FabEdge快速安装指南，极速上手体验边缘集群开源开源软件开源项目介绍

8 月 2 日，博云正式发布了 FabEdge 开源项目，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。
https://www.qq.com/video/w327...
FabEdge 安装指南视频介绍
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

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/... | 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/... | bash -s -- --host-vars ansible_hostname={hostname} ansible_user={username} ansible_password={password} ansible_host={edge-node-IP}
参数说明：
【FabEdge快速安装指南，极速上手体验边缘集群】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/... | 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/fa...
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 @edge1:/etc/fabedge/ipsec/cacerts/ca.pemroot@master:~# scp /ipsec.d/certs/edge1_cert.pem @edge1:/etc/fabedge/ipsec/certs/edgecert.pemroot@master:~# scp /ipsec.d/private/edge1_key.pem @edge1:/etc/fabedge/ipsec/private/edge1_key.pemroot@master:~# scp /ipsec.d/edge1.ipsec.secrets @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.yaml?20: - --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/containern... 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/fa...
官方网站：http://www.fabedge.io
官方邮箱：fabedge@beyondcent.com
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