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：
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gcloud compute networks create kubernetes-the-hard-way --subnet-mode custom
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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：
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gcloud compute networks subnets create kubernetes \
2
  --network kubernetes-the-hard-way \
3
  --range 10.240.0.0/24
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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：
1
gcloud compute firewall-rules create kubernetes-the-hard-way-allow-internal \
2
  --allow tcp,udp,icmp \
3
  --network kubernetes-the-hard-way \
4
  --source-ranges 10.240.0.0/24,10.200.0.0/16
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创建一个防火墙规则允许外部 SSH、ICMP 以及 HTTPS 等通信：
1
gcloud compute firewall-rules create kubernetes-the-hard-way-allow-external \
2
  --allow tcp:22,tcp:6443,icmp \
3
  --network kubernetes-the-hard-way \
4
  --source-ranges 0.0.0.0/0
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​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：
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gcloud compute firewall-rules list --filter="network:kubernetes-the-hard-way"
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输出为
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NAME                                    NETWORK                  DIRECTION  PRIORITY  ALLOW                 DENY  DISABLED
2
kubernetes-the-hard-way-allow-external  kubernetes-the-hard-way  INGRESS    1000      tcp:22,tcp:6443,icmp        False
3
kubernetes-the-hard-way-allow-internal  kubernetes-the-hard-way  INGRESS    1000      tcp,udp,icmp                Fals
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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:
1
gcloud compute addresses create kubernetes-the-hard-way \
2
  --region $(gcloud config get-value compute/region)
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验证 kubernetes-the-hard-way 固定 IP 地址已经在默认的 Compute Region 中创建出来：
1
gcloud compute addresses list --filter="name=('kubernetes-the-hard-way')"
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输出为
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NAME                     ADDRESS/RANGE   TYPE      PURPOSE  NETWORK  REGION    SUBNET  STATUS
2
kubernetes-the-hard-way  XX.XXX.XXX.XXX  EXTERNAL                    us-west1          RESERVED
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计算实例
本节将会创建基于 Ubuntu Server 20.04 的计算实例，原因是它对 containerd 容器引擎有很好的支持。每个虚拟机将会分配一个私有 IP 地址用以简化 Kubernetes 的设置。
Kubernetes 控制节点
建立三个控制节点用以配置 Kubernetes 控制平面：
1
for i in 0 1 2; do
2
  gcloud compute instances create controller-${i} \
3
    --async \
4
    --boot-disk-size 200GB \
5
    --can-ip-forward \
6
    --image-family ubuntu-2004-lts \
7
    --image-project ubuntu-os-cloud \
8
    --machine-type e2-standard-2 \
9
    --private-network-ip 10.240.0.1${i} \
10
    --scopes compute-rw,storage-ro,service-management,service-control,logging-write,monitoring \
11
    --subnet kubernetes \
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    --tags kubernetes-the-hard-way,controller
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done
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Kubernetes 工作节点
每台 worker 节点都需要从 Kubernetes 集群 CIDR 范围中分配一个 Pod 子网。 Pod 子网分配将会在之后的容器网路章节做练习。在 worker 节点内部可以通过 pod-cidr 元数据来获得 Pod 子网的分配结果。
Kubernetes 集群 CIDR 的范围可以通过 Controller Manager 的 --cluster-cidr 参数来设定。在本次教学中我们会设置为 10.200.0.0/16，它支持 254 个子网。
创建三个计算节点用来作为 Kubernetes Worker 节点：
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for i in 0 1 2; do
2
  gcloud compute instances create worker-${i} \
3
    --async \
4
    --boot-disk-size 200GB \
5
    --can-ip-forward \
6
    --image-family ubuntu-2004-lts \
7
    --image-project ubuntu-os-cloud \
8
    --machine-type e2-standard-2 \
9
    --metadata pod-cidr=10.200.${i}.0/24 \
10
    --private-network-ip 10.240.0.2${i} \
11
    --scopes compute-rw,storage-ro,service-management,service-control,logging-write,monitoring \
12
    --subnet kubernetes \
13
    --tags kubernetes-the-hard-way,worker
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done
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验证
列出所有在默认 Compute Zone 的计算节点：
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gcloud compute instances list --filter="tags.items=kubernetes-the-hard-way"
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输出为：
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NAME          ZONE        MACHINE_TYPE   PREEMPTIBLE  INTERNAL_IP  EXTERNAL_IP    STATUS
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controller-0  us-west1-c  e2-standard-2               10.240.0.10  XX.XX.XX.XXX   RUNNING
3
controller-1  us-west1-c  e2-standard-2               10.240.0.11  XX.XXX.XXX.XX  RUNNING
4
controller-2  us-west1-c  e2-standard-2               10.240.0.12  XX.XXX.XX.XXX  RUNNING
5
worker-0      us-west1-c  e2-standard-2               10.240.0.20  XX.XX.XXX.XXX  RUNNING
6
worker-1      us-west1-c  e2-standard-2               10.240.0.21  XX.XX.XX.XXX   RUNNING
7
worker-2      us-west1-c  e2-standard-2               10.240.0.22  XX.XXX.XX.XX   RUNNING
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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
1
gcloud compute ssh controller-0
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因为这是第一次访问，此时会生成 SSH 证书。按照提示操作
1
WARNING: The public SSH key file for gcloud does not exist.
2
WARNING: The private SSH key file for gcloud does not exist.
3
WARNING: You do not have an SSH key for gcloud.
4
WARNING: SSH keygen will be executed to generate a key.
5
Generating public/private rsa key pair.
6
Enter passphrase (empty for no passphrase):
7
Enter same passphrase again:
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此时，SSH 证书回保存在你的项目中：
1
Your identification has been saved in /home/$USER/.ssh/google_compute_engine.
2
Your public key has been saved in /home/$USER/.ssh/google_compute_engine.pub.
3
The key fingerprint is:
4
SHA256:nz1i8jHmgQuGt+WscqP5SeIaSy5wyIJeL71MuV+QruE $USER@$HOSTNAME
5
The key's randomart image is:
6
+---[RSA 2048]----+
7
|                 |
8
|                 |
9
|                 |
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|        .        |
11
|o.     oS        |
12
|=... .o .o o     |
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|+.+ =+=.+.X o    |
14
|.+ ==O*B.B = .   |
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| .+.=EB++ o      |
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+----[SHA256]-----+
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Updating project ssh metadata...-Updated [https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/$PROJECT_ID].
18
Updating project ssh metadata...done.
19
Waiting for SSH key to propagate.
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SSH 证书更新后，你就可以登录到 controller-0 实例中了：
1
Welcome to Ubuntu 20.04 LTS (GNU/Linux 5.4.0-1019-gcp x86_64)
2
​
3
...
4
​
5
Last login: Sun May 13 14:34:27 2018 from XX.XXX.XXX.XX
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执行 exit 命令退出 controller-0 实例
1
$USER@controller-0:~$ exit
2
​
3
logout
4
Connection to XX.XX.XX.XXX closed
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下一步：配置 CA 和创建 TLS 证书​

以前

安装必要工具

下一个

配置创建证书

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