Configurer un cluster etcd en haute disponibilité avec kubeadm

Par défaut, Kubeadm exécute un cluster etcd mono nœud dans un pod statique géré par la kubelet sur le nœud du plan de contrôle (control plane). Ce n'est pas une configuration haute disponibilité puisque le cluster etcd ne contient qu'un seul membre et ne peut donc supporter qu'aucun membre ne devienne indisponible. Cette page vous accompagne dans le processus de création d'un cluster etcd à trois membres en haute disponibilité, pouvant être utilisé en tant que cluster externe lors de l’utilisation de kubeadm pour configurer un cluster kubernetes.

Pré-requis

• Trois machines pouvant communiquer entre elles via les ports 2379 et 2380. Cette  methode utilise ces ports par défaut. Cependant, ils sont configurables via  le fichier de configuration kubeadm.
• Chaque hôte doit avoir docker, kubelet et kubeadm installés.
• Certains paquets pour copier des fichiers entre les hôtes. Par exemple, ssh et scp.

Mise en place du cluster

L’approche générale consiste à générer tous les certificats sur un nœud et à ne distribuer que les fichiers nécessaires aux autres nœuds.

1. Configurez la kubelet pour qu'elle soit un gestionnaire de service pour etcd.

   Etant donné qu'etcd a été créé en premier, vous devez remplacer la priorité de service en créant un nouveau fichier unit qui a une priorité plus élevée que le fichier unit de la kubelet fourni par kubeadm.

   cat << EOF > /etc/systemd/system/kubelet.service.d/20-etcd-service-manager.conf
   [Service]
   ExecStart=
   ExecStart=/usr/bin/kubelet --address=127.0.0.1 --pod-manifest-path=/etc/kubernetes/manifests
   Restart=always
   EOF
   
   systemctl daemon-reload
   systemctl restart kubelet
   

2. Créez des fichiers de configuration pour kubeadm.

   Générez un fichier de configuration kubeadm pour chaque machine qui éxécutera un membre etcd en utilisant le script suivant.

   # Update HOST0, HOST1, and HOST2 with the IPs or resolvable names of your hosts
   export HOST0=10.0.0.6
   export HOST1=10.0.0.7
   export HOST2=10.0.0.8
   
   # Create temp directories to store files that will end up on other hosts.
   mkdir -p /tmp/${HOST0}/ /tmp/${HOST1}/ /tmp/${HOST2}/
   
   ETCDHOSTS=(${HOST0} ${HOST1} ${HOST2})
   NAMES=("infra0" "infra1" "infra2")
   
   for i in "${!ETCDHOSTS[@]}"; do
   HOST=${ETCDHOSTS[$i]}
   NAME=${NAMES[$i]}
   cat << EOF > /tmp/${HOST}/kubeadmcfg.yaml
   apiVersion: "kubeadm.k8s.io/v1beta1"
   kind: ClusterConfiguration
   etcd:
       local:
           serverCertSANs:
           - "${HOST}"
           peerCertSANs:
           - "${HOST}"
           extraArgs:
               initial-cluster: ${NAMES[0]}=https://${ETCDHOSTS[0]}:2380,${NAMES[1]}=https://${ETCDHOSTS[1]}:2380,${NAMES[2]}=https://${ETCDHOSTS[2]}:2380
               initial-cluster-state: new
               name: ${NAME}
               listen-peer-urls: https://${HOST}:2380
               listen-client-urls: https://${HOST}:2379
               advertise-client-urls: https://${HOST}:2379
               initial-advertise-peer-urls: https://${HOST}:2380
   EOF
   done
   

3. Générer l'autorité de certification

   Si vous avez déjà une autorité de certification, alors la seule action qui est faite copie les fichiers crt et key de la CA dans /etc/kubernetes/pki/etcd/ca.crt et /etc/kubernetes/pki/etcd/ca.key. Une fois ces fichiers copiés,     passez à l'étape suivante, "Créer des certificats pour chaque membre".

   Si vous ne possédez pas déjà de CA, exécutez cette commande sur $HOST0 (où vous avez généré les fichiers de configuration pour kubeadm).

   kubeadm init phase certs etcd-ca
   

   Cela crée deux fichiers

   • /etc/kubernetes/pki/etcd/ca.crt
   • /etc/kubernetes/pki/etcd/ca.key

4. Créer des certificats pour chaque membre

   kubeadm init phase certs etcd-server --config=/tmp/${HOST2}/kubeadmcfg.yaml
   kubeadm init phase certs etcd-peer --config=/tmp/${HOST2}/kubeadmcfg.yaml
   kubeadm init phase certs etcd-healthcheck-client --config=/tmp/${HOST2}/kubeadmcfg.yaml
   kubeadm init phase certs apiserver-etcd-client --config=/tmp/${HOST2}/kubeadmcfg.yaml
   cp -R /etc/kubernetes/pki /tmp/${HOST2}/
   # cleanup non-reusable certificates
   find /etc/kubernetes/pki -not -name ca.crt -not -name ca.key -type f -delete
   
   kubeadm init phase certs etcd-server --config=/tmp/${HOST1}/kubeadmcfg.yaml
   kubeadm init phase certs etcd-peer --config=/tmp/${HOST1}/kubeadmcfg.yaml
   kubeadm init phase certs etcd-healthcheck-client --config=/tmp/${HOST1}/kubeadmcfg.yaml
   kubeadm init phase certs apiserver-etcd-client --config=/tmp/${HOST1}/kubeadmcfg.yaml
   cp -R /etc/kubernetes/pki /tmp/${HOST1}/
   find /etc/kubernetes/pki -not -name ca.crt -not -name ca.key -type f -delete
   
   kubeadm init phase certs etcd-server --config=/tmp/${HOST0}/kubeadmcfg.yaml
   kubeadm init phase certs etcd-peer --config=/tmp/${HOST0}/kubeadmcfg.yaml
   kubeadm init phase certs etcd-healthcheck-client --config=/tmp/${HOST0}/kubeadmcfg.yaml
   kubeadm init phase certs apiserver-etcd-client --config=/tmp/${HOST0}/kubeadmcfg.yaml
   # No need to move the certs because they are for HOST0
   
   # clean up certs that should not be copied off this host
   find /tmp/${HOST2} -name ca.key -type f -delete
   find /tmp/${HOST1} -name ca.key -type f -delete
   

5. Copier les certificats et les configurations kubeadm

   Les certificats ont été générés et doivent maintenant être déplacés vers leur hôtes respectifs.

   USER=ubuntu
   HOST=${HOST1}
   scp -r /tmp/${HOST}/* ${USER}@${HOST}:
   ssh ${USER}@${HOST}
   USER@HOST $ sudo -Es
   root@HOST $ chown -R root:root pki
   root@HOST $ mv pki /etc/kubernetes/
   

6. S'assurer que tous les fichiers attendus existent

   La liste complète des fichiers requis sur $HOST0 est la suivante:

   /tmp/${HOST0}
   └── kubeadmcfg.yaml
   ---
   /etc/kubernetes/pki
   ├── apiserver-etcd-client.crt
   ├── apiserver-etcd-client.key
   └── etcd
       ├── ca.crt
       ├── ca.key
       ├── healthcheck-client.crt
       ├── healthcheck-client.key
       ├── peer.crt
       ├── peer.key
       ├── server.crt
       └── server.key
   

   Sur $HOST1:

   $HOME
   └── kubeadmcfg.yaml
   ---
   /etc/kubernetes/pki
   ├── apiserver-etcd-client.crt
   ├── apiserver-etcd-client.key
   └── etcd
       ├── ca.crt
       ├── healthcheck-client.crt
       ├── healthcheck-client.key
       ├── peer.crt
       ├── peer.key
       ├── server.crt
       └── server.key
   

   Sur $HOST2:

   $HOME
   └── kubeadmcfg.yaml
   ---
   /etc/kubernetes/pki
   ├── apiserver-etcd-client.crt
   ├── apiserver-etcd-client.key
   └── etcd
       ├── ca.crt
       ├── healthcheck-client.crt
       ├── healthcheck-client.key
       ├── peer.crt
       ├── peer.key
       ├── server.crt
       └── server.key
   

7. Créer les manifestes de pod statiques

   Maintenant que les certificats et les configurations sont en place, il est temps de créer les manifestes. Sur chaque hôte, exécutez la commande kubeadm pour générer un manifeste statique pour etcd.

   root@HOST0 $ kubeadm init phase etcd local --config=/tmp/${HOST0}/kubeadmcfg.yaml
   root@HOST1 $ kubeadm init phase etcd local --config=$HOME/kubeadmcfg.yaml
   root@HOST2 $ kubeadm init phase etcd local --config=$HOME/kubeadmcfg.yaml
   

8. Facultatif: Vérifiez la santé du cluster

   docker run --rm -it \
   --net host \
   -v /etc/kubernetes:/etc/kubernetes quay.io/coreos/etcd:${ETCD_TAG} etcdctl \
   --cert-file /etc/kubernetes/pki/etcd/peer.crt \
   --key-file /etc/kubernetes/pki/etcd/peer.key \
   --ca-file /etc/kubernetes/pki/etcd/ca.crt \
   --endpoints https://${HOST0}:2379 cluster-health
   ...
   cluster is healthy
   

   • Configurez ${ETCD_TAG} avec la version de votre image etcd. Par exemple v3.2.24.
   • Configurez ${HOST0} avec l'adresse IP de l'hôte que vous testez.

A suivre

Une fois que vous avez un cluster de 3 membres etcd qui fonctionne, vous pouvez continuer à configurer un control plane hautement disponible utilisant la méthode etcd externe avec kubeadm.