上面拷贝证书到每台worknode ， kubeadm 至少需要发起一次"不安全模式" 的访问到api-server，从而拿到保存在configmap中的cluster-info，而bootstrap token 扮演的就是这个过程中安全验证的角色。

三、指定kubeadm 部署参数

$ kubeadm init --config kubeadm.yaml

在kubeadm.yaml 配置文件中定义

PS：kubeadm 的不足之处在于，它并没有解决像etcd 、master 等组件的高可用部署，而是单点部署。