创建计算资源

Kubernetes 需要一些机器去搭建管理 Kubernetes 的控制平台, 也需要一些工作节点(work node)来运行容器。在这个实验中你将会创建一些虚拟机,并利用 GCE Compute Zone 来运行安全且高可用的 Kubernetes 集群。

请确定默认 Compute Zone 和 Region 已按照 事前准备 的设定步骤完成。

网络

Kubernetes 网络模型 假设使用扁平网路能让每个容器与节点都可以相互通信。 在这里我们先忽略用于控制容器网络隔离的 Network policies(Network Policies 不在本指南的范围内)。

虚拟私有网络(VPC)

本节将会创建一个专用的 Virtual Private Cloud (VPC) 网络来搭建我们的 Kubernetes 集群。

首先创建一个名为 kubernetes-the-hard-way 的 VPC 网络:

gcloud compute networks create kubernetes-the-hard-way --subnet-mode custom

为了给 Kubernetes 集群的每个节点分配私有 IP 地址,需要创建一个含有足够大 IP 地址池的子网。 在 kubernetes-the-hard-way VPC 网络中创建 kubernetes 子网:

gcloud compute networks subnets create kubernetes \
  --network kubernetes-the-hard-way \
  --range 10.240.0.0/24

10.240.0.0/24 IP 地址范围, 可以分配 254 个计算节点。

防火墙规则

创建一个防火墙规则允许内部网路通过所有协议进行通信:

gcloud compute firewall-rules create kubernetes-the-hard-way-allow-internal \
  --allow tcp,udp,icmp \
  --network kubernetes-the-hard-way \
  --source-ranges 10.240.0.0/24,10.200.0.0/16

创建一个防火墙规则允许外部 SSH、ICMP 以及 HTTPS 等通信:

外部负载均衡器 被用来暴露 Kubernetes API Servers 给远端客户端。

列出在 kubernetes-the-hard-way VPC 网络中的防火墙规则:

输出为

Kubernetes 公网 IP 地址

分配固定的 IP 地址, 被用来连接外部的负载平衡器至 Kubernetes API Servers:

验证 kubernetes-the-hard-way 固定 IP 地址已经在默认的 Compute Region 中创建出来:

输出为

计算实例

本节将会创建基于 Ubuntu Server 20.04 的计算实例,原因是它对 containerd 容器引擎有很好的支持。每个虚拟机将会分配一个私有 IP 地址用以简化 Kubernetes 的设置。

Kubernetes 控制节点

建立三个控制节点用以配置 Kubernetes 控制平面:

Kubernetes 工作节点

每台 worker 节点都需要从 Kubernetes 集群 CIDR 范围中分配一个 Pod 子网。 Pod 子网分配将会在之后的容器网路章节做练习。在 worker 节点内部可以通过 pod-cidr 元数据来获得 Pod 子网的分配结果。

Kubernetes 集群 CIDR 的范围可以通过 Controller Manager 的 --cluster-cidr 参数来设定。在本次教学中我们会设置为 10.200.0.0/16,它支持 254 个子网。

创建三个计算节点用来作为 Kubernetes Worker 节点:

验证

列出所有在默认 Compute Zone 的计算节点:

输出为:

配置 SSH

本教程使用 SSH 来配置控制节点和工作节点。当通过 gcloud compute ssh 第一次连接计算实例时,会自动生成 SSH 证书,并保存在项目或者实例的元数据中

验证 controller-0 的 SSH 访问

因为这是第一次访问,此时会生成 SSH 证书。按照提示操作

此时,SSH 证书回保存在你的项目中:

SSH 证书更新后,你就可以登录到 controller-0 实例中了:

执行 exit 命令退出 controller-0 实例

下一步:配置 CA 和创建 TLS 证书

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