双十一薅了几个云厂商的羊毛，一开始搭建了 k3s 的单机版，后面就想着能不能搭建一个 k3s 集群，然后参考了这位大佬的文章，就试着用 WireGuard 来进行组网。它轻量、便捷、高效，而且数据全程加密传输，是依托公网组建虚拟局域网的优秀选择。
环境介绍
服务器介绍
搭建前准备
在搭建跨云的 k3s 集群前，我们需要把 WireGuard 安装好，WireGuard 对内核是有要求的，所以内核已经要升级到 5.15.2-1.el7.elrepo.x86_64
提示:
在所有节点开启 IP 地址转发
echo "net.ipv4.ip_forward = 1" >> /etc/sysctl.confecho "net.ipv4.conf.all.proxy_arp = 1" >> /etc/sysctl.confsysctl -p /etc/sysctl.conf
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提示:
所有节点开启修改主机名称
# 腾讯云1执行hostnamectl set-hostname k3s-master# 腾讯云2执行hostnamectl set-hostname k3s-node1# 阿里云执行hostnamectl set-hostname k3s-node2
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升级内核
几个服务器默认的内核都是 3.10 的，安装WireGuard 需要把内核升级到比较高的版本。
升级内核前
先升级软件包（非必要）
添加 iptables 规则，允许本机的 NAT 转换：所有节点都要执行
iptables -A INPUT -m conntrack --ctstate RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPTiptables -A FORWARD -m conntrack --ctstate RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPTiptables -A FORWARD -i wg0 -o wg0 -m conntrack --ctstate NEW -j ACCEPTiptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.1.1/24 -o eth0 -j MASQUERADE
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注意：
wg0:为你定义的虚拟网卡
192.168.1.1: 为你的虚拟 IP 地址段
eth0:为你的物理网卡
升级内核
提示: 所有节点都要执行
方法 1：
直接下载 RPM 包进行安装。
如果你想安装其他内核，你也可以在 这里下载
wget https://pan.cnsre.cn/d/Package/Linux/kernel/kernel-ml-5.15.2-1.el7.elrepo.x86_64.rpmrpm -ivh kernel-ml-5.15.2-1.el7.elrepo.x86_64.rpm
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方法 2：
利用包管理工具更新
# 载入公钥rpm --import https://www.elrepo.org/RPM-GPG-KEY-elrepo.org# 升级安装 elreporpm -Uvh http://www.elrepo.org/elrepo-release-7.0-5.el7.elrepo.noarch.rpm# 载入 elrepo-kernel 元数据yum --disablerepo=\* --enablerepo=elrepo-kernel repolist# 安装最新版本的内核yum --disablerepo=\* --enablerepo=elrepo-kernel install kernel-ml.x86_64 -y# 删除旧版本工具包yum remove kernel-tools-libs.x86_64 kernel-tools.x86_64 -y
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方法 3：
通过源码包编译安装.
这种方式可定制性强，但也比较复杂，有需要的可自行查找资料安装，下面只给出各系统版本内核源码包的下载地址。
修改默认内核版本
# 查看当前实际启动顺序grub2-editenv list# 查看内核插入顺序grep "^menuentry" /boot/grub2/grub.cfg | cut -d "'" -f2# 设置默认启动grub2-set-default 'CentOS Linux (5.15.2-1.el7.elrepo.x86_64) 7 (Core)'# 重新创建内核配置grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg# 重启服务器reboot# 验证当前内核版本uname -r
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注意： 内核版本一定要是比较高的，不然启动WireGuard会有如下报错。
[#] ip link add wg0 type wireguardRTNETLINK answers: Operation not supportedUnable to access interface: Protocol not supported[#] ip link delete dev wg0Cannot find device "wg0"
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安装 WireGuard
所有节点执行
安装流程非常简单，我这里是直接将 CentOS 内核更新到目前最新的 5.15.2 版本，其中就已经包含了 WireGuard 的内核模块，只需要安装 wireguard-tools 这个 yum 包就行了。
yum install epel-release https://www.elrepo.org/elrepo-release-7.el7.elrepo.noarch.rpmyum install yum-plugin-elrepo kmod-wireguard wireguard-tools -y
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配置 WireGuard
wireguard-tools 包提供了我们所需的工具 wg 和 wg-quick，可以使用它们来分别完成手动部署和自动部署。
先按照官方文档描述的形式，生成腾讯云1用于加密解密的密钥
wg genkey | tee privatekey | wg pubkey > publickey
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然后在当前目录下就生成了 privatekey 和 publickey 两个文件
`注意:
密钥是配置到本机的，而公钥是配置到其它机器里的。
cat privatekey publickeyEMWcI01iqM4zkb7xfbaaxxxxxxxxDo2GJUA=0ay8WfGOIHndWklSIVBqrsp5LDWxxxxxxxxxxxxxxQ=
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现在我们需要与上述主机对等联网的 腾讯云2 阿里云 ，其公网 IP（这边需要填写的是能与主机通信的 IP）是 122.xx.xxx.111，122.xx.xx.155
我们首先依照上面的流程安装 WireGuard 并生成好 腾讯云2 阿里云 的密钥。
然后编写 腾讯云1 完整的配置文件，以供 wg-quick 使用，在主机 A 的 /etc/wireguard/wg0.conf 中写入
[Interface]PrivateKey = EMWcI01iqM4zkb7xfbaaxxxxxxxxDo2GJUA=Address = 192.168.1.1ListenPort = 5418
[Peer]PublicKey = 腾讯云2 publickeyEndPoint = 122.xx.xxx.111:5418AllowedIPs = 192.168.1.2/32
[Peer]PublicKey = 阿里云publickeyEndPoint = 122.xx.xx.155:5418AllowedIPs = 192.168.1.3/32
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配置说明
Interface: 接口属于腾讯云1（也就是本机）的配置.
Address: 是分配给 腾讯云1 虚拟 IP，
ListenPort: 是主机之间通讯使用的端口，是 UDP 协议的。
Peer: 是属于需要通信的 腾讯云2 、阿里云 的信息，有多少需要通信的主机，就添加多少个 Peer 小节。
EndPoint: 是 腾讯云2 、阿里云的公网 IP 与 WireGuard 监听的 UDP 端口，这个 IP 不一定是公网，
注意：
如果你的机器通过内网也能通信，直接用内网 IP 也可以，当然要注意这个IP需要所有加入局域网的主机都能通信才行。
AllowedIPs: 是指本机发起连接的哪些 IP 应该将流量转发到这个节点去，比如我们给主机 B 分配了内网 IP 192.168.1.2，那么在主机 A 上发送到 192.168.1.2 的数据包，都应该转发到这个 EndPoint 上，它其实起的是一个过滤作用。而且多个 Peer 时，这里配置的IP地址不能有冲突。
各个节点生产的 privatekey 和publickey 分别如下
# master 节点[root@k3s-master ~]# cat privatekey publickeyEMWcI01iqM4zkb7xfbaaxxxxxxxxDo2GJUA=0ay8WfGOIHndWklSIVBqrsp5LDWxxxxxxxxxxxxxxQ=# node1 节点[root@k3s-node1 ~]# cat privatekey publickeyQGdNkzpnIkuvUU+00C6XYxxxxxxxxxK0D82qJVc=3izpVbZgPhlM+S5szOogTDTxxxxxxxxxuKuDGn4=# node2 节点[root@k3s-node2 ~]# cat privatekey publickeyWOOObkWINkW/hqaAME9r+xxxxxxxxxm+r2Q=0f0dn60+tBUfYgzw7rIihKbqxxxxxxxxa6Wo=
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各节点配置
master 配置
# master 节点cat /etc/wireguard/wg0.conf[Interface]PrivateKey = EMWcI01iqM4zkb7xfbaaxxxxxxxxDo2GJUA=Address = 192.168.1.1ListenPort = 5418
[Peer]PublicKey = 3izpVbZgPhlM+S5szOogTDTxxxxxxxxxuKuDGn4=EndPoint = 122.xx.xxx.111:5418AllowedIPs = 192.168.1.2/32
[Peer]PublicKey = 0f0dn60+tBUfYgzw7rIihKbqxxxxxxxxa6Wo=EndPoint = 122.xx.xx.155:5418AllowedIPs = 192.168.1.3/32
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node1 配置
# node1 节点cat /etc/wireguard/wg0.conf[Interface]PrivateKey = QGdNkzpnIkuvUU+00C6XYxxxxxxxxxK0D82qJVc=Address = 192.168.1.2ListenPort = 5418
[Peer]PublicKey = 0ay8WfGOIHndWklSIVBqrsp5LDWxxxxxxxxxxxxxxQ=EndPoint = 42.xxx.xx.16:5418AllowedIPs = 192.168.1.1/32
[Peer]PublicKey = 0f0dn60+tBUfYgzw7rIihKbqxxxxxxxxa6Wo=EndPoint = 122.xx.xx.155:5418AllowedIPs = 192.168.1.3/32
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node2 配置
# node2 节点cat /etc/wireguard/wg0.conf[Interface]PrivateKey = WOOObkWINkW/hqaAME9r+xxxxxxxxxm+r2Q=Address = 192.168.1.3ListenPort = 5418
[Peer]PublicKey = 0ay8WfGOIHndWklSIVBqrsp5LDWxxxxxxxxxxxxxxQ=EndPoint = 42.xxx.xx.16:5418AllowedIPs = 192.168.1.1/32
[Peer]PublicKey = 3izpVbZgPhlM+S5szOogTDTxxxxxxxxxuKuDGn4=EndPoint = 122.xx.xx.155:5418AllowedIPs = 192.168.1.2/32
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启动 WireGuard
配置文件写好后，使用 wg-quick 工具来创建虚拟网卡，
上面命令中的 wg0 对应的是 /etc/wireguard/wg0.conf 这个配置文件，其自动创建的网卡设备，名字就是 wg0，这对应关系自不必多言。
将腾讯云2 、阿里云 的网卡设备都安装配置好后，就能使用 wg 命令来观察组网情况了
[root@k3s-master ~]# wginterface: wg0 public key: 0ay8WfGOIHndWklSIVBqrsp5LDWxxxxxxxxxxxxxxQ= private key: (hidden) listening port: 5418
peer: 0f0dn60+tBUfYgzw7rIihKbqxxxxxxxxa6Wo= endpoint: 122.xx.xx.155:5418 allowed ips: 192.168.1.3/32 latest handshake: 3 minutes, 3 seconds ago transfer: 35.40 KiB received, 47.46 KiB sentpeer: 3izpVbZgPhlM+S5szOogTDTxxxxxxxxxuKuDGn4= endpoint: 122.xx.xxx.111:5418 allowed ips: 192.168.1.2/32 latest handshake: 5 minutes, 6 seconds ago transfer: 24.84 KiB received, 35.21 KiB sent
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可以看到列出了对等联网的节点信息，还有通信测量数据。然后可以通过 ping 其他主机的虚拟 IP 或者 ssh 其他主机的 IP 地址，来检查网络通信是否正常。
自动化
系统重启后，WireGuard 创建的网卡设备就会丢失，有自动化的脚本
systemctl enable wg-quick@wg0
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使用上述命令生成 systemd 守护脚本，开机会自动运行 up 指令。
配置热重载
wg-quick 并未提供重载相关的指令，但是提供了 strip 指令，可以将 conf 文件转换为 wg 指令可以识别的格式。
wg syncconf wg0 <(wg-quick strip wg0)
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即可实现热重载。
完成 WireGuard 的安装配置以后，我们就可以接下来安装 k3s 的集群了。
安装 K3S 集群
master 节点安装
curl -sfL http://rancher-mirror.cnrancher.com/k3s/k3s-install.sh | INSTALL_K3S_MIRROR=cn sh -s - --node-external-ip 42.xx.xx.12--advertise-address 42.xx.xx.12--node-ip 192.168.1.1 --flannel-iface wg0
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参数说明：
--node-external-ip 42.xxx.xx.16 为节点设置外部 IP，阿里云 VPC 的外网 IP 并未直接绑定到虚拟机网卡上，所以我要设置这个参数，避免 k3s 组件在设置 loadbalance 时，将内网 IP 当作公网 IP 使用。
--advertise-address 42.xxx.xx.16 用于设置 kubectl 工具以及子节点进行通讯使用的地址，可以是 IP，也可以是域名，在创建 apiserver 证书时会将此设置到有效域中。
--node-ip 10.20.30.1 如果不设置这个参数，那么第一张网卡设备上的 IP 就会被选中，所以这个 IP 常是内网 IP。但我自行组建了虚拟局域网，所以需要指定虚拟局域网的 IP（也就是 WireGuard 的 IP）。
--flannel-iface wg0 wg0 是 WireGuard 创建的网卡设备，我需要使用虚拟局域网来进行节点间的通信，所以这里需要指定为 wg0。
另外就是，由于 WireGuard 的所有流量都是加密传输的，通过它来进行节点间的通信，就已经能够保证通信安全，也就没有必要改用其它的 CNI 驱动，使用默认的就可以了。
在主节点执行上述命令后，一分钟不到就可以看到脚本提示安装完成。通过命令查看下主控端的运行情况
如果运行正常，那么就看看容器的运行状态是否正常
-A 参数用于查看所有命名空间，如果容器都处于 running 状态，那么安装就成功了，接下来安装添加被控节点。
Agent 安装
有了上述安装主控的经验，安装 work 节点更加简单，参数需要一定的调整
腾讯云 2 执行
curl -sfL http://rancher-mirror.cnrancher.com/k3s/k3s-install.sh | INSTALL_K3S_MIRROR=cn K3S_URL=https://192.168.1.1:6443 K3S_TOKEN=K107xxxxxxxxxxxxxxxx2cf95048d6a3cd85f15717edfbe5::server:xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx4da1b7e701f67e sh -s - --node-external-ip 122.xx.xxx.111 --node-ip 192.168.1.2 --flannel-iface wg0
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阿里云执行
curl -sfL http://rancher-mirror.cnrancher.com/k3s/k3s-install.sh | INSTALL_K3S_MIRROR=cn K3S_URL=https://192.168.1.1:6443 K3S_TOKEN=K10720eda8a278bdc7b9b6d787c9676a92119bb2cf95048d6a3cd85f15717edfbe5::server:e98b986e8202885cb54da1b7e701f67e sh -s - --node-external-ip 122.xx.xx.155 --node-ip 192.168.1.3 --flannel-iface wg0
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参数不必过多解释
K3S_Token 去 cat /var/lib/rancher/k3s/server/node-token 获取即可。
K3S_URL 需要设置 master 的通信地址端口，端口默认是 6443，IP 地址就是虚拟网域的 IP，这样流量就会通过 WireGuard 加密传输。
node-external-ip 为节点公网地址
node-ip 节点虚拟 IP 地址 执行完稍等一会，安装成功后，查看服务运行状态。
systemctl status k3s-agent
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如果有报错就根据报错查找解决方案。
都安装好以后 在 master 节点检查。
kubectl get nodes -o wide
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sre 运维|Linux 运维|自动化运维|多云搭建 K3S 集群|公网搭建 K3S 集群|跨云搭建 K3S 集群
至此 多云 K3S 集群已经搭建完毕。
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