FabEdge快速安装指南，极速上手体验边缘集群

小鱼儿 2022-09-08 00:11 231阅读 0赞

**前言：**

8 月 2 日，博云正式发布了 [FabEdge 开源项目][FabEdge]，这是一款基于 K8S 和 Kubedge 构建的针对边缘计算场景的开源网络方案。发布之后，FabEdge 受到很多开发者的关注，并对 FabEdge 提出了很多宝贵的建议。同时，我们注意到用户在安装部署 FabEdge 的过程中，遇到因为无法搭建 Kubernetes + Kubedge 集群，而无法体验 FabEdge 的挑战。

因此，针对这一问题，FabEdge 团队推出了一键部署 K8S 和 Kubedge 的功能，本期文章将介绍使用该功能快速部署集群，从而极速上手体验 FabEdge 项目。

# ** 快速部署 K8S 集群** #

**安装条件**

*  遵循 kubeadm 的最低要求 ，Master && Node 最低 2C2G，磁盘空间不小于 10G；

⚠️注意：尽可能提供干净的机器，避免其他因素引起安装错误。

**支持的操作系统**

*  Ubuntu 18.04.5 Server 4.15.0-136-generic （推荐使用）
 *  Ubuntu 20.04.2  Server 5.4.0-66-generic
 *  CentOS Linux release 7.9.2009 (Core)
 *  CentOS Linux release 7.8.2003 (Core)

**部署 k8s 集群**

### 1. 安装 k8s Master 节点 ###

以 Ubuntu 18.04.5 系统为例子，运行以下指令：

root@master:~# curl http://116.62.127.76/FabEdge/fabedge/main/deploy/cluster/install-k8s.sh | bash -

> ⚠️注意：如果加载时间过长，表明网速较慢，请耐心等待

如果出现以下信息，表示安装成功：

PLAY RECAP *********************************************************************master                     : ok=15   changed=13   unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0

2. 添加 k8s 边缘节点

root@master:~# curl http://116.62.127.76/FabEdge/fabedge/main/deploy/cluster/add-edge-node.sh | bash -s -- --host-vars ansible_hostname={hostname} ansible_user={username} ansible_password={password} ansible_host={edge-node-IP}

参数说明：

*  ansible\_hostname   指定边缘节点的主机名
 *  ansible\_user             配置边缘节点的用户名
 *  ansible\_password    配置边缘节点的密码
 *  ansible\_host             配置边缘节点的 IP 地址
    
    例如：设置边缘节点的主机名为 edge1、用户名是 root、密码是 pwd111、IP 为 10.22.45.26，指令如下：

root@master:~# curl http://116.62.127.76/FabEdge/fabedge/main/deploy/cluster/add-edge-node.sh |  bash -s -- --host-vars ansible_hostname=edge1 ansible_user=root ansible_password=pwd111 ansible_host=10.22.45.26

如果出现以下信息，表示安装成功：

PLAY RECAP *********************************************************************edge1                      : ok=13   changed=10   unreachable=0    failed=0    skipped=1    rescued=0    ignored=0

### 3. 确认节点添加成功 ###

root@master:~# kubectl get nodeNAME     STATUS   ROLES                   AGE     VERSIONedge1    Ready    agent,edge              22m      v1.19.3-kubeedge-v1.5.0master   Ready    master,node             32m      v1.19.7

###  ###

> ⚠️注意：如果边缘节点没有配置密码，需要配置 ssh 证书。
> 
> master 节点配置 ssh 证书：

root@master:~# docker exec -it installer bashroot@master:~# ssh-copy-id {edge-node-IP}

# **FabEdge 部署** #

**关闭 rp\_filter**

###  ###

在**所有云端节点**执行下面命令：

root@master:~# for i in /proc/sys/net/ipv4/conf/*/rp_filter; do  echo 0 >$i; done#保存配置root@master:~# vi /etc/sysctl.conf..net.ipv4.conf.default.rp_filter=0net.ipv4.conf.all.rp_filter=0..#确认配置生效root@master:~# sysctl -a | grep rp_filter | grep -v arp..net.ipv4.conf.cali18867a5062d.rp_filter = 0net.ipv4.conf.cali6202a829553.rp_filter = 0..

**查看 nodelocaldns 服务状态**

*  确认**所有边缘节点**上 nodelocaldns 的 pod 启动正常

root@master:~# kubectl get po -n kube-system -o wide| grep nodelocaldnsnodelocaldns-4m2jx                              1/1     Running     0          25m    10.22.45.30    master           nodelocaldns-p5h9k                              1/1     Running     0          35m    10.22.45.26    edge1

**获取 Fabedge**

root@master:~# git clone https://github.com/FabEdge/fabedge.git

**为 strongswan 生成证书**

*  为每个边缘节点生成证书， 以 edge1 为例：

root@master:~# kubectl get node  NAME    STATUS   ROLES                   AGE    VERSION  edge1   Ready    agent,edge              47m    v1.19.3-kubeedge-v1.1.0  master  Ready    master,node             57m    v1.19.7# 云端执行，生成证书root@master:~# docker run --rm -v /ipsec.d:/ipsec.d fabedge/strongswan:latest /genCert.sh edge1  # 登录边缘节点，在边缘节点edge1上创建目录root@edge1:~# mkdir -p /etc/fabedge/ipsec root@edge1:~# cd /etc/fabedge/ipsec root@edge1:/etc/fabedge/ipsec# mkdir -p cacerts certs private # 将生成的证书copy到边缘节点, # 注意证书名字: edge1_cert -> edgecert.pem, edge1.ipsec.secrets -> ipsec.secrets# “edgecert.pem”，“ipsec.secrets” 是固定名字，不能改变root@master:~# scp /ipsec.d/cacerts/ca.pem          <user>@edge1:/etc/fabedge/ipsec/cacerts/ca.pemroot@master:~# scp /ipsec.d/certs/edge1_cert.pem    <user>@edge1:/etc/fabedge/ipsec/certs/edgecert.pemroot@master:~# scp /ipsec.d/private/edge1_key.pem   <user>@edge1:/etc/fabedge/ipsec/private/edge1_key.pemroot@master:~# scp /ipsec.d/edge1.ipsec.secrets     <user>@edge1:/etc/fabedge/ipsec/ipsec.secrets

*  为 connector 服务生成证书，并拷贝到运行 connector 服务的节点上， 以 master 为例：

root@master:~# kubectl get node  NAME    STATUS   ROLES                   AGE    VERSION  edge1   Ready    agent,edge              62m    v1.19.3-kubeedge-v1.1.0       master  Ready    master,node             72m    v1.19.7    # 在master上执行, 生成证书root@master:~# docker run --rm -v /ipsec.d:/ipsec.d fabedge/strongswan:latest /genCert.sh connector  # 在master上执行，创建目录root@master:~# mkdir -p /etc/fabedge/ipsec root@master:~# cd /etc/fabedge/ipsec root@master:/etc/fabedge/ipsec# mkdir -p cacerts certs private # 在master上执行，copy证书root@master:~# cp /ipsec.d/cacerts/ca.pem                /etc/fabedge/ipsec/cacerts/ca.pemroot@master:~# cp /ipsec.d/certs/connector_cert.pem     /etc/fabedge/ipsec/certs/connector_cert.pemroot@master:~# cp /ipsec.d/private/connector_key.pem   /etc/fabedge/ipsec/private/connector_key.pemroot@master:~# cp /ipsec.d/connector.ipsec.secrets    /etc/fabedge/ipsec/ipsec.secrets

**创建命名空间**

*  创建 fabedge 的资源使用的 namespace，默认为 fabedge，

root@master:~# kubectl create ns fabedge

**部署 Connector**

*  在云端选取一个节点运行 connector，为节点做标记，以 master 为例：

root@master:~# kubectl get node  NAME    STATUS   ROLES                   AGE    VERSION  edge1   Ready    agent,edge              107m   v1.19.3-kubeedge-v1.1.0       master  Ready    master,node             117m   v1.19.7     root@master:~# kubectl label no master node-role.kubernetes.io/connector=root@master:~# kubectl get node  NAME    STATUS   ROLES                   AGE    VERSION  edge1   Ready    agent,edge              108m   v1.19.3-kubeedge-v1.1.0       master  Ready    connector,master,node   118m   v1.19.7

*  修改 connector 的配置

按实际环境修改 edgePodCIDR, ip, sbunets 属性

root@master:~# vi ~/fabedge/deploy/connector/cm.yaml

data:  connector.yaml: |    tunnelConfig: /etc/fabedge/tunnels.yaml    certFile: /etc/ipsec.d/certs/connector_cert.pem        viciSocket: /var/run/charon.vici    # period to sync tunnel/route/rules regularly    syncPeriod: 5m    edgePodCIDR: 10.10.0.0/16    # namespace for fabedge resources    fabedgeNS: fabedge    debounceDuration: 5s  tunnels.yaml: |    # connector identity in certificate     id: C=CN, O=StrongSwan, CN=connector    # connector name    name: cloud-connector    ip: 10.22.45.30       # ip address of node, which runs connector       subnets:    - 10.233.0.0/17       # CIDR used by pod & service in the cloud cluster    nodeSubnets:    - 10.22.45.30/32      # IP address of all cloud cluster    - 10.22.45.31/32    - 10.22.45.32/32

⚠️**注意：**

**CIDR：**无类别域间路由（Classless Inter-Domain Routing、CIDR）是一个用于给用户分配 IP 地址以及在互联网上有效地路由 IP 数据包的对 IP 地址进行归类的方法。

**edgePodCIDR**：选择一个大的网段，每个边缘节点会从中分配一个小段，每个边缘 pod 会从这个小段分配一个 IP 地址，不能和云端 pod 或 service 的网段冲突。

**ip**：运行 connector 服务的节点的 IP 地址，确保边缘节点能 ping 通这个 ip。

root@edge1:~ # ping 10.22.45.30

**subnets**: 需要包含 service clusterIP CIDR 和 pod clusterIP CIDR

比如，service clusterIP CIDR 是 10.233.0.0/18，podClusterIPCIDR = 10.233.64.0/18 那么 subnets 是 10.233.0.0/17

获取 **service clusterIP CIDR** 和 **pod clusterIP CIDR** 的方法如下：

# service clusterIP CIDRroot@master:~# grep -rn "service-cluster-ip-range" /etc/kubernetes/manifests# pod clusterIP CIDRroot@master:~# calicoctl.sh get ipPool

**nodeSubnets：**需要添加所有的云端节点的 ip 地址

*  为 connector 创建 configmap

root@master:~# kubectl apply -f ~/fabedge/deploy/connector/cm.yaml

*  部署 connector

root@master:~# kubectl apply -f ~/fabedge/deploy/connector/deploy.yaml

*  修改 calico 配置

cidr 为前面分配的 edgePodCIDR，disabled 为 true

root@master:~# vi ~/fabedge/deploy/connector/ippool.yaml

apiVersion: projectcalico.org/v3kind: IPPoolmetadata:  name: fabedgespec:  blockSize: 26  cidr: 10.10.0.0/16  natOutgoing: false  disabled: true

*  创建 calico pool

# 不同环境，calico的命令可能会不同root@master:~# calicoctl.sh create --filename=/root/fabedge/deploy/connector/ippool.yamlroot@master:~# calicoctl.sh get IPPool --output yaml   # 确认pool创建成功# 如果提示没有calicoctl.sh文件，请执行以下指令root@master:~# export DATASTORE_TYPE=kubernetesroot@master:~# export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.confroot@master:~# calicoctl get ipPoolNAME           CIDR             SELECTOR   default-pool   10.231.64.0/18   all()      fabedge        10.10.0.0/16     all()

**配置边缘节点**

*  修改 edgecore 配置文件

root@edge1:~# vi /etc/kubeedge/config/edgecore.yaml

a) 禁用 edgeMesh

edgeMesh:  enable: false

b) 启用 CNI

edged:    enable: true    # 默认配置，如无必要，不要修改    cniBinDir: /opt/cni/bin    cniCacheDirs: /var/lib/cni/cache    cniConfDir: /etc/cni/net.d    # 这一行默认配置文件是没有的，得自己添加      networkPluginName: cni    networkPluginMTU: 1500

c) 配置域名和 DNS

edged:    clusterDNS: "169.254.25.10"    clusterDomain: "root-cluster"

可以在云端执行如下操作获取相关信息

root@master:~# kubectl get cm nodelocaldns -n kube-system -o jsonpath="{.data.Corefile}"root-cluster:53 {...bind 169.254.25.10...}root@master:~# grep -rn "cluster-name" /etc/kubernetes/manifests/kube-controller-manager.yaml20:    - --cluster-name=root-cluster# 本例中，domain为root-cluster,  dns为169.254.25.10

*   安装 CNI 插件

root@edge1:~# mkdir -p cni /opt/cni/bin /etc/cni/net.d /var/lib/cni/cacheroot@edge1:~# cd cniroot@edge1:~/cni# wget https://github.com/containernetworking/plugins/releases/download/v0.9.1/cni-plugins-linux-amd64-v0.9.1.tgzroot@edge1:~/cni# tar xvf cni-plugins-linux-amd64-v0.9.1.tgzroot@edge1:~/cni# cp bridge host-local loopback /opt/cni/bin

*  重启 edgecore

root@edge1:~# systemctl restart edgecore

*  确认边缘节点就绪

root@master:~# kubectl get node  NAME    STATUS   ROLES                   AGE    VERSION  edge1   Ready    agent,edge              125m   v1.19.3-kubeedge-v1.1.0  master  Ready    connector,master,node   135m   v1.19.7

**部署 Operator**

*  创建 Community CRD

root@master:~# kubectl apply -f ~/fabedge/deploy/crds

*  修改配置文件

按实际环境修改 edge-network-cidr

root@master:~# vi ~/fabedge/deploy/operator/fabedge-operator.yaml

apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata:  name: fabedge-operator  namespace: fabedge  labels:    app: fabedge-operatorspec:  replicas: 1  selector:    matchLabels:      app: fabedge-operator  template:    metadata:      labels:        app: fabedge-operator    spec:      containers:        - name: operator          image: fabedge/operator:latest          imagePullPolicy: IfNotPresent          args:            - -namespace=fabedge            - -edge-network-cidr=10.10.0.0/16     # edge pod使用的网络            - -agent-image=fabedge/agent                 - -strongswan-image=fabedge/strongswan              - -connector-config=connector-config            - -endpoint-id-format=C=CN, O=StrongSwan, CN={node}            - -v=5      hostNetwork: true      serviceAccountName: fabedge-operator

⚠️**注意：**

**edge-network-cidr** 为【部署 Connector】中“修改 connector 的配置”分配的 **edgePodCIDR**

*  创建 Operator

root@master:~# kubectl apply -f ~/fabedge/deploy/operator

**确认服务正常启动**

root@master:~# kubectl get po -n fabedgeNAME                               READY   STATUS    RESTARTS   AGEconnector-5947d5f66-hnfbv          2/2     Running   0          35mfabedge-agent-edge1                2/2     Running   0          22sfabedge-operator-dbc94c45c-r7n8g   1/1     Running   0          55s

**关于 FabEdge**

FabEdge 是一款基于 kubernetes 和 kubeedge 构建的开源网络方案，解决边缘计算场景下，**容器网络配置管理复杂、网络割裂互不通信、缺少服务发现、缺少拓扑感知能力、无法提供就近访问**等难题。

并且，Fabedge **支持弱网环境**，如 4/5G，WiFi，LoRa 等；支持**边缘节点动态 IP 地址**，适用于物联网，车联网等场景。

**Github：**

[https://github.com/FabEdge/fabedge][https_github.com_FabEdge_fabedge]

**官方网站**：

[http://www.fabedge.io][http_www.fabedge.io]

**官方邮箱**：

fabedge@beyondcent.com

**微信群**：打开“博云”公众号，点击菜单栏“扫码入群”

[FabEdge]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIzNzA5NzM3Ng==&mid=2651867138&idx=1&sn=5eb87839f41ce918f81540d4d01530d6&chksm=f32930cdc45eb9dbb090bfbe2464bddde7fdda62960254898e35e485854cd3d4ff450cf3ba40&scene=21#wechat_redirect
[https_github.com_FabEdge_fabedge]: https://github.com/FabEdge/fabedge
[http_www.fabedge.io]: http://www.fabedge.io/