Openshift 4.4 靜態 IP 離線安裝系列：初始安裝

米開朗基楊發表於2020-06-15

上篇文章準備了離線安裝 OCP 所需要的離線資源，包括安裝映象、所有樣例 Image Stream 和 OperatorHub 中的所有 RedHat Operators。本文就開始正式安裝 OCP（Openshift Container Platform）叢集，包括 DNS 解析、負載均衡配置、ignition 配置檔案生成和叢集部署。

OCP 安裝期間需要用到多個檔案：安裝配置檔案、Kubernetes 部署清單、Ignition 配置檔案（包含了 machine types）。安裝配置檔案將被轉換為 Kubernetes 部署清單，然後將清單包裝到 Ignition 配置檔案中。 安裝程式使用這些 Ignition 配置檔案來建立 Openshift 叢集。執行安裝程式時，所有原始安裝配置檔案都會修改，因此在安裝之前應該先備份檔案。

1. 安裝過程

在安裝 OCP 時，我們需要有一臺引導主機（Bootstrap）。這個主機可以訪問所有的 OCP 節點。引導主機啟動一個臨時控制平面，它啟動 OCP 叢集的其餘部分然後被銷燬。引導主機使用 Ignition 配置檔案進行叢集安裝引導，該檔案描述瞭如何建立 OCP 叢集。安裝程式生成的 Ignition 配置檔案包含 24 小時後過期的證書，所以必須在證書過期之前完成叢集安裝。

引導叢集安裝包括如下步驟：

引導主機啟動並開始託管 Master 節點啟動所需的資源。
Master 節點從引導主機遠端獲取資源並完成引導。
Master 節點通過引導主機構建 Etcd 叢集。
引導主機使用新的 Etcd 叢集啟動臨時 Kubernetes 控制平面。
臨時控制平面在 Master 節點啟動生成控制平面。
臨時控制平面關閉並將控制權傳遞給生產控制平面。
引導主機將 OCP 元件注入生成控制平面。
安裝程式關閉引導主機。

引導安裝過程完成以後，OCP 叢集部署完畢。然後叢集開始下載並配置日常操作所需的其餘元件，包括建立計算節點、通過 Operator 安裝其他服務等。

建立引導主機、控制平面和計算節點

2. 準備伺服器資源

伺服器規劃如下：

三個控制平面節點，安裝 Etcd、控制平面元件和 Infras 基礎元件。
兩個計算節點，執行實際負載。
一個引導主機，執行安裝任務，叢集部署完成後可刪除。
一個基礎節點，用於準備上節提到的離線資源，同時用來部署 DNS 和負載均衡。
一個映象節點，用來部署私有映象倉庫 Quay。

主機型別	作業系統	Hostname	vCPU	記憶體	儲存	IP	FQDN
映象節點	RHEL 7.6	registry	4	8GB	150GB	192.168.57.70	registry.openshift4.example.com
基礎節點	RHEL 7.6	bastion	4	16GB	120GB	192.168.57.60	bastion.openshift4.example.com
引導主機	RHCOS	bootstrap	4	16GB	120GB	192.168.57.61	bootstrap.openshift4.example.com
控制平面	RHCOS	master1	4	16GB	120GB	192.168.57.62	master1.openshift4.example.com
控制平面	RHCOS	master2	4	16GB	120GB	192.168.57.63	master2.openshift4.example.com
控制平面	RHCOS	master3	4	16GB	120GB	192.168.57.64	master3.openshift4.example.com
計算節點	RHCOS 或 RHEL 7.6	worker1	2	8GB	120GB	192.168.57.65	worker1.openshift4.example.com
計算節點	RHCOS 或 RHEL 7.6	worker2	2	8GB	120GB	192.168.57.66	worke2.openshift4.example.com

3. 防火牆配置

接下來看一下每個節點的埠號分配。

所有節點（計算節點和控制平面）之間需要開放的埠：

協議	埠	作用
ICMP	N/A	測試網路連通性
TCP	`9000-9999`	節點的服務埠，包括 node exporter 使用的 `9100-9101` 埠和 Cluster Version Operator 使用的 `9099` 埠
	`10250`-`10259`	Kubernetes 預留的預設埠
	`10256`	openshift-sdn
UDP	`4789`	VXLAN 協議或 GENEVE 協議的通訊埠
	`6081`	VXLAN 協議或 GENEVE 協議的通訊埠
	`9000`-`9999`	節點的服務埠，包括 node exporter 使用的 `9100-9101` 埠
	`30000`-`32767`	Kubernetes NodePort

控制平面需要向其他節點開放的埠：

協議	埠	作用
TCP	`2379`-`2380`	Etcd 服務埠
	`6443`	Kubernetes API

除此之外，還要配置兩個四層負載均衡器，一個用來暴露叢集 API，一個用來暴露 Ingress：

埠	作用	內部	外部	描述
`6443`	引導主機和控制平面使用。在引導主機初始化叢集控制平面後，需從負載均衡器中手動刪除引導主機	x	x	Kubernetes API server
`22623`	引導主機和控制平面使用。在引導主機初始化叢集控制平面後，需從負載均衡器中手動刪除引導主機		x	Machine Config server
`443`	Ingress Controller 或 Router 使用	x	x	HTTPS 流量
`80`	Ingress Controller 或 Router 使用	x	x	HTTP 流量

4. 配置 DNS

按照官方文件，使用 UPI 基礎架構的 OCP 叢集需要以下的 DNS 記錄。在每條記錄中，<cluster_name> 是叢集名稱，<base_domain> 是在 install-config.yaml 檔案中指定的叢集基本域，如下表所示：

元件	DNS記錄	描述
Kubernetes API	`api.<cluster_name>.<base_domain>.`	此 DNS 記錄必須指向控制平面節點的負載均衡器。此記錄必須可由叢集外部的客戶端和叢集中的所有節點解析。
	`api-int.<cluster_name>.<base_domain>.`	此 DNS 記錄必須指向控制平面節點的負載均衡器。此記錄必須可由叢集外部的客戶端和叢集中的所有節點解析。
Routes	`*.apps.<cluster_name>.<base_domain>.`	DNS 萬用字元記錄，指向負載均衡器。這個負載均衡器的後端是 Ingress router 所在的節點，預設是計算節點。此記錄必須可由叢集外部的客戶端和叢集中的所有節點解析。
etcd	`etcd-<index>.<cluster_name>.<base_domain>.`	OCP 要求每個 etcd 例項的 DNS 記錄指向執行例項的控制平面節點。etcd 例項由值區分，它們以 `0` 開頭，以 `n-1` 結束，其中 `n` 是叢集中控制平面節點的數量。叢集中的所有節點必須都可以解析此記錄。
	`_etcd-server-ssl._tcp.<cluster_name>.<base_domain>.`	因為 etcd 使用埠 `2380` 對外服務，因此需要建立對應每臺 etcd 節點的 SRV DNS 記錄，優先順序 0，權重 10 和埠 2380

DNS 服務的部署方法由很多種，我當然推薦使用 CoreDNS，畢竟雲原生標配。由於這裡需要新增 SRV 記錄，所以需要 CoreDNS 結合 etcd 外掛使用。以下所有操作在基礎節點上執行。

首先通過 yum 安裝並啟動 etcd：

$ yum install -y etcd
$ systemctl enable etcd --now

然後下載 CoreDNS 二進位制檔案：

$ wget https://github.com/coredns/coredns/releases/download/v1.6.9/coredns_1.6.9_linux_amd64.tgz
$ tar zxvf coredns_1.6.9_linux_amd64.tgz
$ mv coredns /usr/local/bin

建立 Systemd Unit 檔案：

$ cat > /etc/systemd/system/coredns.service <<EOF
[Unit]
Description=CoreDNS DNS server
Documentation=https://coredns.io
After=network.target

[Service]
PermissionsStartOnly=true
LimitNOFILE=1048576
LimitNPROC=512
CapabilityBoundingSet=CAP_NET_BIND_SERVICE
AmbientCapabilities=CAP_NET_BIND_SERVICE
NoNewPrivileges=true
User=coredns
WorkingDirectory=~
ExecStart=/usr/local/bin/coredns -conf=/etc/coredns/Corefile
ExecReload=/bin/kill -SIGUSR1 $MAINPID
Restart=on-failure

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

新建 coredns 使用者：

$ useradd coredns -s /sbin/nologin

新建 CoreDNS 配置檔案：

$ cat > /etc/coredns/Corefile <<EOF
.:53 {  # 監聽 TCP 和 UDP 的 53 埠
    template IN A apps.openshift4.example.com {
    match .*apps\.openshift4\.example\.com # 匹配請求 DNS 名稱的正規表示式
    answer "{{ .Name }} 60 IN A 192.168.57.60" # DNS 應答
    fallthrough
    }
    etcd {   # 配置啟用 etcd 外掛,後面可以指定域名,例如 etcd test.com {
        path /skydns # etcd 裡面的路徑 預設為 /skydns，以後所有的 dns 記錄都儲存在該路徑下
        endpoint http://localhost:2379 # etcd 訪問地址，多個空格分開
        fallthrough # 如果區域匹配但不能生成記錄，則將請求傳遞給下一個外掛
        # tls CERT KEY CACERT # 可選引數，etcd 認證證書設定
    }
    prometheus  # 監控外掛
    cache 160
    loadbalance   # 負載均衡，開啟 DNS 記錄輪詢策略
    forward . 192.168.57.1
    log # 列印日誌
}
EOF

其中 template 外掛用來實現泛域名解析。

啟動 CoreDNS 並設定開機自啟：

$ systemctl enable coredns --now

驗證泛域名解析：

$ dig +short apps.openshift4.example.com @127.0.0.1
192.168.57.60

$ dig +short x.apps.openshift4.example.com @127.0.0.1
192.168.57.60

新增其餘 DNS 記錄：

$ alias etcdctlv3='ETCDCTL_API=3 etcdctl'
$ etcdctlv3 put /skydns/com/example/openshift4/api '{"host":"192.168.57.60","ttl":60}'
$ etcdctlv3 put /skydns/com/example/openshift4/api-int '{"host":"192.168.57.60","ttl":60}'

$ etcdctlv3 put /skydns/com/example/openshift4/etcd-0 '{"host":"192.168.57.62","ttl":60}'
$ etcdctlv3 put /skydns/com/example/openshift4/etcd-1 '{"host":"192.168.57.63","ttl":60}'
$ etcdctlv3 put /skydns/com/example/openshift4/etcd-2 '{"host":"192.168.57.64","ttl":60}'

$ etcdctlv3 put /skydns/com/example/openshift4/_tcp/_etcd-server-ssl/x1 '{"host":"etcd-0.openshift4.example.com","ttl":60,"priority":0,"weight":10,"port":2380}'
$ etcdctlv3 put /skydns/com/example/openshift4/_tcp/_etcd-server-ssl/x2 '{"host":"etcd-1.openshift4.example.com","ttl":60,"priority":0,"weight":10,"port":2380}'
$ etcdctlv3 put /skydns/com/example/openshift4/_tcp/_etcd-server-ssl/x3 '{"host":"etcd-2.openshift4.example.com","ttl":60,"priority":0,"weight":10,"port":2380}'

# 除此之外再新增各節點主機名記錄
$ etcdctlv3 put /skydns/com/example/openshift4/bootstrap '{"host":"192.168.57.61","ttl":60}'
$ etcdctlv3 put /skydns/com/example/openshift4/master1 '{"host":"192.168.57.62","ttl":60}'
$ etcdctlv3 put /skydns/com/example/openshift4/master2 '{"host":"192.168.57.63","ttl":60}'
$ etcdctlv3 put /skydns/com/example/openshift4/master3 '{"host":"192.168.57.64","ttl":60}'
$ etcdctlv3 put /skydns/com/example/openshift4/worker1 '{"host":"192.168.57.65","ttl":60}'
$ etcdctlv3 put /skydns/com/example/openshift4/worker2 '{"host":"192.168.57.66","ttl":60}'
$ etcdctlv3 put /skydns/com/example/openshift4/registry '{"host":"192.168.57.70","ttl":60}'

驗證 DNS 解析：

$ yum install -y bind-utils
$ dig +short api.openshift4.example.com @127.0.0.1
192.168.57.60

$ dig +short api-int.openshift4.example.com @127.0.0.1
192.168.57.60

$ dig +short etcd-0.openshift4.example.com @127.0.0.1
192.168.57.62
$ dig +short etcd-1.openshift4.example.com @127.0.0.1
192.168.57.63
$ dig +short etcd-2.openshift4.example.com @127.0.0.1
192.168.57.64

$ dig +short -t SRV _etcd-server-ssl._tcp.openshift4.example.com @127.0.0.1
10 33 2380 etcd-0.openshift4.example.com.
10 33 2380 etcd-1.openshift4.example.com.
10 33 2380 etcd-2.openshift4.example.com.

$ dig +short bootstrap.openshift4.example.com @127.0.0.1
192.168.57.61
$ dig +short master1.openshift4.example.com @127.0.0.1
192.168.57.62
$ dig +short master2.openshift4.example.com @127.0.0.1
192.168.57.63
$ dig +short master3.openshift4.example.com @127.0.0.1
192.168.57.64
$ dig +short worker1.openshift4.example.com @127.0.0.1
192.168.57.65
$ dig +short worker2.openshift4.example.com @127.0.0.1
192.168.57.66

5. 配置負載均衡

負載均衡我選擇使用 Envoy，先準備配置檔案：

Bootstrap

# /etc/envoy/envoy.yaml
node:
  id: node0
  cluster: cluster0
dynamic_resources:
  lds_config:
    path: /etc/envoy/lds.yaml
  cds_config:
    path: /etc/envoy/cds.yaml
admin:
  access_log_path: "/dev/stdout"
  address:
    socket_address:
      address: "0.0.0.0"
      port_value: 15001

LDS

# /etc/envoy/lds.yaml
version_info: "0"
resources:
- "@type": type.googleapis.com/envoy.config.listener.v3.Listener
  name: listener_openshift-api-server
  address:
    socket_address:
      address: 0.0.0.0
      port_value: 6443
  filter_chains:
  - filters:
    - name: envoy.tcp_proxy
      typed_config:
        "@type": type.googleapis.com/envoy.extensions.filters.network.tcp_proxy.v3.TcpProxy
        stat_prefix: openshift-api-server
        cluster: openshift-api-server
        access_log:
          name: envoy.access_loggers.file
          typed_config:
            "@type": type.googleapis.com/envoy.extensions.access_loggers.file.v3.FileAccessLog
            path: /dev/stdout
- "@type": type.googleapis.com/envoy.config.listener.v3.Listener
  name: listener_machine-config-server
  address:
    socket_address:
      address: "::"
      ipv4_compat: true
      port_value: 22623
  filter_chains:
  - filters:
    - name: envoy.tcp_proxy
      typed_config:
        "@type": type.googleapis.com/envoy.extensions.filters.network.tcp_proxy.v3.TcpProxy
        stat_prefix: machine-config-server
        cluster: machine-config-server
        access_log:
          name: envoy.access_loggers.file
          typed_config:
            "@type": type.googleapis.com/envoy.extensions.access_loggers.file.v3.FileAccessLog
            path: /dev/stdout
- "@type": type.googleapis.com/envoy.config.listener.v3.Listener
  name: listener_ingress-http
  address:
    socket_address:
      address: "::"
      ipv4_compat: true
      port_value: 80
  filter_chains:
  - filters:
    - name: envoy.tcp_proxy
      typed_config:
        "@type": type.googleapis.com/envoy.extensions.filters.network.tcp_proxy.v3.TcpProxy
        stat_prefix: ingress-http
        cluster: ingress-http
        access_log:
          name: envoy.access_loggers.file
          typed_config:
            "@type": type.googleapis.com/envoy.extensions.access_loggers.file.v3.FileAccessLog
            path: /dev/stdout
- "@type": type.googleapis.com/envoy.config.listener.v3.Listener
  name: listener_ingress-https
  address:
    socket_address:
      address: "::"
      ipv4_compat: true
      port_value: 443
  filter_chains:
  - filters:
    - name: envoy.tcp_proxy
      typed_config:
        "@type": type.googleapis.com/envoy.extensions.filters.network.tcp_proxy.v3.TcpProxy
        stat_prefix: ingress-https
        cluster: ingress-https
        access_log:
          name: envoy.access_loggers.file
          typed_config:
            "@type": type.googleapis.com/envoy.extensions.access_loggers.file.v3.FileAccessLog
            path: /dev/stdout

CDS

# /etc/envoy/cds.yaml
version_info: "0"
resources:
- "@type": type.googleapis.com/envoy.config.cluster.v3.Cluster
  name: openshift-api-server
  connect_timeout: 1s
  type: strict_dns
  dns_lookup_family: V4_ONLY
  lb_policy: ROUND_ROBIN
  load_assignment:
    cluster_name: openshift-api-server
    endpoints:
    - lb_endpoints:
      - endpoint:
          address:
            socket_address:
              address: 192.168.57.61
              port_value: 6443
      - endpoint:
          address:
            socket_address:
              address: 192.168.57.62
              port_value: 6443
      - endpoint:
          address:
            socket_address:
              address: 192.168.57.63
              port_value: 6443
      - endpoint:
          address:
            socket_address:
              address: 192.168.57.64
              port_value: 6443
- "@type": type.googleapis.com/envoy.config.cluster.v3.Cluster
  name: machine-config-server
  connect_timeout: 1s
  type: strict_dns
  dns_lookup_family: V4_ONLY
  lb_policy: ROUND_ROBIN
  load_assignment:
    cluster_name: machine-config-server
    endpoints:
    - lb_endpoints:
      - endpoint:
          address:
            socket_address:
              address: 192.168.57.61
              port_value: 22623
      - endpoint:
          address:
            socket_address:
              address: 192.168.57.62
              port_value: 22623
      - endpoint:
          address:
            socket_address:
              address: 192.168.57.63
              port_value: 22623
      - endpoint:
          address:
            socket_address:
              address: 192.168.57.64
              port_value: 22623
- "@type": type.googleapis.com/envoy.config.cluster.v3.Cluster
  name: ingress-http
  connect_timeout: 1s
  type: strict_dns
  dns_lookup_family: V4_ONLY
  lb_policy: ROUND_ROBIN
  load_assignment:
    cluster_name: ingress-http
    endpoints:
    - lb_endpoints:
      - endpoint:
          address:
            socket_address:
              address: 192.168.57.65
              port_value: 80
      - endpoint:
          address:
            socket_address:
              address: 192.168.57.66
              port_value: 80
- "@type": type.googleapis.com/envoy.config.cluster.v3.Cluster
  name: ingress-https
  connect_timeout: 1s
  type: strict_dns
  dns_lookup_family: V4_ONLY
  lb_policy: ROUND_ROBIN
  load_assignment:
    cluster_name: ingress-https
    endpoints:
    - lb_endpoints:
      - endpoint:
          address:
            socket_address:
              address: 192.168.57.65
              port_value: 443
      - endpoint:
          address:
            socket_address:
              address: 192.168.57.66
              port_value: 443

配置看不懂的去看我的電子書：Envoy 中文指南

啟動 Envoy：

$ podman run -d --restart=always --name envoy --net host -v /etc/envoy:/etc/envoy envoyproxy/envoy

6. 安裝準備

生成 SSH 私鑰並將其新增到 agent

在安裝過程中，我們會在基礎節點上執行 OCP 安裝除錯和災難恢復，因此必須在基礎節點上配置 SSH key，ssh-agent 將會用它來執行安裝程式。

基礎節點上的 core 使用者可以使用該私鑰登入到 Master 節點。部署叢集時，該私鑰會被新增到 core 使用者的 ~/.ssh/authorized_keys 列表中。

金鑰建立步驟如下：

① 建立無密碼驗證的 SSH key：

$ ssh-keygen -t rsa -b 4096 -N '' -f ~/.ssh/new_rsa

② 啟動 ssh-agent 程式作為後臺任務：

$ eval "$(ssh-agent -s)"

③ 將 SSH 私鑰新增到 ssh-agent：

$ ssh-add ~/.ssh/new_rsa

後續叢集安裝過程中，有一步會提示輸入 SSH public key，屆時使用前面建立的公鑰 new_rsa.pub 就可以了。

獲取安裝程式

如果是線上安裝，還需要在基礎節點上下載安裝程式。但這裡是離線安裝，安裝程式在上篇文章中已經被提取出來了，所以不需要再下載。

建立安裝配置檔案

首先建立一個安裝目錄，用來儲存安裝所需要的檔案：

$ mkdir /ocpinstall

自定義 install-config.yaml 並將其儲存在 /ocpinstall 目錄中。配置檔案必須命名為 install-config.yaml。配置檔案內容：

apiVersion: v1
baseDomain: example.com
compute:
- hyperthreading: Enabled
  name: worker
  replicas: 0
controlPlane:
  hyperthreading: Enabled
  name: master
  replicas: 3
metadata:
  name: openshift4
networking:
  clusterNetwork:
  - cidr: 10.128.0.0/14
    hostPrefix: 23
  networkType: OpenShiftSDN
  serviceNetwork:
  - 172.30.0.0/16
platform:
  none: {}
fips: false
pullSecret: '{"auths": ...}'
sshKey: 'ssh-rsa ...'
additionalTrustBundle: |
  -----BEGIN CERTIFICATE-----
  省略，注意這裡要前面空兩格
  -----END CERTIFICATE-----
imageContentSources:
- mirrors:
  - registry.openshift4.example.com/ocp4/openshift4
  source: quay.io/openshift-release-dev/ocp-release
- mirrors:
  - registry.openshift4.example.com/ocp4/openshift4
  source: quay.io/openshift-release-dev/ocp-v4.0-art-dev

baseDomain : 所有 Openshift 內部的 DNS 記錄必須是此基礎的子域，幷包含叢集名稱。
compute : 計算節點配置。這是一個陣列，每一個元素必須以連字元 - 開頭。
hyperthreading : Enabled 表示啟用同步多執行緒或超執行緒。預設啟用同步多執行緒，可以提高機器核心的效能。如果要禁用，則控制平面和計算節點都要禁用。
compute.replicas : 計算節點數量。因為我們要手動建立計算節點，所以這裡要設定為 0。
controlPlane.replicas : 控制平面節點數量。控制平面節點數量必須和 etcd 節點數量一致，為了實現高可用，本文設定為 3。
metadata.name : 叢集名稱。即前面 DNS 記錄中的 <cluster_name>。
cidr : 定義了分配 Pod IP 的 IP 地址段，不能和物理網路重疊。
hostPrefix : 分配給每個節點的子網字首長度。例如，如果將 hostPrefix 設定為 23，則為每一個節點分配一個給定 cidr 的 /23 子網，允許 $510 (2^{32 - 23} - 2)$ 個 Pod IP 地址。
serviceNetwork : Service IP 的地址池，只能設定一個。
pullSecret : 上篇文章使用的 pull secret，可通過命令 cat /root/pull-secret.json|jq -c 來壓縮成一行。
sshKey : 上面建立的公鑰，可通過命令 cat ~/.ssh/new_rsa.pub 檢視。
additionalTrustBundle : 私有映象倉庫 Quay 的信任證書，可在映象節點上通過命令 cat /data/quay/config/ssl.cert 檢視。
imageContentSources : 來自前面 oc adm release mirror 的輸出結果。

備份安裝配置檔案，便於以後重複使用：

$ cd /ocpinstall
$ cp install-config.yaml  install-config.yaml.20200604

建立 Kubernetes 部署清單

建立 Kubernetes 部署清單後 install-config.yaml 將被刪除，請務必先備份此檔案！

建立 Kubernetes 部署清單檔案：

$ openshift-install create manifests --dir=/ocpinstall

修改 manifests/cluster-scheduler-02-config.yml 檔案，將 mastersSchedulable 的值設為 flase，以防止 Pod 排程到控制節點。

建立 Ignition 配置檔案

建立 Ignition 配置檔案後 install-config.yaml 將被刪除，請務必先備份此檔案！

$ cp install-config.yaml.20200604 install-config.yaml
$ openshift-install create ignition-configs --dir=/ocpinstall

生成的檔案：

├── auth
│   ├── kubeadmin-password
│   └── kubeconfig
├── bootstrap.ign
├── master.ign
├── metadata.json
└── worker.ign

準備一個 HTTP 服務，這裡選擇使用 Nginx：

$ yum install -y nginx

修改 Nginx 的配置檔案 /etc/nginx/nginx/.conf，將埠改為 8080（因為負載均衡器已經佔用了 80 埠）。然後啟動 Nginx 服務：

$ systemctl enable nginx --now

將 Ignition 配置檔案拷貝到 HTTP 服務的 ignition 目錄：

$ mkdir /usr/share/nginx/html/ignition
$ cp -r *.ign /usr/share/nginx/html/ignition/

獲取 RHCOS 的 BIOS 檔案

下載用於裸機安裝的 BIOS 檔案，並上傳到 Nginx 的目錄：

$ mkdir /usr/share/nginx/html/install
$ wget https://mirror.openshift.com/pub/openshift-v4/dependencies/rhcos/4.4/latest/rhcos-4.4.3-x86_64-metal.x86_64.raw.gz -O /usr/share/nginx/html/install/rhcos-4.4.3-x86_64-metal.x86_64.raw.gz

獲取 RHCOS 的 ISO 檔案

本地下載 RHCOS 的 ISO 檔案：https://mirror.openshift.com/pub/openshift-v4/dependencies/rhcos/4.4/latest/rhcos-4.4.3-x86_64-installer.x86_64.iso，然後上傳到 vSphere。步驟如下：

① 首先登陸 vSphere，然後點選『儲存』。

② 選擇一個『資料儲存』，然後在右邊的視窗中選擇『上載檔案』。

③ 選擇剛剛下載的 ISO 檔案，上傳到 ESXI 主機。

7. 安裝叢集

Bootstrap

最後開始正式安裝叢集，先建立 bootstrap 節點虛擬機器，作業系統選擇『Red Hat Enterprise Linux 7 (64-Bit)』，並掛載之前上傳的 ISO，按照之前的表格設定 CPU 、記憶體和硬碟，開啟電源，然後按照下面的步驟操作：

① 在 RHCOS Installer 安裝介面按 Tab 鍵進入引導引數配置選項。

② 在預設選項 coreos.inst = yes 之後新增（由於無法拷貝貼上，請輸入仔細核對後再回車進行）：

ip=192.168.57.61::192.168.57.1:255.255.255.0:bootstrap.openshift4.example.com:ens192:none nameserver=192.168.57.60 coreos.inst.install_dev=sda coreos.inst.image_url=http://192.168.57.60:8080/install/rhcos-4.4.3-x86_64-metal.x86_64.raw.gz coreos.inst.ignition_url=http://192.168.57.60:8080/ignition/bootstrap.ign

其中 ip=... 的含義為 ip=$IPADDRESS::$DEFAULTGW:$NETMASK:$HOSTNAMEFQDN:$IFACE:none。

如圖所示：

③ 如果安裝有問題會進入 emergency shell，檢查網路、域名解析是否正常，如果正常一般是以上引數輸入有誤，reboot 退出 shell 回到第一步重新開始。

安裝成功後從基礎節點通過命令 ssh -i ~/.ssh/new_rsa core@192.168.57.61 登入 bootstrap 節點，然後驗證：

網路配置是否符合自己的設定：
- hostname
- ip route
- cat /etc/resolv.conf
驗證是否成功啟動 bootstrap 相應服務：
- podman ps 檢視服務是否以容器方式執行
- 使用 ss -tulnp 檢視 6443 和 22623 埠是否啟用。

這裡簡單介紹一下 bootstrap 節點的啟動流程，它會先通過 podman 跑一些容器，然後在容器裡面啟動臨時控制平面，這個臨時控制平面是通過 CRIO 跑在容器裡的，有點繞。。直接看命令：

$ podman ps -a --no-trunc --sort created --format "{{.Command}}"

start --tear-down-early=false --asset-dir=/assets --required-pods=openshift-kube-apiserver/kube-apiserver,openshift-kube-scheduler/openshift-kube-scheduler,openshift-kube-controller-manager/kube-controller-manager,openshift-cluster-version/cluster-version-operator
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml
render --dest-dir=/assets/cco-bootstrap --cloud-credential-operator-image=quay.io/openshift-release-dev/ocp-v4.0-art-dev@sha256:244ab9d0fcf7315eb5c399bd3fa7c2e662cf23f87f625757b13f415d484621c3
bootstrap --etcd-ca=/assets/tls/etcd-ca-bundle.crt --etcd-metric-ca=/assets/tls/etcd-metric-ca-bundle.crt --root-ca=/assets/tls/root-ca.crt --kube-ca=/assets/tls/kube-apiserver-complete-client-ca-bundle.crt --config-file=/assets/manifests/cluster-config.yaml --dest-dir=/assets/mco-bootstrap --pull-secret=/assets/manifests/openshift-config-secret-pull-secret.yaml --etcd-image=quay.io/openshift-release-dev/ocp-v4.0-art-dev@sha256:aba3c59eb6d088d61b268f83b034230b3396ce67da4f6f6d49201e55efebc6b2 --kube-client-agent-image=quay.io/openshift-release-dev/ocp-v4.0-art-dev@sha256:8eb481214103d8e0b5fe982ffd682f838b969c8ff7d4f3ed4f83d4a444fb841b --machine-config-operator-image=quay.io/openshift-release-dev/ocp-v4.0-art-dev@sha256:31dfdca3584982ed5a82d3017322b7d65a491ab25080c427f3f07d9ce93c52e2 --machine-config-oscontent-image=quay.io/openshift-release-dev/ocp-v4.0-art-dev@sha256:b397960b7cc14c2e2603111b7385c6e8e4b0f683f9873cd9252a789175e5c4e1 --infra-image=quay.io/openshift-release-dev/ocp-v4.0-art-dev@sha256:d7862a735f492a18cb127742b5c2252281aa8f3bd92189176dd46ae9620ee68a --keepalived-image=quay.io/openshift-release-dev/ocp-v4.0-art-dev@sha256:a882a11b55b2fc41b538b59bf5db8e4cfc47c537890e4906fe6bf22f9da75575 --coredns-image=quay.io/openshift-release-dev/ocp-v4.0-art-dev@sha256:b25b8b2219e8c247c088af93e833c9ac390bc63459955e131d89b77c485d144d --mdns-publisher-image=quay.io/openshift-release-dev/ocp-v4.0-art-dev@sha256:dea1fcb456eae4aabdf5d2d5c537a968a2dafc3da52fe20e8d99a176fccaabce --haproxy-image=quay.io/openshift-release-dev/ocp-v4.0-art-dev@sha256:7064737dd9d0a43de7a87a094487ab4d7b9e666675c53cf4806d1c9279bd6c2e --baremetal-runtimecfg-image=quay.io/openshift-release-dev/ocp-v4.0-art-dev@sha256:715bc48eda04afc06827189883451958d8940ed8ab6dd491f602611fe98a6fba --cloud-config-file=/assets/manifests/cloud-provider-config.yaml --cluster-etcd-operator-image=quay.io/openshift-release-dev/ocp-v4.0-art-dev@sha256:9f7a02df3a5d91326d95e444e2e249f8205632ae986d6dccc7f007ec65c8af77
render --prefix=cluster-ingress- --output-dir=/assets/ingress-operator-manifests
/usr/bin/cluster-kube-scheduler-operator render --manifest-image=quay.io/openshift-release-dev/ocp-v4.0-art-dev@sha256:187b9d29fea1bde9f1785584b4a7bbf9a0b9f93e1323d92d138e61c861b6286c --asset-input-dir=/assets/tls --asset-output-dir=/assets/kube-scheduler-bootstrap --config-output-file=/assets/kube-scheduler-bootstrap/config
/usr/bin/cluster-kube-controller-manager-operator render --manifest-image=quay.io/openshift-release-dev/ocp-v4.0-art-dev@sha256:187b9d29fea1bde9f1785584b4a7bbf9a0b9f93e1323d92d138e61c861b6286c --asset-input-dir=/assets/tls --asset-output-dir=/assets/kube-controller-manager-bootstrap --config-output-file=/assets/kube-controller-manager-bootstrap/config --cluster-config-file=/assets/manifests/cluster-network-02-config.yml
/usr/bin/cluster-kube-apiserver-operator render --manifest-etcd-serving-ca=etcd-ca-bundle.crt --manifest-etcd-server-urls=https://localhost:2379 --manifest-image=quay.io/openshift-release-dev/ocp-v4.0-art-dev@sha256:187b9d29fea1bde9f1785584b4a7bbf9a0b9f93e1323d92d138e61c861b6286c --manifest-operator-image=quay.io/openshift-release-dev/ocp-v4.0-art-dev@sha256:718ca346d5499cccb4de98c1f858c9a9a13bbf429624226f466c3ee2c14ebf40 --asset-input-dir=/assets/tls --asset-output-dir=/assets/kube-apiserver-bootstrap --config-output-file=/assets/kube-apiserver-bootstrap/config --cluster-config-file=/assets/manifests/cluster-network-02-config.yml
/usr/bin/cluster-config-operator render --config-output-file=/assets/config-bootstrap/config --asset-input-dir=/assets/tls --asset-output-dir=/assets/config-bootstrap
/usr/bin/cluster-etcd-operator render --etcd-ca=/assets/tls/etcd-ca-bundle.crt --etcd-metric-ca=/assets/tls/etcd-metric-ca-bundle.crt --manifest-etcd-image=quay.io/openshift-release-dev/ocp-v4.0-art-dev@sha256:aba3c59eb6d088d61b268f83b034230b3396ce67da4f6f6d49201e55efebc6b2 --etcd-discovery-domain=test.example.com --manifest-cluster-etcd-operator-image=quay.io/openshift-release-dev/ocp-v4.0-art-dev@sha256:9f7a02df3a5d91326d95e444e2e249f8205632ae986d6dccc7f007ec65c8af77 --manifest-setup-etcd-env-image=quay.io/openshift-release-dev/ocp-v4.0-art-dev@sha256:31dfdca3584982ed5a82d3017322b7d65a491ab25080c427f3f07d9ce93c52e2 --manifest-kube-client-agent-image=quay.io/openshift-release-dev/ocp-v4.0-art-dev@sha256:8eb481214103d8e0b5fe982ffd682f838b969c8ff7d4f3ed4f83d4a444fb841b --asset-input-dir=/assets/tls --asset-output-dir=/assets/etcd-bootstrap --config-output-file=/assets/etcd-bootstrap/config --cluster-config-file=/assets/manifests/cluster-network-02-config.yml
render --output-dir=/assets/cvo-bootstrap --release-image=registry.openshift4.example.com/ocp4/openshift4@sha256:4a461dc23a9d323c8bd7a8631bed078a9e5eec690ce073f78b645c83fb4cdf74
/usr/bin/grep -oP Managed /manifests/0000_12_etcd-operator_01_operator.cr.yaml

$ crictl pods

POD ID              CREATED             STATE               NAME                                                                  NAMESPACE                             ATTEMPT
17a978b9e7b1e       3 minutes ago       Ready               bootstrap-kube-apiserver-bootstrap.openshift4.example.com             kube-system                           24
8a0f79f38787a       3 minutes ago       Ready               bootstrap-kube-scheduler-bootstrap.openshift4.example.com             kube-system                           4
1a707da797173       3 minutes ago       Ready               bootstrap-kube-controller-manager-bootstrap.openshift4.example.com    kube-system                           4
0461d2caa2753       3 minutes ago       Ready               cloud-credential-operator-bootstrap.openshift4.example.com            openshift-cloud-credential-operator   4
ab6519286f65a       3 minutes ago       Ready               bootstrap-cluster-version-operator-bootstrap.openshift4.example.com   openshift-cluster-version             2
457a7a46ec486       8 hours ago         Ready               bootstrap-machine-config-operator-bootstrap.openshift4.example.com    default                               0
e4df49b4d36a1       8 hours ago         Ready               etcd-bootstrap-member-bootstrap.openshift4.example.com                openshift-etcd                        0

如果驗證無問題，則可以一邊繼續下面的步驟一邊觀察日誌：journalctl -b -f -u bootkube.service

RHCOS 的預設使用者是 core，如果想獲取 root 許可權，可以執行命令 sudo su（不需要輸入密碼）。

Master

控制節點和之前類似，先建立虛擬機器，然後修改引導引數，引導引數調整為：

ip=192.168.57.62::192.168.57.1:255.255.255.0:master1.openshift4.example.com:ens192:none nameserver=192.168.57.60 coreos.inst.install_dev=sda coreos.inst.image_url=http://192.168.57.60:8080/install/rhcos-4.4.3-x86_64-metal.x86_64.raw.gz coreos.inst.ignition_url=http://192.168.57.60:8080/ignition/master.ign

控制節點安裝成功後會重啟一次，之後同樣可以從基礎節點通過 SSH 金鑰登入。

然後重複相同的步驟建立其他兩臺控制節點，注意修改引導引數（IP 和主機名）。先不急著建立計算節點，先在基礎節點執行以下命令完成生產控制平面的建立：

$ openshift-install --dir=/ocpinstall wait-for bootstrap-complete --log-level=debug

DEBUG OpenShift Installer 4.4.5
DEBUG Built from commit 15eac3785998a5bc250c9f72101a4a9cb767e494
INFO Waiting up to 20m0s for the Kubernetes API at https://api.openshift4.example.com:6443...
INFO API v1.17.1 up
INFO Waiting up to 40m0s for bootstrapping to complete...
DEBUG Bootstrap status: complete
INFO It is now safe to remove the bootstrap resources

待出現 It is now safe to remove the bootstrap resources 提示之後，從負載均衡器中刪除引導主機，本文使用的是 Envoy，只需從 cds.yaml 中刪除引導主機的 endpoint，然後重新載入就好了。

觀察引導節點的日誌：

$ journalctl -b -f -u bootkube.service

...
Jun 05 00:24:12 bootstrap.openshift4.example.com bootkube.sh[12571]: I0605 00:24:12.108179       1 waitforceo.go:67] waiting on condition EtcdRunningInCluster in etcd CR /cluster to be True.
Jun 05 00:24:21 bootstrap.openshift4.example.com bootkube.sh[12571]: I0605 00:24:21.595680       1 waitforceo.go:67] waiting on condition EtcdRunningInCluster in etcd CR /cluster to be True.
Jun 05 00:24:26 bootstrap.openshift4.example.com bootkube.sh[12571]: I0605 00:24:26.250214       1 waitforceo.go:67] waiting on condition EtcdRunningInCluster in etcd CR /cluster to be True.
Jun 05 00:24:26 bootstrap.openshift4.example.com bootkube.sh[12571]: I0605 00:24:26.306421       1 waitforceo.go:67] waiting on condition EtcdRunningInCluster in etcd CR /cluster to be True.
Jun 05 00:24:29 bootstrap.openshift4.example.com bootkube.sh[12571]: I0605 00:24:29.097072       1 waitforceo.go:64] Cluster etcd operator bootstrapped successfully
Jun 05 00:24:29 bootstrap.openshift4.example.com bootkube.sh[12571]: I0605 00:24:29.097306       1 waitforceo.go:58] cluster-etcd-operator bootstrap etcd
Jun 05 00:24:29 bootstrap.openshift4.example.com podman[16531]: 2020-06-05 00:24:29.120864426 +0000 UTC m=+17.965364064 container died 77971b6ca31755a89b279fab6f9c04828c4614161c2e678c7cba48348e684517 (image=quay.io/openshift-release-dev/ocp-v4.0-art-dev@sha256:9f7a02df3a5d91326d95e444e2e249f8205632ae986d6dccc7f007ec65c8af77, name=recursing_cerf)
Jun 05 00:24:29 bootstrap.openshift4.example.com bootkube.sh[12571]: bootkube.service complete

Worker

計算節點和之前類似，先建立虛擬機器，然後修改引導引數，引導引數調整為：

ip=192.168.57.65::192.168.57.1:255.255.255.0:worker1.openshift4.example.com:ens192:none nameserver=192.168.57.60 coreos.inst.install_dev=sda coreos.inst.image_url=http://192.168.57.60:8080/install/rhcos-4.4.3-x86_64-metal.x86_64.raw.gz coreos.inst.ignition_url=http://192.168.57.60:8080/ignition/worker.ign

計算節點安裝成功後也會重啟一次，之後同樣可以從基礎節點通過 SSH 金鑰登入。

然後重複相同的步驟建立其他計算節點，注意修改引導引數（IP 和主機名）。

登入叢集

可以通過匯出叢集 kubeconfig 檔案以預設系統使用者身份登入到叢集。kubeconfig 檔案包含有關 CLI 用於將客戶端連線到正確的叢集和 API Server 的叢集資訊，該檔案在 OCP 安裝期間被建立。

$ mkdir ~/.kube
$ cp /ocpinstall/auth/kubeconfig ~/.kube/config
$ oc whoami
system:admin

批准 CSR

將節點新增到叢集時，會為新增的每臺節點生成兩個待處理證書籤名請求（CSR）。必須確認這些 CSR 已獲得批准，或者在必要時自行批准。

$ oc get node

NAME                             STATUS   ROLES           AGE     VERSION
master1.openshift4.example.com   Ready    master,worker   6h25m   v1.17.1
master2.openshift4.example.com   Ready    master,worker   6h39m   v1.17.1
master3.openshift4.example.com   Ready    master,worker   6h15m   v1.17.1
worker1.openshift4.example.com   NotReady worker          5h8m    v1.17.1
worker2.openshift4.example.com   NotReady worker          5h9m    v1.17.1

輸出列出了建立的所有節點。檢視掛起的證書籤名請求（CSR），並確保新增到叢集的每臺節點都能看到具有 Pending 或 Approved 狀態的客戶端和服務端請求。針對 Pending 狀態的 CSR 批准請求：

$ oc adm certificate approve xxx

或者執行以下命令批准所有 CSR：

$ oc get csr -ojson | jq -r '.items[] | select(.status == {} ) | .metadata.name' | xargs oc adm certificate approve

Operator 自動初始化

控制平面初始化後，需要確認所有的 Operator 都處於可用的狀態，即確認所有 Operator 的 Available 欄位值皆為 True：

$ oc get clusteroperators

NAME                                       VERSION   AVAILABLE   PROGRESSING   DEGRADED   SINCE
authentication                             4.4.5     True        False         False      150m
cloud-credential                           4.4.5     True        False         False      7h7m
cluster-autoscaler                         4.4.5     True        False         False      6h12m
console                                    4.4.5     True        False         False      150m
csi-snapshot-controller                    4.4.5     True        False         False      6h13m
dns                                        4.4.5     True        False         False      6h37m
etcd                                       4.4.5     True        False         False      6h19m
image-registry                             4.4.5     True        False         False      6h12m
ingress                                    4.4.5     True        False         False      150m
insights                                   4.4.5     True        False         False      6h13m
kube-apiserver                             4.4.5     True        False         False      6h15m
kube-controller-manager                    4.4.5     True        False         False      6h36m
kube-scheduler                             4.4.5     True        False         False      6h36m
kube-storage-version-migrator              4.4.5     True        False         False      6h36m
machine-api                                4.4.5     True        False         False      6h37m
machine-config                             4.4.5     True        False         False      6h36m
marketplace                                4.4.5     True        False         False      6h12m
monitoring                                 4.4.5     True        False         False      6h6m
network                                    4.4.5     True        False         False      6h39m
node-tuning                                4.4.5     True        False         False      6h38m
openshift-apiserver                        4.4.5     True        False         False      6h14m
openshift-controller-manager               4.4.5     True        False         False      6h12m
openshift-samples                          4.4.5     True        False         False      6h11m
operator-lifecycle-manager                 4.4.5     True        False         False      6h37m
operator-lifecycle-manager-catalog         4.4.5     True        False         False      6h37m
operator-lifecycle-manager-packageserver   4.4.5     True        False         False      6h15m
service-ca                                 4.4.5     True        False         False      6h38m
service-catalog-apiserver                  4.4.5     True        False         False      6h38m
service-catalog-controller-manager         4.4.5     True        False         False      6h39m
storage                                    4.4.5     True        False         False      6h12m

如果 Operator 不正常，需要進行問題診斷和修復。

完成安裝

最後一步，完成叢集的安裝，執行以下命令：

$ openshift-install --dir=/ocpinstall wait-for install-complete --log-level=debug

注意最後提示訪問 Web Console 的網址及使用者密碼。如果密碼忘了也沒關係，可以檢視檔案 /ocpinstall/auth/kubeadmin-password 來獲得密碼。

本地訪問 Web Console，需要新增 hosts：

192.168.57.60 console-openshift-console.apps.openshift4.example.com
192.168.57.60 oauth-openshift.apps.openshift4.example.com

瀏覽器訪問 https://console-openshift-console.apps.openshift4.example.com，輸入上面輸出的使用者名稱密碼登入。首次登入後會提示：

You are logged in as a temporary administrative user. Update the Cluster OAuth configuration to allow others to log in.

我們可以通過 htpasswd 自定義管理員賬號，步驟如下：

① htpasswd -c -B -b users.htpasswd admin xxxxx

② 將 users.htpasswd 檔案下載到本地。

③ 在 Web Console 頁面開啟 Global Configuration：

然後找到 OAuth，點選進入，然後新增 HTPasswd 型別的 Identity Providers，並上傳 users.htpasswd 檔案。

④ 退出當前使用者，注意要退出到如下介面：

選擇 htpasswd，然後輸入之前建立的使用者名稱密碼登入。

如果退出後出現的就是使用者密碼輸入視窗，實際還是 kube:admin 的校驗，如果未出現如上提示，可以手動輸入 Web Console 地址來自動跳轉。

⑤ 登入後貌似能看到 Administrator 選單項，但訪問如 OAuth Details 仍然提示：

oauths.config.openshift.io "cluster" is forbidden: User "admin" cannot get resource "oauths" in API group "config.openshift.io" at the cluster scope

因此需要授予叢集管理員許可權：

$ oc adm policy add-cluster-role-to-user cluster-admin admin

Web Console 部分截圖：

如果想刪除預設賬號，可以執行以下命令：

$ oc -n kube-system delete secrets kubeadmin

8. 參考資料

Kubernetes 1.18.2 1.17.5 1.16.9 1.15.12離線安裝包釋出地址http://store.lameleg.com ，歡迎體驗。使用了最新的sealos v3.3.6版本。作了主機名解析配置優化，lvscare 掛載/lib/module解決開機啟動ipvs載入問題，修復lvscare社群netlink與3.10核心不相容問題,sealos生成百年證書等特性。更多特性 https://github.com/fanux/sealos 。歡迎掃描下方的二維碼加入釘釘群，釘釘群已經整合sealos的機器人實時可以看到sealos的動態。

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4. 配置 DNS

5. 配置負載均衡

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LDS

CDS

6. 安裝準備

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獲取安裝程式

建立安裝配置檔案

建立 Kubernetes 部署清單

建立 Ignition 配置檔案

獲取 RHCOS 的 BIOS 檔案

獲取 RHCOS 的 ISO 檔案

7. 安裝叢集

Bootstrap

Master

Worker

登入叢集

批准 CSR

Operator 自動初始化

完成安裝

8. 參考資料

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