使用Keadm进行部署

Keadm 是一款用于安装 KubeEdge 的工具。 Keadm 不负责 K8s 的安装和运行,在使用它之前，请先准备好一个 K8s 集群。

KubeEdge 对 Kubernetes 的版本兼容性，更多详细信息您可以参考 kubernetes-兼容性 来了解，以此来确定安装哪个版本的 Kubernetes 以及 KubeEdge。

使用限制

  • keadm 目前支持 Ubuntu 和 CentOS OS。RaspberryPi 的支持正在进行中。
  • 需要超级用户权限（或 root 权限）才能运行。
  • keadm beta功能在 v1.10.0 上线，如果您需要使用相关功能，请使用 v1.10.0 及以上版本的 keadm。

设置云端（KubeEdge 主节点）

keadm init

默认情况下边缘节点需要访问 cloudcore 中 10000 ，10002 端口。 若要确保边缘节点可以成功地与集群通信，您需要创建防火墙规则以允许流量进入这些端口（10000 至 10004）。

keadm init 将安装并运行 cloudcore，生成证书并安装 CRD。它还提供了一个命令行参数，通过它可以设置特定的版本。不过需要注意的是：\ 在 v1.11.0 之前，keadm init 将以进程方式安装并运行 cloudcore，生成证书并安装 CRD。它还提供了一个命令行参数，通过它可以设置特定的版本。\ 在 v1.11.0 之后，keadm init 集成了 Helm Chart，这意味着 cloudcore 将以容器化的方式运行。\ 如果您仍需要使用进程的方式启动 cloudcore ，您可以使用keadm deprecated init 进行安装，或者使用 v1.10.0 之前的版本。

重要提示：

  1. 必须正确配置 kubeconfig 或 master 中的至少一个，以便可以将其用于验证 k8s 集群的版本和其他信息。
  2. 请确保边缘节点可以使用云节点的本地 IP 连接云节点，或者需要使用 --advertise-address 标记指定云节点的公共 IP 。
  3. --advertise-address（仅从 1.3 版本开始可用）是云端公开的地址（将添加到 CloudCore 证书的 SAN 中），默认值为本地 IP。
  4. keadm init 将会使用二进制方式部署 cloudcore 为一个系统服务，如果您想实现容器化部署，可以参考 keadm beta init 。

举个例子：

  1. # keadm init --advertise-address="THE-EXPOSED-IP"(only work since 1.3 release)

输出：

  1. Kubernetes version verification passed, KubeEdge installation will start...
  2. ...
  3. KubeEdge cloudcore is running, For logs visit:  /var/log/kubeedge/cloudcore.log

当您看到以上信息，说明 KubeEdge 的云端组件 cloudcore 已经成功运行。

keadm beta init

如果您想要使用容器化方式部署云端组件 cloudcore ，您可以使用 keadm beta init 进行云端组件安装。

keadm beta 功能在 v1.10.0 上线，如果您想要使用 keadm beta init 部署云端组件，请使用 v1.10.0 及以上版本的 keadm 进行安装。\ 在 v1.11.0 版本之后，keadm init 将直接使用容器化方式部署云端组件 cloudcore。

举个例子:

  1. # keadm beta init --advertise-address="THE-EXPOSED-IP" --set cloudcore-tag=v1.9.0 --kube-config=/root/.kube/config

重要提示：

  1. 自定义 --set key=value 值可以参考 KubeEdge Cloudcore Helm Charts README.md
  2. 您可以从 Keadm 的一个内置配置概要文件开始，然后根据您的特定需求进一步定制配置。目前，内置的配置概要文件关键字是 version 。请参考 version.yaml ，您可以在这里创建您的自定义配置文件, 使用 --profile version=v1.9.0 --set key=value 来使用它。

此外，还可使用 --external-helm-root 安装外部的 helm chart 组件，如 edgemesh 。

举个例子:

  1. # keadm beta init --set server.advertiseAddress="THE-EXPOSED-IP" --set server.nodeName=allinone  --kube-config=/root/.kube/config --force --external-helm-root=/root/go/src/github.com/edgemesh/build/helm --profile=edgemesh

如果您对 Helm Chart 比较熟悉，可以直接参考 KubeEdge Helm Charts 进行安装。

keadm beta manifest generate

keadm beta manifest generate 可以帮助我们快速渲染生成期望的 manifests 文件，并输出在终端显示。

Example:

  1. # keadm beta manifest generate --advertise-address="THE-EXPOSED-IP" --kube-config=/root/.kube/config > kubeedge-cloudcore.yaml

使用 —skip-crds 跳过打印 CRDs

设置边缘端（KubeEdge 工作节点）

从云端获取令牌

在云端运行 keadm gettoken 将返回 token 令牌，该令牌将在加入边缘节点时使用。

  1. # keadm gettoken
  2. 27a37ef16159f7d3be8fae95d588b79b3adaaf92727b72659eb89758c66ffda2.eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJleHAiOjE1OTAyMTYwNzd9.JBj8LLYWXwbbvHKffJBpPd5CyxqapRQYDIXtFZErgYE

加入边缘节点

keadm join

keadm join 将安装 edgecore 和 mqtt。它还提供了一个命令行参数，通过它可以设置特定的版本。

举个例子：

  1. # keadm join --cloudcore-ipport=192.168.20.50:10000 --token=27a37ef16159f7d3be8fae95d588b79b3adaaf92727b72659eb89758c66ffda2.eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJleHAiOjE1OTAyMTYwNzd9.JBj8LLYWXwbbvHKffJBpPd5CyxqapRQYDIXtFZErgYE

keadm beta join

现在可以使用 keadm beta join 通过镜像下载所需资源，进行节点接入。

Docker
  1. # keadm beta join --cloudcore-ipport=192.168.20.50:10000 --token=27a37ef16159f7d3be8fae95d588b79b3adaaf92727b72659eb89758c66ffda2.eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJleHAiOjE1OTAyMTYwNzd9.JBj8LLYWXwbbvHKffJBpPd5CyxqapRQYDIXtFZErgYE
CRI
  1. # keadm beta join --cloudcore-ipport=192.168.20.50:10000 --runtimetype remote --remote-runtime-endpoint unix:///run/containerd/containerd.sock --token=27a37ef16159f7d3be8fae95d588b79b3adaaf92727b72659eb89758c66ffda2.eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJleHAiOjE1OTAyMTYwNzd9.JBj8LLYWXwbbvHKffJBpPd5CyxqapRQYDIXtFZErgYE

重要提示：

  1. --cloudcore-ipport 是必填参数。
  2. 加上 --token 会自动为边缘节点生成证书，如果您需要的话。
  3. 需要保证云和边缘端使用的 KubeEdge 版本相同。
  4. 加上 --with-mqtt 会自动为边缘节点以容器运行的方式部署 mosquitto 服务

输出：

  1. Host has mosquit+ already installed and running. Hence skipping the installation steps !!!
  2. ...
  3. KubeEdge edgecore is running, For logs visit:  /var/log/kubeedge/edgecore.log

也可以使用 keadm beta join 来添加边缘节点。

启用 kubectl logs 功能

kubectl logs 必须在使用 metrics-server 之前部署，通过以下操作激活功能：

  1. 确保您可以找到 Kubernetes 的 ca.crt 和 ca.key 文件。如果您通过 kubeadm 安装 Kubernetes 集群，这些文件将位于 /etc/kubernetes/pki/ 目录中。

    1. ls /etc/kubernetes/pki/

  2. 设置 CLOUDCOREIPS 环境。环境变量设置为指定的 cloudcore 的 IP 地址，如果您具有高可用的集群，则可以指定 VIP（即弹性 IP/虚拟 IP）。

    1. export CLOUDCOREIPS="192.168.0.139"

    （警告：建议使用同一 终端 来保持系统工作的持续，在必要时再次键入此命令。）使用以下命令检查环境变量：

    1. echo $CLOUDCOREIPS

  3. 在云端节点上为 CloudStream 生成证书，但是，生成的文件不在 /etc/kubeedge/ 中，我们需要从 GitHub 的存储库中拷贝一份。

    将用户更改为 root：

    1. sudo su

    从原始克隆的存储库中拷贝证书：

    1. cp $GOPATH/src/github.com/kubeedge/kubeedge/build/tools/certgen.sh /etc/kubeedge/

    将目录更改为 kubeedge 目录：

    1. cd /etc/kubeedge/

    从 certgen.sh 生成证书

    1. /etc/kubeedge/certgen.sh stream

  4. 需要在主机上设置 iptables。（此命令应该在每个 apiserver 部署的节点上执行。）（在这种情况下，须在 master 节点上执行，并由 root 用户执行此命令。） 在运行每个 apiserver 的主机上运行以下命令：

    注意: 您需要先设置 CLOUDCOREIPS 变量

    1. iptables -t nat -A OUTPUT -p tcp --dport 10350 -j DNAT --to $CLOUDCOREIPS:10003

    端口 10003 和 10350 是 CloudStream 和 Edgecore 的默认端口，如果已发生变更，请使用您自己设置的端口。

    如果您不确定是否设置了 iptables，并且希望清除所有这些表。（如果您错误地设置了 iptables，它将阻止您使用 kubectl logs 功能） 可以使用以下命令清理 iptables 规则：

    1. iptables -F && iptables -t nat -F && iptables -t mangle -F && iptables -X

    现在可以通过 iptablesmanager 这个组件自动运维以上的 iptables 转发规则，参考 cloudcore helm values.

  5. /etc/kubeedge/config/cloudcore.yaml 和 /etc/kubeedge/config/edgecore.yaml 上 cloudcore 和 edgecore 都要 修改。将 cloudStream 和 edgeStream 设置为 enable: true 。将服务器 IP 更改为 cloudcore IP（与 $ CLOUDCOREIPS 相同）。

    在 cloudcore 中打开 YAML 文件：

    1. sudo nano /etc/kubeedge/config/cloudcore.yaml

    在以下文件中修改( enable: true )内容：

    1. cloudStream:
    2.   enable: true
    3.   streamPort: 10003
    4.   tlsStreamCAFile: /etc/kubeedge/ca/streamCA.crt
    5.   tlsStreamCertFile: /etc/kubeedge/certs/stream.crt
    6.   tlsStreamPrivateKeyFile: /etc/kubeedge/certs/stream.key
    7.   tlsTunnelCAFile: /etc/kubeedge/ca/rootCA.crt
    8.   tlsTunnelCertFile: /etc/kubeedge/certs/server.crt
    9.   tlsTunnelPrivateKeyFile: /etc/kubeedge/certs/server.key
    10.   tunnelPort: 10004

    在 edgecore 中打开 YAML 文件：

    1. sudo nano /etc/kubeedge/config/edgecore.yaml

    修改以下部分中的文件 (enable: true), (server: 192.168.0.193:10004):

    1. edgeStream:
    2.   enable: true
    3.   handshakeTimeout: 30
    4.   readDeadline: 15
    5.   server: 192.168.0.139:10004
    6.   tlsTunnelCAFile: /etc/kubeedge/ca/rootCA.crt
    7.   tlsTunnelCertFile: /etc/kubeedge/certs/server.crt
    8.   tlsTunnelPrivateKeyFile: /etc/kubeedge/certs/server.key
    9.   writeDeadline: 15

  6. 重新启动所有 cloudcore 和 edgecore。

    1. sudo su

    cloudCore in process mode:

    1. pkill cloudcore
    2. nohup cloudcore > cloudcore.log 2>&1 &

    or cloudCore in kubernetes deployment mode:

    1. kubectl -n kubeedge rollout restart deployment cloudcore

    edgeCore:

    1. systemctl restart edgecore.service

    如果您无法重启 edgecore，请检查是否是由于 kube-proxy 的缘故，同时杀死这个进程。 kubeedge 默认不纳入该进程，我们使用 edgemesh 来进行替代

    注意： 可以考虑避免 kube-proxy 部署在 edgenode 上。有两种解决方法：

    1. 通过调用 kubectl edit daemonsets.apps -n kube-system kube-proxy 添加以下设置：
    1. affinity:
    2.   nodeAffinity:
    3.     requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
    4.       nodeSelectorTerms:
    5.         - matchExpressions:
    6.             - key: node-role.kubernetes.io/edge
    7.               operator: DoesNotExist

    1. 如果您仍然要运行 kube-proxy ，请通过在以下位置添加 edgecore.service 中的 env 变量来要求 edgecore 不进行检查 edgecore.service：

      1. sudo vi /etc/kubeedge/edgecore.service
      • 将以下行添加到 edgecore.service 文件：
      1. Environment="CHECK_EDGECORE_ENVIRONMENT=false"
      • 最终文件应如下所示：
      1. Description=edgecore.service
      3. [Service]
      4. Type=simple
      5. ExecStart=/root/cmd/ke/edgecore --logtostderr=false --log-file=/root/cmd/ke/edgecore.log
      6. Environment="CHECK_EDGECORE_ENVIRONMENT=false"
      8. [Install]
      9. WantedBy=multi-user.target

在云端支持 Metrics-server

  1. 实现该功能点的是重复使用了 cloudstream 和 edgestream 模块。因此，您还需要执行 启用 kubectl logs 功能 的所有步骤。

  2. 由于边缘节点和云节点的 kubelet 端口不同，故当前版本的 metrics-server（0.3.x）不支持自动端口识别（这是 0.4.0 功能），因此您现在需要手动编译从 master 分支拉取的镜像。

    Git clone 最新的 metrics server 代码仓:

    1. git clone https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server.git

    转到 metrics server 目录:

    1. cd metrics-server

    制作 docker 容器:

    1. make container

    检查您是否有此 docker 镜像：

    1. docker images
    仓库标签镜像 ID创建时间大小
    gcr.io/k8s-staging-metrics-serer/ metrics-serer-amd646d92704c5a68cd29a7a81bce68e6c2230c7a6912a24f71249d6919 秒前57.2MB
    metrics-server-kubeedgelatestaef0fa7a834c28 秒前57.2MB

    确保您使用镜像 ID 来对镜像标签进行变更，以使其与 yaml 文件中的镜像名称一致。

    1. docker tag a24f71249d69 metrics-server-kubeedge:latest

  3. 部署 yaml 应用。可以参考相关部署文档：https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server/tree/master/manifests

    注意：下面的那些 iptables 必须应用在机器上（精确地是网络名称空间，因此 metrics-server 也需要在主机网络模式下运行）metric-server 在其上运行。

    注意： 下面的那些 iptables 必须应用在已运行 metric-server 机器上（精确地命名是网络名称空间，因此 metrics-server 也需要在主机网络模式下运行）

    1. iptables -t nat -A OUTPUT -p tcp --dport 10350 -j DNAT --to $CLOUDCOREIPS:10003

    （引导对 metric-data 的请求 edgecore:10250 至在 cloudcore 和 edgecore 之间的隧道中，iptables 至关重要。）

    在部署 metrics-server 之前，必须确保将其部署在已部署 apiserver 的节点上。在这种情况下，这就是 master 节点。作为结果，需要通过以下命令使主节点可调度：

    1. kubectl taint nodes --all node-role.kubernetes.io/master-

    然后，在 deployment.yaml 文件中，必须指定 metrics-server 部署在主节点上。（选择主机名作为标记的标签。）

    在metrics-server-deployment.yaml中

    1. spec:
    2.   affinity:
    3.     nodeAffinity:
    4.       requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
    5.         nodeSelectorTerms:
    6.           - matchExpressions:
    7.               #Specify which label in [kubectl get nodes --show-labels] you want to match
    8.               - key: kubernetes.io/hostname
    9.                 operator: In
    10.                 values:
    11.                   #Specify the value in key
    12.                   - charlie-latest

重要提示：

  1. Metrics-server 需要使用主机网络网络模式。

  2. 使用您自己编译的镜像，并将 imagePullPolicy 设置为 Never。

  3. 为 Metrics 服务器启用 —kubelet-use-node-status-port 功能

    需要将这些设置写入部署 yaml（metrics-server-deployment.yaml）文件中，如下所示：

    1. volumes:
    2.   # mount in tmp so we can safely use from-scratch images and/or read-only containers
    3.   - name: tmp-dir
    4.     emptyDir: {}
    5. hostNetwork: true #Add this line to enable hostnetwork mode
    6. containers:
    7.   - name: metrics-server
    8.     image: metrics-server-kubeedge:latest #Make sure that the REPOSITORY and TAG are correct
    9.     # Modified args to include --kubelet-insecure-tls for Docker Desktop (don't use this flag with a real k8s cluster!!)
    10.     imagePullPolicy: Never #Make sure that the deployment uses the image you built up
    11.     args:
    12.       - --cert-dir=/tmp
    13.       - --secure-port=4443
    14.       - --v=2
    15.       - --kubelet-insecure-tls
    16.       - --kubelet-preferred-address-types=InternalDNS,InternalIP,ExternalIP,Hostname
    17.       - --kubelet-use-node-status-port #Enable the feature of --kubelet-use-node-status-port for Metrics-server
    18.     ports:
    19.       - name: main-port
    20.         containerPort: 4443
    21.         protocol: TCP

重置 KubeEdge master 节点和工作节点

Master

keadm reset将停止 cloudcore 并从 Kubernetes master 中删除与 KubeEdge 相关的资源，如 kubeedge 命名空间。它不会卸载/删除任何先决条件。

它为用户提供了一个标志，以指定 kubeconfig 路径，默认路径为 /root/.kube/config 。

例子：

  1.  # keadm reset --kube-config=$HOME/.kube/config

节点

keadm reset 将停止 edgecore ，并且不会卸载/删除任何先决条件。