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创建 Windows 集群

概述#

从 v2.3.0 开始支持

当使用 Rancher 初始化一个自定义集群时,Rancher 会在您的基础设施上,使用 RKE(Rancher Kubernetes Engine)进行 Kubernetes 集群初始化。

使用限制#

使用 Windows 集群时,有如下限制:

  • 同时使用 Linux 以及 Windows 的节点时,Windows 节点只能作为 worker 节点使用,Linux 则需要作为管理节点。

  • 您只能在启用了 Windows 支持的集群中添加 Windows 节点。

  • Windows 集群只能适用于自定义集群,并且 Kubernetes 版本不低于 v1.15。

  • 只能使用 Flannel 作为网络插件。

  • 不能在已创建的集群中启用 Windows 支持。

  • Windows 节点必须有 50GB 的磁盘空间,并且需要保证满足所有以下的节点要求

Windows 集群比 Linux 集群有更多的使用限制。例如,Windows 节点必须有 50GB 的磁盘空间,并且需要保证满足所有以下的节点要求

有关 Kubernetes 中 Windows 节点支持,请参阅Kubernetes Windows 支持或者参考在 Kubernetes 中调度 Windows 容器

Windows 集群要求#

对于自定义集群,网络,操作系统和 Docker 的一般节点要求与下游集群的节点要求相同。

操作系统和 Docker#

Rancher v2.5.8+:我们对 Windows Server 和 Windows 容器的支持与微软官方的 LTSC(长期服务渠道)和 SAC(半年度渠道)的生命周期一致。

Rancher v2.5.8 之前:关于 Windows Server 的支持生命周期日期,请参见微软文档。

为了将 Windows 节点添加到集群,该节点必须运行以下 Windows Server 版本之一,并且使用相应版本的 Docker 企业版(EE):

  • 具有 Windows Server 核心版本 1809 的节点应使用 Docker EE-basic 18.09 或 Docker EE-basic 19.03。
  • 具有 Windows Server 核心版本 1903 的节点应使用 Docker EE-basic 19.03。

注意事项:

  • 如果您使用的是 AWS,Rancher 建议将 Microsoft Windows Server 2019 Base with Containers 作为 Amazon Machine Image(AMI)。
  • 如果您使用的是 GCP,Rancher 建议将 Windows Server 2019 Datacenter for Containers 作为 OS 映像。

节点要求#

集群中的节点至少必须具有:

  • 2 核 CPU
  • 5 GB 内存
  • 50 GB 磁盘空间

如果节点不满足这些要求,Rancher 将不会纳管该节点。

网络要求#

在配置新集群之前,请确保已经安装了 Rancher。并且确保节点可以与 Rancher 通信。如果尚未安装 Rancher,请参考安装文档进行安装。

Rancher 仅支持在 Windows 集群中使用 Flannel 作为网络插件。

您需要在Host Gateway (L2bridge)VXLAN (Overlay)中选择一个作为 Rancher 的网络模式。

如果您选用Host Gateway (L2bridge) 网络模式,最好对所有节点使用相同的第 2 层网络。否则,您需要为其配置路由规则。有关详细信息,请参阅配置云托管的 VM 路由,如果您使用的是亚马逊 EC2,Google GCE 或 Azure VM,还需要禁用私有 IP 地址检查

VXLAN (Overlay) 模式是默认选项。如果您选用 VXLAN (Overlay) 网络,必须安装KB4489899补丁,大多数云托管的虚拟机已经安装了这个补丁。

架构要求#

Kubernetes 集群管理节点(etcdcontrolplane)必须在 Linux 节点上运行。

Windows 集群中的工作负载通常部署在 Windows(worker)节点中。但是,您必须至少有一个 Linux worker节点才能运行 Rancher Cluster Agent、Metrics Server、DNS 和 Ingress 相关容器。

下表中是一个由三个节点组成的集群,您可以添加其他 Linux 和 Windows 节点来扩展集群,实现冗余:

节点操作系统集群角色目的
Node 1Linux (推荐 Ubuntu Server 18.04)Control Plane, etcd, Worker管理 Kubernetes 集群
Node 2Linux (推荐 Ubuntu Server 18.04)Worker用来部署 Rancher Cluster Agent,Metrics server,DNS 和 Ingress
Node 3Windows (Windows Server 1809 或以上版本)Worker运行 Windows 容器

容器要求#

因为 Windows 要求容器必须建立在与容器相同的 Windows Server 版本上,所以您必须在 Windows Server Core 1809 或更高版本上构建容器。如果您已经为早期的 Windows Server 核心版本构建了容器,则必须在 Windows Server Core 1809 或更高版本上重新构建。

Cloud Providers#

如果您在集群中设置 Kubernetes Cloud Provider,则需要执行一些其他步骤。如果要利用云提供商的功能(例如,为集群自动配置存储,负载均衡器或其他基础设施),则可能需要设置 Cloud Provider。请参阅本页,以获取有关如何配置 Cloud Provider 的详细信息。

如果您使用的是 GCE(Google Compute Engine)云提供商,则必须执行以下操作:

  • 按照这些步骤cluster.yml中启用 GCE Cloud Provider。
  • 在 Rancher 中配置集群时,请在 Rancher UI 中选择“自定义云提供商”作为云提供商。

创建 Windows 集群#

本教程将介绍如何使用三个节点创建 Windows 集群。

使用 Rancher 设置自定义集群时,将通过在每个集群上安装Rancher Agent将节点添加到集群中。从 Rancher UI 创建或编辑集群时,您将看到一个自定义节点启动命令,您可以在每个服务器上运行该命令以将其添加到自定义集群中。

要创建支持 Windows 节点和容器的自定义集群,您需要完成以下任务。

1. 初始化主机#

要开始配置具有 Windows 支持的自定义集群,请先准备主机。

您的主机可以是:

  • 云托管的虚拟机
  • 虚拟化集群中的 VM
  • 裸金属服务器

您将配置三个节点:

  • 一个 Linux 节点,用于部署 Kubernetes control-plane 和etcd
  • 第二个 Linux 节点,它将是一个工作节点
  • Windows 节点,它将用来运行 Windows 容器。
节点操作系统
Node 1Linux (推荐 Ubuntu Server 18.04)
Node 2Linux (推荐 Ubuntu Server 18.04)
Node 3Windows (Windows Server Core Version 1809 或以上)

如果您的节点由云供应商托管,并且您需要自动化支持(例如负载均衡器或永久性存储设备),则您的节点还有其他配置要求。有关详细信息,请参阅设置 Cloud Provider

2. 创建自定义集群#

创建支持 Windows 节点的自定义集群的说明与一般创建自定义集群的说明基本相同,但是具有一些特定于 Windows 的要求。

仅当集群使用 Kubernetes v1.15+ 和 Flannel 网络插件时才可以启用 Windows 支持。

  1. 全局视图中,单击集群选项卡,然后单击添加集群

  2. 单击自定义

  3. 集群名称文本框中输入集群的名称。

  4. Kubernetes 版本下拉菜单中,选择 v1.15 或更高版本。

  5. 网络驱动字段中,选择Flannel

  6. Windows 支持部分中,单击启用

  7. 可选:启用 Windows 支持后,您将能够选择 Flannel 后端模式。有两个网络选项:Host Gateway (L2bridge)VXLAN (Overlay)。默认选项是 VXLAN (Overlay) 模式。

  8. 单击 下一步.

重要提示: 对于 Host Gateway (L2bridge)网络,最好对所有节点使用相同的第 2 层网络。否则,您需要为其配置路由规则。有关详细信息,请参阅配置云托管的 VM 路由。如果您使用的是亚马逊 EC2,Google GCE 或 Azure VM,还需要禁用私有 IP 地址检查

3. 在集群上添加节点#

本节介绍如何将 Linux 和 Worker 节点注册到自定义集群。

添加 Linux Master 节点#

集群中的第一个节点应该是同时具有 Control Planeetcd 角色的 Linux 主机。至少必须为此节点启用这两个角色,并且必须先将此节点添加到集群中,然后才能添加 Windows 主机。

在本节中,我们在 Rancher UI 上填写表格,以获取自定义命令,以在 Linux 主节点上安装 Rancher 代理。然后,我们将复制命令并在 Linux 主节点上运行该命令,以在集群中注册该节点。

  1. 节点操作系统部分中,单击Linux

  2. 节点角色部分中,至少选择etcdControl Plane。选择所有角色。

  3. 可选:如果您单击显示高级选项,则可以自定义 Rancher Agent节点标签等。

  4. 将屏幕上显示的命令复制到剪贴板。

  5. SSH 进入 Linux 主机,然后运行复制到剪贴板的命令。

  6. 完成配置 Linux 节点后,选择完成

结果:

  • 您的集群已创建并进入为 Provisioning 的状态。Rancher 正在启动您的集群。
  • 您可以在集群的状态更新为 Active 后访问它。
  • Rancher 为活动的集群分配了两个项目,即 Default(包含命名空间 default)和 System(包含命名空间 cattle-systemingress-nginxkube-publickube-system,如果命名空间存在)。

该节点可能需要几分钟才能在您的集群中注册。

添加 Linux Worker 节点#

初始配置自定义集群后,集群仅具有单个 Linux 主机。接下来,我们添加另一个 Linuxworker主机,它将用于为您的集群支持 Rancher Cluster AgentMetrics ServerDNSIngress

  1. 全局视图中,单击集群

  2. 转到您创建的自定义集群,然后单击省略号(...)> 编辑。

  3. 向下滚动到节点操作系统。选择 Linux

  4. 自定义节点运行命令部分中,转到节点选项并选择Worker角色。

  5. 将屏幕上显示的命令复制到剪贴板。

  6. 使用远程终端连接登录到 Linux 主机。运行复制到剪贴板的命令。

  7. Rancher 中,单击保存

结果: Worker 角色节点已安装在您的 Linux 主机上,并且该节点向 Rancher 注册。该节点可能需要几分钟才能在您的集群中注册。

注意: Linux 节点上的污点(Taint)设置

对于添加到集群中的每个 Linux 节点,以下污点将添加到 Linux 节点。通过将此污点添加到 Linux Worker 节点,使得添加到 Windows 集群的所有工作负载都将自动调度到 Windows Worker 节点。如果要将工作负载专门安排到 Linux 工作节点上,则需要为这些工作负载添加 Toleration 或者指定某一台 Linux 主机。

Taint KeyTaint ValueTaint Effect
cattle.io/oslinuxNoSchedule

添加 Windows 节点#

您可以通过编辑集群并选择Windows选项将 Windows 主机添加到自定义集群。

  1. 全局视图中,单击集群

  2. 转到您创建的自定义集群,然后单击省略号(...)>编辑。

  3. 向下滚动到节点操作系统。选择 Windows。注意:您将看到 worker 角色是唯一可用的角色。

  4. 将屏幕上显示的命令复制到剪贴板。

  5. 使用首选工具,例如Microsoft 远程桌面。在命令提示符(CMD)中运行复制到剪贴板的命令。

  6. Rancher中,单击保存

  7. 可选:如果要向集群添加更多 Windows 节点,请重复上述步骤。

结果: Worker角色已安装在 Windows 主机上,并且该节点向 Rancher 注册。该节点可能需要几分钟才能在您的集群中注册。您现在已经拥有来 Windows Kubernetes 集群。

可选步骤#

创建集群后,您可以通过 Rancher UI 访问它。作为最佳实践,我们建议同时设置以下访问集群的替代方法:

  • 通过 kubectl CLI 访问集群: 请按照这些步骤来通过 kubectl 访问您的集群。在这种情况下,您将通过 Rancher Server 的身份验证代理进行身份验证,然后 Rancher 会将您连接到下游集群。此方法使您无需 Rancher UI 即可管理集群。

  • 通过 kubectl CLI 和授权的集群地址访问您的集群: 请按照这些步骤来通过 kubectl 直接访问您的集群,而不需要通过 Rancher 进行认证。我们建议您设定此方法访问集群,这样在您无法连接 Rancher 时您仍然能够访问集群。

Azure 中存储类的配置#

如果您为节点使用 Azure VM,则可以将Azure File用作存储类

为了使 Azure 平台创建所需的存储资源,请按照下列步骤操作:

  1. 配置 Azure Cloud Provider

  2. 配置kubectl连接到您的集群。

  3. 复制下面的 Service Account 的ClusterRoleClusterRoleBinding配置:

    ---
    apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
    kind: ClusterRole
    metadata:
    name: system:azure-cloud-provider
    rules:
    - apiGroups: ['']
    resources: ['secrets']
    verbs: ['get','create']
    ---
    apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
    kind: ClusterRoleBinding
    metadata:
    name: system:azure-cloud-provider
    roleRef:
    kind: ClusterRole
    apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
    name: system:azure-cloud-provider
    subjects:
    - kind: ServiceAccount
    name: persistent-volume-binder
    namespace: kube-system
  4. 使用以下命令创建相关资源。

    # kubectl create -f <MANIFEST>
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