使用acs-engine在Azure中国区部署kubernetes集群详解
2017-10-22

1. acs-engine简介

  ACS是微软在2015年12月推出的一项基于容器的云端PaaS服务。说简单点,acs-engine就是一个ARM模板生成器,用户只需要配置几个简单的参数来描述容器集群的规格,然后acs-engine将这个容器集群描述文件转化成一组ARM(Azure Resource Manager)模板,然后用户可以使用azure的cli命令来自动化地在Azure公有云上生成容器集群。

  ACS完全基于开源组件,目前ACS支持主流的编排框架有:DC/OS,Swarm,Kubernetes。acs-engine也已经在GitHub上开源(https://github.com/azure/acs-engine),企业可以在任何的云平台使用并迁移这套容器服务,避免了对某个平台的耦合。有兴趣的朋友可以下载尝试。

  目前有人说无法在中国区使用acs-engine,甚至微软的员工也对我们说无法使用,但是实测acs-engine可以在中国区部署k8s集群了,下面将对部署过程进行详细介绍。至于k8s集群这里先不进行详细介绍,请参考其他资料,后续我也将介绍一些关于k8s的相关内容。

 

 2. acs-engine部署

  环境: CentOS7,acs-enginev0.8.0

  1. 首先获取acs-engine源码包,由于官方已经提供编译好的acs-engine,所以懒人可以直接下载解压,不用通过源码编译。但是源码包中包含了模板文件,建议一起下载:

# wget https://github.com/Azure/acs-engine/releases/download/v0.8.0/acs-engine-v0.8.0-linux-amd64.zip# wget https://github.com/Azure/acs-engine/archive/v0.8.0.zip

  2. 安装依赖软件:

# yum install golang
# yum install git

  3. 运行go get all命令安装ACS引擎需要的依赖组件

  4. 解压源码包和编译好的acs-engine:

# cd ~# unzip acs-engine-v0.8.0-linux-amd64.zip# unzip v0.8.0.zip

  5. 运行acs-engine命令:

 

# echo "export PATH=$PATH:$HOME/v0.8.0" >> ~/.bash_profile

# source ~/.bash_profile

# acs-engine 

ACS-Engine deploys and manages Kubernetes, Swarm Mode, and DC/OS clusters in Azure


Usage:

  acs-engine [command]


Available Commands:

  generate    Generate an Azure Resource Manager template

  help        Help about any command

  version     Print the version of ACS-Engine


Flags:

      --debug   enable verbose debug logs

  -h, --help    help for acs-engine


Use "acs-engine [command] --help" for more information about a command.

3. Kubernetes集群搭建

  由于目前acs-engine源码中已经加入了Azure中国区,所以我们无需修改源码,只需要在第三步编辑集群定义文件时中指定微软云中国区,acs-engine会在生成的ARM模板中将Kubernetes的镜像源替换成国内可以访问的地址。

Ⅰ. 集群说明

  我创建的是1个master节点2个node节点的集群,创建后的集群架构如下:

  

  

  使用ARM模板创建的集群会在Azure中为master节点创建LoadBalancer,而至于node节点,则会在当你在k8s中将一个服务的访问方式设置为LoadBalancer后,k8s集群会访问Azure的API为node节点创建一个LoadBalancer,并且添加上Public IP,k8s集群服务访问方式这里暂不详细说明。

 

Ⅱ. 生成SSH密钥

   创建的k8s集群默认是通过SSH密钥登录的,因此我们要首先生成SSH密钥,这里只做Linux举例,windows/mac请自行查阅相关资料。


# mkdir ~/.ssh# chmod 700 ~/.ssh# ssh-keygen -t rsa
Generating public/private rsa key pair.
Enter file in which to save the key (/home/b/.ssh/id_rsa):
Enter passphrase (empty for no passphrase):
Enter same passphrase again:
Your identification has been saved in /home/b/.ssh/id_rsa.
Your public key has been saved in /home/b/.ssh/id_rsa.pub.

 

Ⅲ. 创建服务主体账号密码

  k8s集群需要能够访问你的微软云并创建删除相关资源,因此需要给k8s集群配置服务主体账号密码。你可以选择Azure CLI、Powershell、或者在Portal中直接创建,当然,你的Azure账号必须有应用程序注册的权限。这里介绍下Azure CLI和Portal中创建的方式。

  1> Azure CLI 2.0

# az cloud set -n AzureChinaCloud
# az login# az account set --subscription="${SUBSCRIPTION_ID}"# az ad sp create-for-rbac --role="Contributor" 
--scopes="/subscriptions/${SUBSCRIPTION_ID}"

    之后你将得到一个json格式的tenant账号密码等信息: (需要注意的是以上命令生成的密码有效期只有一年,而Azure应用程序账号密码有效期可以选择一年/三年/永久,需要指定密码有效期要在后面加 --years 参数。你可以在Portal - Azure Active Directory - 应用程序注册 中找到名字为以下displayName的账号)


{     "appId": "xxxxx-xxxxxxx-xxxxxxx-xxxxxx-xxxxxx",    
 "displayName": "azure-cli-2017-10-13-08-20-35",   
  "name": "http://azure-cli-2017-10-13-08-20-35",   
    "password": "87ads6f7s6d7f87ad6sf78a6s7df7asf",   
      "tenant": "xxxxxx-xxxxxx-xxxxxx-xxxxxx-xxxxxxx"}

   你可以登录来验证下你的应用程序账号:

# az login --service-principal -u NAME -p PASSWORD --tenant TENANT
# az vm list-sizes --location chinaeast

 

  2> Portal

  

 

Ⅳ. 编辑集群定义文件

  在你下载的源码包中有最简单的集群定义文件举例,文件位置在 examples/kubernetes.json,修改这个文件以满足你的集群要求,关于集群定义文件详细信息请参考官方说明,这里给出我使用的配置举例:

{
  "apiVersion": "vlabs",  "location": "chinaeast",   #这里一定要指定location为中国区,否则生成的ARM模板中k8s镜像的地址为azureedge域名的地址,国内无法访问。
  "properties": {
    "orchestratorProfile": {
      "orchestratorType": "Kubernetes",
      "kubernetesConfig": {
        "clusterSubnet": "10.244.0.0/16",   #pod使用的地址空间
        "dnsServiceIP": "10.4.0.10",        
        "serviceCidr": "10.4.0.0/16"        #service使用的地址空间
      }
    },
    "masterProfile": { #master节点配置
      "count": 1,      #master主机数量
      "dnsPrefix": "k8s-preproduction",     #生成的k8s集群可以通过dnsPrefix.chinaeast.cloudapp.chinacloudapi.cn来访问      "vnetSubnetID": "/subscriptions/xxxxxxxxxxx/resourceGroups/Pre-Production/providers/Microsoft.Network/virtualNetworks/XXXVNET/subnets/default",   #指定部署到现有的subnet,否则会生成一个新的subnet
      "firstConsecutiveStaticIP": "10.0.0.7",   #master的起始IP
      "storageProfile": "ManagedDisks",         #指定使用托管磁盘
      "distro": "ubuntu",                       #使用ubuntu镜像,对于k8s集群,acs-engine目前只支持ubuntu镜像。对于Swarm集群可以指定rhel镜像
      "vmSize": "Standard_DS2_v2"               #虚拟机规模
    },
    "agentPoolProfiles": [    #node节点配置
      {
        "name": "preagpool1",
        "count": 2,
        "vmSize": "Standard_DS2_v2",
        "vnetSubnetID": "/subscriptions/xxxxxxxxxxx/resourceGroups/Pre-Production/providers/Microsoft.Network/virtualNetworks/XXXVNET/subnets/default",
        "storageProfile": "ManagedDisks",       #node节点默认不使用托管磁盘,需要使用这里必须指定
        "distro": "ubuntu",
        "availabilityProfile": "AvailabilitySet"
      }
    ],
    "linuxProfile": {
      "adminUsername": "sshuser",
      "ssh": {
        "publicKeys": [   #这里给出步骤Ⅰ生成的ssh密钥
          {
            "keyData": "ssh-rsa xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx sshuser@acs-engine-test"
          }
        ]
      }
    },
    "servicePrincipalProfile": {   #这里给步骤Ⅱ生成的appID和password
      "clientId": "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx",
      "secret": "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"
    }
  }
}

 Ⅴ. 生成ARM模板

  使用刚编辑好的kubernetes.json作为输入参数,执行以下命令生成ARM模板:  

# acs-engine generate examples/kubernetes.json

  生成的模板位于_output/"dnsPrefix"路径下,将会生成3个或者多个类似如下的模板:

  1. apimodel.json - 集群配置文件
  2. azuredeploy.json - 核心的ARM (Azure Resource Model)模板,用来部署k8s集群
  3. azuredeploy.parameters.json - 部署参数文件,其中的参数可以自定义
  4. certificate and access config files - kubernetes需要的一些证书,这些证书文件和它依赖的kube config配置文件也存放在和ARM模板同级目录下面

  需要注意的是,当修改已有的Docker容器集群的时候,应该修改apimodel.json文件来保证最新的部署不会影响到目前集群中已有的资源。举个例子,如果一个容器集群中的节点数量不够的时候,可以修改apimodel.json中的集群节点数量,然后重新运行acs-engine命令并将apimodel.json作为输入参数来生成新的ARM模板。这样部署以后,集群中的旧的节点就不会有变化,新的节点会自动加入。

   可以看到apimodel以及parameters文件中k8s的镜像地址已经换成crproxy.trafficmanager.net,这个地址国内可以访问的到,这里我们还需要修改parameters文件中的两个参数:


"dockerEngineDownloadRepo": {  
"value": "https://mirror.kaiyuanshe.cn/docker-engine/apt/repo/"     
 #由于当前mirror.azure.cn有证书问题,我们这里把docker-engine源替换到其他源},
 "kubernetesTillerSpec": {   "value": "crproxy.trafficmanager.net:6000/kubernetes-helm/tiller:v2.6.1"   
  #这里没有自动替换到trafficmanager地址而扔使用的azureedge地址,手动将其替换
}
 

Ⅵ. 部署ARM模板

   1> Azure CLI 2.0

$ az cloud set -n AzureChinaCloud

$ az login$ az account set --subscription "<SUBSCRIPTION NAME OR ID>"$ az group create \    --name "<RESOURCE_GROUP_NAME>" \   
 --location "<LOCATION>"$ az group deployment create \    --name "<DEPLOYMENT NAME>" \    --resource-group "<RESOURCE_GROUP_NAME>" \  
   --template-file "./_output/<INSTANCE>/azuredeploy.json" \    --parameters "./_output/<INSTANCE>/azuredeploy.parameters.json"

 

  2> Powershell

Add-AzureRmAccount

Select-AzureRmSubscription -SubscriptionID <SUBSCRIPTION_ID>New-AzureRmResourceGroup `  
  -Name <RESOURCE_GROUP_NAME> `    -Location <LOCATION>New-AzureRmResourceGroupDeployment `  
    -Name <DEPLOYMENT_NAME> `    -ResourceGroupName <RESOURCE_GROUP_NAME> `  
      -TemplateFile _output\<INSTANCE>\azuredeploy.json ` 
         -TemplateParameterFile _output\<INSTANCE>\azuredeploy.parameters.json
 

  不出意外你将在resource group里看到k8s集群被创建起来,在部署中可以看到详细部署的进度:

  

 

Ⅶ. 创建一个测试服务

   1> 使用SSH密钥通过master IP或者FQDN连接到k8s集群中

   2> 查看集群状态,正常的话node都应该为ready状态,pods为running

# kubectl get nodes
# kubectl get pods --all-namespaces

 

  3> 创建一个nginx deployment,成功后你将看到一个running的nginx pod

# kubectl run nginx --image nginx
# kubectl get pods -o yaml
# curl curl 10.244.1.4  (pod IP)

   

 

  4> 创建nginx服务

# kubectl expose deployment nginx --port=80# kubectl get service
# curl 10.0.105.199 (service IP)

    

 

   5> 设置服务可以通过外部访问

  k8s的服务外部访问方式有LoadBalancer、NodePort、Ingress,这里暂不进行过多赘述,我们使用LoadBalancer方式。

# kubectl edit svc nginx

   将type从ClusterIP改为LoadBalancer,保存退出。之后k8s集群将会自动为node节点创建一个Azure LoadBalancer和一个public IP

 

  6> 访问服务

  当EXTERNAL-IP从Pending状态变为一个public IP时,则可以通过浏览器进行服务访问了。

# kubectl get svc

  

  

 

  至此,通过acs-engine搭建k8s集群结束。 

 

官方链接:

https://github.com/Azure/acs-engine

原文地址: http://www.cnblogs.com/wayneiscoming/p/7649642.html