1.6. 在 GCP 上安装私有集群

在 OpenShift Container Platform 版本 4.3 中,您可以在 Google Cloud Platform (GCP) 上将私有集群安装到现有的 VPC 中。安装程序会置备所需基础架构的其余部分,您可以进一步定制这些基础架构。要自定义安装,请在安装集群前修改 install-config.yaml 文件中的参数。

1.6.1. 先决条件

1.6.2. 私有集群

如果您的环境不需要外部互联网连接,您可以部署不公开外部端点的 OpenShift Container Platform 集群。私有集群只能从内部网络访问,且无法在互联网中看到。

默认情况下,OpenShift Container Platform 被置备为使用可公开访问的 DNS 和端点。私有集群在部署集群时将 DNS 、Ingress Controller 和 API 服务器设置为私有。这意味着,集群资源只能从您的内部网络访问,且不能在互联网中看到。

要部署私有集群,您必须使用符合您的要求的现有网络。您的集群资源可能会在网络中的其他集群间共享。

另外,您必须从可访问您置备的云的 API 服务、您置备的网络上的主机以及可以连接到互联网来获取安装介质的机器上部署私有集群。您可以使用符合这些访问要求的机器,并按照您的公司规定进行操作。例如,该机器可以是云网络中的堡垒主机,也可以是可通过 VPN 访问网络的机器。

1.6.2.1. GCP 中的私有群集

要在 Google Cloud Platform (GCP) 上创建私有集群,您必须提供一个现有的私有 VPC 和子网来托管集群。安装程序还必须能够解析集群所需的 DNS 记录。安装程序只为内部流量配置 Ingress Operator 和 API 服务器。

集群仍然需要访问互联网来访问 GCP API。

安装私有集群时不需要或创建以下项目:

  • 公共子网
  • 支持公共入口的公共网络负载均衡器
  • 与集群的 baseDomain 匹配的公共 DNS 区域

安装程序会使用您指定的 baseDomain 来创建专用 DNS 区域以及集群所需的记录。集群被配置,以便 Operator 不会为集群创建公共记录,且所有集群机器都放置在您指定的私有子网中。

由于无法根据源标签限制对外部负载均衡器的访问,私有集群只使用内部负载均衡器来允许对内部实例的访问。

内部负载均衡器依赖于实例组而不是网络负载均衡器使用的目标池。安装程序为每个区创建实例组,即使该组中没有实例。

  • 集群 IP 地址仅为内部地址。
  • 一个转发规则管理 Kubernetes API 和 Machine 配置服务器端口。
  • 后端服务由每个区实例组以及 bootstrap 实例组(如果存在)组成。
  • 防火墙使用一个只基于内部源范围的规则。
1.6.2.1.1. 限制:

因为负载均衡器功能不同,没有运行对机器配置服务器的健康检查(/healthz)。两个内部负载均衡器无法共享一个 IP 地址,但两个网络负载均衡器可以共享一个外部 IP 地址。反之,一个实例的健康状况完全由端口 6443 的 /readyz 检查决定。

1.6.3. 关于使用自定义 VPC

在 OpenShift Container Platform 4.3 中,您可以在 Google Cloud Platform (GCP) 上将集群部署到现有的 VPC 中。如果这样做,需要使用 VPC 中现有的子网以及路由规则。

通过将 OpenShift Container Platform 部署到现有的 GCP VPC 中,您可能会避开新帐户中的限制,或者更容易地利用公司所设置的操作限制。如果您无法获得创建 VPC 所需的基础架构创建权限,则可以使用这个选项。

1.6.3.1. 使用 VPC 的要求

安装程序将不再创建以下组件:* VPC * 子网 * Cloud Router * Cloud NAT * NAT IP 地址

如果您使用自定义 VPC,您必须为安装程序和集群正确配置它及其子网。安装程序不能为集群分配要使用的网络范围,为子网设置路由表,或者设置类似 DHCP 的 VPC 选项,因此您必须在安装集群前配置它们。

您的 VPC 必须满足以下条件:

  • VPC 必须位于您将 OpenShift Container Platform 集群部署到的同一 GCP 项目中。
  • 要允许 control plane 和计算机器访问互联网,您必须在子网上配置 Cloud NAT 以允许网络出站数据。这些机器没有公共地址。即使不需要访问互联网,您也必须允许到 VPC 网络的网络出站数据,以获取安装程序和镜像。因为不能在共享子网上配置多个云 NAT,所以安装程序无法配置它。

要确保您提供的子网适合您的环境,安装程序会确认以下信息:

  • 您指定的所有子网都存在,并属于您指定的 VPC。
  • 子网 CIDR 属于机器的 CIDR。
  • 您必须提供一个子网来部署集群 control plane 和计算机器。您可以对两种机器类型使用相同的子网。

如果您销毁使用现有 VPC 的集群,VPC 不会被删除。

1.6.3.2. 权限划分

从 OpenShift Container Platform 4.3 开始,您不需要安装程序置备的基础架构集群部署所需的所有权限。这与您所在机构可能已有的权限划分类似:不同的个人可以在您的云中创建不同的资源。例如,您可以创建针对于特定应用程序的对象,如实例、存储桶和负载均衡器,但不能创建与网络相关的组件,如 VPC 、子网或入站规则。

您在创建集群时使用的 GCP 凭证不需要 VPC 和 VPC 中的核心网络组件(如子网、路由表、互联网网关、NAT 和 VPN)所需的网络权限。您仍然需要获取集群中的机器需要的应用程序资源的权限,如负载均衡器 、安全组、存储和节点。

1.6.3.3. 集群间隔离

如果您将 OpenShift Container Platform 部署到现有网络中,则集群服务的隔离由防火墙规则保留,该规则使用集群的基础架构 ID 来引用集群中的机器。仅允许集群中的流量。

如果您将多个集群部署到同一个 VPC 中,则以下组件可能会在集群间共享访问权限:

  • API,通过一个外部发布策略全局可用,或通过一个内部发布策略在网络中可用
  • 调试工具,如对 machineCidr 开放的用于 SSH 和 ICMP 访问的 VM 实例上的端口

1.6.4. OpenShift Container Platform 对互联网和 Telemetry 的访问

在 OpenShift Container Platform 4.3 中,您需要访问互联网来安装集群。默认运行的 Telemetry 服务提供有关集群健康状况和成功更新的指标,这也需要访问互联网。如果您的集群连接到互联网,Telemetry 会自动运行,而且集群会注册到 Red Hat OpenShift Cluster Manager(OCM)。

确认 Red Hat OpenShift Cluster Manager 清单正确后,可以由 Telemetry 自动维护,也可以使用 OCM 手动维护,使用订阅监控 来跟踪帐户或多集群级别的 OpenShift Container Platform 订阅。

您必须具有以下互联网访问权限:

  • 访问 Red Hat OpenShift Cluster Manager 页面,以下载安装程序并执行订阅管理。如果集群可以访问互联网,并且没有禁用 Telemetry,该服务会自动授权您的集群。
  • 访问 Quay.io,以获取安装集群所需的软件包。
  • 获取执行集群更新所需的软件包。
重要

如果您的集群无法直接访问互联网,则可以在置备的某些类基础架构上执行受限网络安装。在此过程中,您要下载所需的内容,并使用它在镜像 registry(mirror registry) 中填充安装集群并生成安装程序所需的软件包。对于某些安装类型,集群要安装到的环境不需要访问互联网。在更新集群之前,要更新 registry 镜像系统中的内容。

1.6.5. 生成 SSH 私钥并将其添加到代理中

如果要在集群上执行安装调试或灾难恢复,则必须为 ssh-agent 和安装程序提供 SSH 密钥。

注意

在生产环境中,您需要进行灾难恢复和调试。

您可以使用此密钥以 core 用户身份通过 SSH 连接到 master 节点。在部署集群时,此密钥会添加到 core 用户的 ~/.ssh/authorized_keys 列表中。

注意

您必须使用一个本地密钥,而不要使用在特定平台上配置的密钥,如 AWS 密钥对

流程

  1. 如果还没有为计算机上免密码身份验证而配置的 SSH 密钥,请创建一个。例如,在使用 Linux 操作系统的计算机上运行以下命令:

    $ ssh-keygen -t rsa -b 4096 -N '' \
        -f <path>/<file_name> 1
    1
    指定 SSH 密钥的路径和文件名,如 ~/.ssh/id_rsa。不要指定已存在的 SSH 密钥,因为它会被覆盖。

    运行此命令会在指定的位置生成不需要密码的 SSH 密钥。

  2. 作为后台任务启动 ssh-agent 进程:

    $ eval "$(ssh-agent -s)"
    
    Agent pid 31874
  3. 将 SSH 私钥添加到 ssh-agent

    $ ssh-add <path>/<file_name> 1
    
    Identity added: /home/<you>/<path>/<file_name> (<computer_name>)
    1
    指定 SSH 私钥的路径和文件名,如 ~/.ssh/id_rsa

后续步骤

  • 在安装 OpenShift Container Platform 时,为安装程序提供 SSH 公钥。

1.6.6. 获取安装程序

在安装 OpenShift Container Platform 之前,将安装文件下载到本地计算机上。

先决条件

  • 必须从使用 Linux 或 macOS 的计算机安装集群。
  • 需要 500 MB 本地磁盘空间来下载安装程序。

流程

  1. 访问 Red Hat OpenShift Cluster Manager 网站的 Infrastructure Provider 页面。如果您有红帽帐号,请使用自己的凭证登录。如果没有,请创建一个帐户。
  2. 进入适用于您的安装类型的页面,下载您的操作系统的安装程序,并将文件放在要保存安装配置文件的目录中。。

    重要

    安装程序会在用来安装集群的计算机上创建若干文件。在完成集群安装后,您必须保留安装程序和安装程序所创建的文件。

    重要

    删除安装程序创建的文件不会删除您的集群,即使集群在安装过程中失败也是如此。您必须完成针对特定云供应商的 OpenShift Container Platform 卸载流程,才能完全删除您的集群。

  3. 提取安装程序。例如,在使用 Linux 操作系统的计算机上运行以下命令:

    $ tar xvf <installation_program>.tar.gz
  4. 在 Red Hat OpenShift Cluster Manager 站点的 Pull Secret 页面中,下载您的安装 pull secret 的 .txt 文件。通过此 pull secret,您可以进行所含授权机构提供的服务的身份验证,这些服务包括为 OpenShift Container Platform 组件提供容器镜像的 Quay.io。

1.6.7. 创建安装配置文件

您可以自定义 OpenShift Container Platform 安装

先决条件

  • 获取 OpenShift Container Platform 安装程序以及集群的 pull secret。

流程

  1. 创建 install-config.yaml 文件。

    1. 运行以下命令:

      $ ./openshift-install create install-config --dir=<installation_directory> 1
      1
      对于 <installation_directory>,请指定用于保存安装程序所创建的文件的目录名称。
      重要

      指定一个空目录。一些安装信息,如 bootstrap X.509 证书,有较短的过期间隔,因此不要重复使用安装目录。如果要重复使用另一个集群安装中的个别文件,可以将其复制到您的目录中。但是,一些安装数据的文件名可能会在发行版本之间有所改变。从 OpenShift Container Platform 老版本中复制安装文件时要格外小心。

    2. 在提示符处,提供您的云的配置详情:

      1. 可选:选择用来访问集群机器的 SSH 密钥。

        注意

        对于您要在其上执行安装调试或灾难恢复的生产环境 OpenShift Container Platform 集群,请指定 ssh-agent 进程使用的 SSH 密钥。

      2. 为集群输入一个描述性名称。
      3. 粘贴从 Red Hat OpenShift Cluster Manager 站点的 Pull Secret 页面中获取的 pull secret。
  2. 修改 install-config.yaml 文件。您可以在安装配置参数部分中找到有关可用参数的更多信息。
  3. 备份 install-config.yaml 文件,以便用于安装多个集群。

    重要

    install-config.yaml 文件会在安装过程中消耗掉。如果要重复使用此文件,必须现在备份。

1.6.7.1. 安装配置参数

在部署 OpenShift Container Platform 集群前,您可以提供参数值,以描述托管集群的云平台的帐户并选择性地自定义集群平台。在创建 install-config.yaml 安装配置文件时,您可以通过命令行来提供所需的参数的值。如果要自定义集群,可以修改 install-config.yaml 文件来提供关于平台的更多信息。

注意

安装之后,您无法修改 install-config.yaml 文件中的这些参数。

表 1.14. 所需的参数

参数描述

baseDomain

云供应商的基域。此值用于创建到 OpenShift Container Platform 集群组件的路由。集群的完整 DNS 名称是 baseDomainmetadata.name 参数值的组合,其格式为 <metadata.name>.<baseDomain>

完全限定域名或子域名,如 example.com

controlPlane.platform

托管 control plane 机器的云供应商。此参数值必须与 compute.platform 参数值匹配。

awsazuregcpopenstack{}

compute.platform

托管 worker 机器的云供应商。此参数值必须与 controlPlane.platform 参数值匹配。

awsazuregcpopenstack{}

metadata.name

集群的名称。

包含大写字母或小写字母的字符串,如 dev

platform.<platform>.region

集群要部署到的区域。

云的有效区域,如 AWS 的 us-east-1、Azure 的 centralus 或 Red Hat OpenStack Platform (RHOSP) 的 region1

pullSecret

从 Red Hat OpenShift Cluster Manager 站点的 Pull Secret 页面中获取的 pull secret。您可以使用此 pull secret 来进行所含授权机构提供的服务的身份验证,这些服务包括为 OpenShift Container Platform 组件提供容器镜像的 Quay.io。

{
   "auths":{
      "cloud.openshift.com":{
         "auth":"b3Blb=",
         "email":"you@example.com"
      },
      "quay.io":{
         "auth":"b3Blb=",
         "email":"you@example.com"
      }
   }
}

表 1.15. 可选参数

参数描述

sshKey

用于访问集群机器的 SSH 密钥。

注意

对于您要在其上执行安装调试或灾难恢复的生产环境 OpenShift Container Platform 集群,请指定 ssh-agent 进程使用的 SSH 密钥。

添加到 ssh-agent 进程的有效本地公共 SSH 密钥。

fips

是否启用或禁用 FIPS 模式。默认情况下不启用 FIPS 模式。如果启用了 FIPS 模式,运行 OpenShift Container Platform 的 Red Hat Enterprise Linux CoreOS (RHCOS) 机器会绕过默认的 Kubernetes 加密套件,并使用由 RHCOS 提供的加密模块。

falsetrue

publish

如何发布集群的面向用户的端点。

InternalExternal。把 publish 设置为 Internal 以部署一个私有集群,它不能被互联网访问。默认值为 External

compute.hyperthreading

是否在计算机器上启用或禁用并发多线程或超线程。默认情况下,启用并发多线程以提高机器内核的性能。

重要

如果禁用并发多线程,请确保在容量规划时考虑到机器性能可能会显著降低的问题。

EnabledDisabled

compute.replicas

要置备的计算机器数量,也称为 worker 机器。

大于或等于 2 的正整数。默认值为 3

controlPlane.hyperthreading

是否在 control plane 机器上启用或禁用并发多线程或超线程。默认情况下,启用并发多线程以提高机器内核的性能。

重要

如果禁用并发多线程,请确保在容量规划时考虑到机器性能可能会显著降低的问题。

EnabledDisabled

controlPlane.replicas

要置备的 control plane 机器数量。

大于或等于 3 的正整数。默认值为 3

表 1.16. 其他 Google Cloud Platform (GCP) 参数

参数描述

platform.gcp.network

要将集群部署到的现有 VPC 的名称。

字符串。

platform.gcp.type

GCP 机器类型

GCP 机器类型。

platform.gcp.zones

安装程序在其中为特定 MachinePool 创建机器的可用区。

有效的 GCP 可用区 列表,如 us-central1-a,在一个 YAML 序列中。

platform.gcp.controlPlaneSubnet

要将 control plane 机器部署到的 VPC 中现有子网的名称。

子网名称。

platform.gcp.computeSubnet

您要将计算机器部署到的 VPC 中现有子网的名称。

子网名称。

1.6.7.2. 在安装过程中配置集群范围代理

生产环境可能会拒绝直接访问互联网,而是提供 HTTP 或 HTTPS 代理。您可以通过在 install-config.yaml 文件中配置代理设置,将新的 OpenShift Container Platform 集群配置为使用代理。

先决条件

  • 现有的 install-config.yaml 文件。
  • 查看集群需要访问的站点,并决定是否需要绕过代理。默认情况下代理所有集群出口流量,包括对托管云供应商 API 的调用。若有需要,将站点添加到 Proxy 对象的 spec.noProxy 字段来绕过代理服务器。

    注意

    Proxy 对象的 status.noProxy 字段默认填充实例元数据端点 (169.254.169.254),以及您的安装配置中 networking.machineCIDRnetworking.clusterNetwork.cidrnetworking.serviceNetwork[] 字段的值。

流程

  1. 编辑 install-config.yaml 文件并添加代理设置。例如:

    apiVersion: v1
    baseDomain: my.domain.com
    proxy:
      httpProxy: http://<username>:<pswd>@<ip>:<port> 1
      httpsProxy: http://<username>:<pswd>@<ip>:<port> 2
      noProxy: example.com 3
    additionalTrustBundle: | 4
        -----BEGIN CERTIFICATE-----
        <MY_TRUSTED_CA_CERT>
        -----END CERTIFICATE-----
    ...
    1
    用于创建集群外 HTTP 连接的代理 URL。URL 必须是 http。如果您使用不要求额外代理配置但需要额外 CA 的 MITM 透明代理网络,则不得指定 httpProxy 值。
    2
    用于创建集群外 HTTPS 连接的代理 URL。如果未指定此字段,httpProxy 会同时用于 HTTP 和 HTTPS 连接。URL 方案必须是 http;目前不支持 https。如果您使用不要求额外代理配置但需要额外 CA 的 MITM 透明代理网络,则不得指定 httpsProxy 值。
    3
    要排除代理的目标域名、域、IP 地址或其他网络 CIDR 的逗号分隔列表。域之前加上前缀 . 可包含该域的所有子域。使用 * 可对所有目的地绕过所有代理。
    4
    如果提供,安装程序会在 openshift-config 命名空间中生成名为 user-ca-bundle 的 ConfigMap,其包含代理 HTTPS 连接所需的一个或多个额外 CA 证书。然后,Cluster Network Operator 会创建 trusted-ca-bundle ConfigMap,将这些内容与 Red Hat Enterprise Linux CoreOS (RHCOS) 信任捆绑包合并,Proxy 对象的 trustedCA 字段中也会引用此 ConfigMap。additionalTrustBundle 字段是必需的,除非代理的身份证书由来自 RHCOS 信任捆绑包的颁发机构签名。如果您使用不要求额外代理配置但需要额外 CA 的 MITM 透明代理网络,您必须提供 MITM CA 证书。
    注意

    安装程序不支持代理的 readinessEndpoints 字段。

  2. 保存该文件,并在安装 OpenShift Container Platform 时引用。

安装程序会创建一个名为 cluster 的集群范围代理,该代理使用提供的 install-config.yaml 文件中的代理设置。如果没有提供代理设置,仍然会创建 cluster Proxy 对象,但它会有一个零 spec

注意

只支持名为 cluster 的 Proxy 对象,且无法创建额外的代理。

1.6.8. 部署集群

您可以在兼容云平台中安装 OpenShift Container Platform。

重要

安装程序的 create cluster 命令只能在初始安装过程中运行一次。

先决条件

  • 配置托管集群的云平台的帐户。
  • 获取 OpenShift Container Platform 安装程序以及集群的 pull secret。

流程

  1. 运行安装程序:

    $ ./openshift-install create cluster --dir=<installation_directory> \ 1
        --log-level=info 2
    1
    对于 <installation_directory>,请指定
    2
    要查看不同的安装详情,请指定 warndebugerror,而不要指定 info
    注意

    如果您在主机上配置的云供应商帐户没有足够的权限来部署集群,安装过程将会停止,并且显示缺少的权限。

    集群部署完成后,终端会显示访问集群的信息,包括指向其 Web 控制台的链接和 kubeadmin 用户的凭证。

    重要

    安装程序生成的 Ignition 配置文件中所含的证书会在 24 小时后过期。您必须以非降级状态持续运行集群 24 小时,以确保完成第一次证书轮转。

    重要

    您不得删除安装程序或安装程序所创建的文件。需要这两者才能删除集群。

1.6.9. 通过下载二进制文件安装 CLI

您需要安装 CLI 来使用命令行界面与 OpenShift Container Platform 进行交互。您可在 Linux 、Windows 或 macOS 上安装 oc

重要

如果安装了旧版本的 oc,则无法使用 OpenShift Container Platform 4.3 中的所有命令。下载并安装新版本的 oc

1.6.9.1. 在 Linux 上安装 CLI

您可以按照以下流程在 Linux 上安装 OpenShift CLI(oc)二进制文件。

流程

  1. 访问 Red Hat OpenShift Cluster Manager 网站的 Infrastructure Provider 页面。
  2. 选择您的基础架构供应商及安装类型。
  3. Command-line interface 部分,从下拉菜单中选择 Linux,并点 Download command-line tools
  4. 解包存档:

    $ tar xvzf <file>
  5. oc 二进制代码放到 PATH 中的目录中。

    执行以下命令可以查看当前的 PATH 设置:

    $ echo $PATH

安装 CLI 后,就可以使用oc命令:

$ oc <command>

1.6.9.2. 在 Windows 上安装 CLI

您可以按照以下流程在 Windows 上安装 OpenShift CLI(oc)二进制代码。

流程

  1. 访问 Red Hat OpenShift Cluster Manager 网站的 Infrastructure Provider 页面。
  2. 选择您的基础架构供应商及安装类型。
  3. Command-line interface 部分,从下拉菜单中选择 Windows,点 Download command-line tools
  4. 使用 ZIP 程序解压存档。
  5. oc 二进制代码放到 PATH 中的目录中。

    要查看您的 PATH,请打开命令提示窗口并执行以下命令:

    C:\> path

安装 CLI 后,就可以使用oc命令:

C:\> oc <command>

1.6.9.3. 在 macOS 上安装 CLI

您可以按照以下流程在 macOS 上安装 OpenShift CLI(oc)二进制代码。

流程

  1. 访问 Red Hat OpenShift Cluster Manager 网站的 Infrastructure Provider 页面。
  2. 选择您的基础架构供应商及安装类型。
  3. Command-line interface 部分,从下拉菜单中选择 MacOS,并点 Download command-line tools
  4. 解包和解压存档。
  5. oc 二进制文件移到 PATH 的目录中。

    要查看您的 PATH,打开一个终端窗口并执行以下命令:

    $ echo $PATH

安装 CLI 后,就可以使用oc命令:

$ oc <command>

1.6.10. 登录集群

您可以通过导出集群 kubeconfig 文件,以默认系统用户身份登录集群。kubeconfig 文件包含关于集群的信息,供 CLI 用于将客户端连接到正确集群和 API 服务器。该文件特只适用于一个特定的集群,在 OpenShift Container Platform 安装过程中创建。

先决条件

  • 部署 OpenShift Container Platform 集群。
  • 安装 oc CLI。

流程

  1. 导出 kubeadmin 凭证:

    $ export KUBECONFIG=<installation_directory>/auth/kubeconfig 1
    1
    对于 <installation_directory>,请指定安装文件保存到的目录的路径。
  2. 使用导出的配置,验证能否成功运行 oc 命令:

    $ oc whoami
    system:admin

1.6.11. 后续步骤


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