搭建高可用的 Kubernetes Masters

    你可以在谷歌计算引擎（GCE）的 kubeup 或 kube-down 脚本中复制 Kubernetes Master。 本文描述了如何使用 kube-up/down 脚本来管理高可用（HA）的 Master， 以及如何使用 GCE 实现高可用控制节点。

    你必须拥有一个 Kubernetes 的集群，同时你的 Kubernetes 集群必须带有 kubectl 命令行工具。 如果你还没有集群，你可以通过 构建一 个你自己的集群，或者你可以使用下面任意一个 Kubernetes 工具构建：

    要获知版本信息，请输入 kubectl version.

    启动一个兼容高可用的集群

    要创建一个新的兼容高可用的集群，你必须在 kubeup 脚本中设置以下标志:

    • - 为了防止从不同于服务器的默认区域的区域中删除 kubelets 副本。 如果你希望在不同的区域运行副本，那么这一项是必需并且推荐的。

    • ENABLE_ETCD_QUORUM_READ=true - 确保从所有 API 服务器读取数据时将返回最新的数据。 如果为 true，读操作将被定向到主 etcd 副本。可以选择将这个值设置为 true， 那么读取将更可靠，但也会更慢。

    你还可以指定一个 GCE 区域，在这里创建第一个主节点副本。设置以下标志:

    • KUBE_GCE_ZONE=zone - 将运行第一个主节点副本的区域。

    下面的命令演示在 GCE europe-west1-b 区域中设置一个兼容高可用的集群:

    注意，上面的命令创建一个只有单一主节点的集群; 但是，你可以使用后续命令将新的主节点副本添加到集群中。

    在创建了兼容高可用的集群之后，可以向其中添加主节点副本。 你可以使用带有如下标记的 kubeup 脚本添加主节点副本:

    • KUBE_REPLICATE_EXISTING_MASTER=true - 创建一个已经存在的主节点的副本。

    你无需设置 MULTIZONE 或 ENABLE_ETCD_QUORUM_READS 标志，因为他们可以从兼容高可用的集群中继承。

    使用下面的命令可以复制现有兼容高可用的集群上的 Master:

    删除主节点副本

    你可以使用一个 kube-down 脚本从高可用集群中删除一个主节点副本，并可以使用以下标记:

    • KUBE_DELETE_NODES=false - 限制删除 kubelets。

    • KUBE_REPLICA_NAME=replica_name - （可选）要删除的主节点副本的名称。 如果为空：将删除给定区域中的所有副本。

    使用下面的命令可以从一个现有的高可用集群中删除一个 Master副本:

    如果高可用集群中的一个主节点副本失败，最佳实践是从集群中删除副本， 并在相同的区域中添加一个新副本。 下面的命令演示了这个过程:

    1. 删除失败的副本:
    1. 在原有位置增加一个新副本：

    高可用集群复制主节点的最佳实践

    • 尝试将主节点副本放置在不同的区域。在某区域故障时，放置在该区域内的所有主机都将失败。 为了在区域故障中幸免，请同样将工作节点放置在多区域中 （详情请见多区域）。

    • 不要使用具有两个主节点副本的集群。在双副本集群上达成一致需要在更改持久状态时 两个副本都处于运行状态。 因此，两个副本都是需要的，任一副本的失败都会将集群带入多数失败状态。 因此，就高可用而言，双副本集群不如单个副本集群。

    • 添加主节点副本时，集群状态（etcd）会被复制到一个新实例。如果集群很大， 可能需要很长时间才能复制它的状态。 这个操作可以通过迁移 etcd 数据存储来加速, 详情参见 （我们正在考虑在未来添加对迁移 etcd 数据存储的支持）。

    每个主节点副本将以以下模式运行以下组件:

    • etcd 实例： 所有实例将会以共识方式组建集群；

    • API 服务器： 每个服务器将与本地 etcd 通信——集群中的所有 API 服务器都可用;

    • 控制器、调度器和集群自动扩缩器：将使用租约机制 —— 每个集群中只有一个实例是可用的；

    • 插件管理器：每个管理器将独立工作，试图保持插件同步。

    此外，在 API 服务器前面将有一个负载均衡器，用于将外部和内部通信路由到他们。

    启动第二个主节点副本时，将创建一个包含两个副本的负载均衡器， 并将第一个副本的 IP 地址提升为负载均衡器的 IP 地址。 类似地，在删除倒数第二个主节点副本之后，将删除负载均衡器， 并将其 IP 地址分配给最后一个剩余的副本。 请注意，创建和删除负载均衡器是复杂的操作，可能需要一些时间（约20分钟）来同步。

    Kubernetes 并不试图在其服务中保持 apiserver 的列表为最新， 相反，它将将所有访问请求指向外部 IP：

    • 在拥有多个主节点的集群中，IP 指向主节点前面的负载均衡器。

    类似地，kubelets 将使用外部 IP 与主节点通信。

    Kubernetes 为每个副本的外部公共 IP 和本地 IP 生成主节点 TLS 证书。 副本的临时公共 IP 没有证书； 要通过其临时公共 IP 访问副本，必须跳过 TLS 检查。

    为了允许 etcd 组建集群，需开放 etcd 实例之间通信所需的端口（用于集群内部通信）。 为了使这种部署安全，etcd 实例之间的通信使用 SSL 进行鉴权。

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