推荐架构

安装 Rancher 的方式有两种:单节点安装高可用集群安装。因为单节点安装只适用于测试和 demo 环境,而且单节点安装和高可用集群安装之间不能进行数据迁移,所以我们推荐从一开始就使用高可用集群安装的方式安装 Rancher。

本文将详细介绍高可用集群安装的配置方式。如果您仍然准备在单节点上安装 Rancher,本文只有分开部署 Rancher 与下游集群的部分适用于单节点安装。

分开部署 Rancher 与下游集群

下游集群,是运行您自己的应用和服务的下游 Kubernetes 集群。单节点安装和高可用集群安装都需要将部署 Rancher Server 的集群和下游集群分开。

Separation of Rancher Server from User Clusters

为什么高可用集群与 Rancher 适配性更高

我们建议将 Rancher Server 安装在高可用的 Kubernetes 集群上,主要是因为它可以保护 Rancher Server 的数据。在高可用安装中,负载均衡器充当客户端的单点入口,并在集群中的多台服务器之间分配网络流量,这有助于防止任何一台服务器成为单点故障。

我们不建议在单个 Docker 容器中安装 Rancher,因为如果该节点发生故障,则其他节点上将没有可用的集群数据副本,并且您可能会丢失 Rancher Server 上的数据。

Rancher 需要安装在高可用的 RKE(Rancher Kubernetes Engine)Kubernetes 集群上,或高可用的K3s (轻量级 Kubernetes) Kubernetes 集群。 RKE 和 K3s 都是经过完全认证的 Kubernetes 发行版。

K3s Kubernetes 集群安装

如果您是首次安装 Rancher v2.4,建议将其安装在 K3s Kubernetes 集群上。这种 K3s 架构的一个主要优点是,它允许使用外部数据库保存集群数据,从而可以将 K3s 服务器节点视为无状态的。

在 K3s 集群上安装 Rancher 的功能是在 Rancher v2.4 中引入的。K3s 易于安装,仅需要 Kubernetes 一半的内存,而且所有组件都在一个不超过 100 MB 的二进制文件中。

使用 K3s Kubernetes 集群运行 Rancher Management Server 的架构

Architecture of a K3s Kubernetes Cluster Running the Rancher Management Server

RKE Kubernetes 集群安装

如果要安装 Rancher v2.4 之前的版本,您需要在 RKE 集群上安装 Rancher,该集群中的数据存储在每个有 etcd 角色的节点上。在 Rancher v2.4 中,没有将 Rancher Server 从 RKE 集群迁移到 K3s 集群的方法。所有版本的 Rancher Server(包括 v2.4+)仍然可以安装在 RKE 集群上。

在 RKE 安装中,集群数据将在集群中的三个 etcd 节点上进行复制,这是为了保障在一个 etcd 节点发生故障时,可以提供冗余和数据复制。

使用 RKE Kubernetes 集群运行 Rancher Management Server 的架构

Architecture of an RKE Kubernetes cluster running the Rancher management server

负载均衡的推荐配置参数

我们建议您使用以下方案,配置您的负载均衡和 Ingress Controller:

  • Rancher 的 DNS 应该被解析到四层负载均衡器上。
  • 负载均衡器应该把 TCP/80 端口和 TCP/443 端口的流量转发到集群中全部的 3 个节点上。
  • Ingress Controller 将把 HTTP 重定向到 HTTPS,在 TCP/443 端口使用 SSL/TLS。
  • Ingress Controller 把流量转发到 Rancher Server 的 pod 的 80 端口。
在Kubernetes集群中安装Rancher,并使用四层负载均衡,SSL终止在Ingress Controller中

Rancher HA

Kubernetes 的安装环境

我们强烈建议您使用云服务提供商的虚拟机,如 AWS EC2、Goolge Compute Enginee (GCE)、AliCloud ECS 等,安装 Kubernetes 集群,然后在集群中安装 Rancher。

为了达到最好的性能和安全条件,我们建议您为 Rancher 创建一个专用的 Kubernetes 集群,只在这个机器中部署 Rancher Server,不在这个集群中运行应用或程序。部署 Rancher 后,您可以创建新集群或导入已有集群,然后用这些集群启动您自己的应用或程序。

我们不建议在托管的 Kubernetes 集群上,如 EKS 和 GKE,安装 Rancher。 这些托管的 Kubernetes 集群不会将 etcd 暴露给 Rancher ,达到 Rancher 可以管理的程度,而且它们的特殊改动可能与 Rancher 的操作冲突。

节点角色分配建议

根据 Rancher 是安装在 K3s Kubernetes 集群上还是 RKE Kubernetes 集群上,我们对每个节点的角色的建议有所不同。

K3s 集群角色

在 K3s 集群中,有两种类型的节点:Server 节点和 Agent 节点。Server 节点和 Agent 节点 都可以运行工作负载。Server 节点运行 Kubernetes Master。

对于运行 Rancher Server 的集群,建议使用两个 Server 节点。不需要 Agent 节点。

RKE 集群角色

如果将 Rancher 安装在 RKE Kubernetes 集群上,则该集群应具有三个节点,并且每个节点都应具有所有三个 Kubernetes 角色:etcd,controlplane 和 worker。

Rancher Server RKE 集群和下游 Kubernetes RKE 集群的架构对比

我们对 Rancher Server 集群上的 RKE 节点角色的建议与对运行您的业务应用的下游集群的建议相反。

在配置下游 Kubernetes 集群时,Rancher 使用 RKE 作为创建下游 Kubernetes 集群的工具。注意:在将来的 Rancher 版本中将添加创建下游 K3s 集群的功能。

对于下游 Kubernetes 集群,考虑到稳定性和可扩展性,我们建议下游集群中的每个节点都应只扮演一个角色。

Rancher Server 集群与下游集群中节点的 Kubernetes 角色

RKE 每个节点至少需要一个角色,但并不强制每个节点只能有一个角色。但是,对于运行您的业务应用的集群,我们建议为每个节点使用单独的角色,这可以保证工作节点上的工作负载不会干扰 Kubernetes Master 或集群数据。

以下是我们对于下游集群的最低配置建议:

  • 三个只有 etcd 角色的节点 保障高可用性,如果这三个节点中的任意一个出现故障,还可以继续使用。
  • 两个只有 controlplane 角色的节点 这样可以保证 master 组件的高可用性。
  • 一个或多个只有 worker 角色的节点 用于运行 Kubernetes 节点组件和您部署的服务或应用。

在安装 Rancher Server 时三个节点,每个节点都有三个角色是安全的,因为:

  • 可以允许一个 etcd 节点失败
  • 多个 controlplane 节点使 master 组件保持多实例的状态。
  • 该集群有且只有 Rancher 在运行。

因为这个集群中只部署了 Rancher server,没有其他程序或应用,这个集群已经足以应对大多数情况。所以这个集群并不需要像我们建议的下游集群那样的可扩展性和可靠性。

请查看 生产环境清单最佳实践,获取下游集群配置的更多最佳实践。

授权集群端点的架构

如果您使用的是授权集群端点,我们建议您创建一个指向负载均衡的 FQDN,这个负载均衡把流量转到所有角色为 controlplane 的节点。

如果您在负载均衡上使用了私有 CA 签发的证书,您需要提供 CA 证书。这个证书将被包含在生成的 kubeconfig 文件中来校验证书链。详情请见 kubeconfig 文件API keys相关的文档。

最后由 yzeng25更新 于