K8s - Kubernetes集群安装部署-CentOS7

2021-09-09 18:33:05

本文演示如何搭建一个三节点的 Kubernetes Cluster 集群（一个 master 节点和两个 node 节点），并且这三台服务器使用的都是 CentOS 7 系统。

一、准备工作（三个节点都需要设置）

1，安装 Docker

所有的节点都需要安装 Docker，具体步骤可以参考之前的文章：

CentOS下 Docker、Docker Compose 的安装教程（附详细步骤）

2，安装 kubelet、kubeadm 和 kubectl

（1）我们需要在所有节点上安装 kubelet、kubeadm 和 kubectl，它们作用分别如下：

kubeadm：用来初始化集群（Cluster）
kubelet：运行在集群中的所有节点上，负责启动 pod 和容器。
kubectl：这个是 Kubernetes 命令行工具。通过 kubectl 可以部署和管理应用，查看各种资源，创建、删除和更新各种组件。

（2）依次执行下面命令进行安装这三个工具（为避免出现“网络不可达”错误，这里将谷歌的镜像换成国内镜像）：

$ cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes

baseurl=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=0
repo_gpgcheck=0

gpgkey=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF
 
#安装kubelet kubeadm kubectl,可以指定版本
$ yum install -y kubelet kubeadm kubectl --disableexcludes=kubernetes
 
 
 
#启动kubelet 并设置为默认开机启动
$ systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet
 

3，修改 sysctl 配置

对于 RHEL/CentOS 7 系统，可以会由于 iptables 被绕过导致网络请求被错误的路由。所以还需执行如下命令保证 sysctl 配置中 net.bridge.bridge-nf-call-iptables 被设为1。

（1）使用 vi 命令编辑相关文件：

vi /etc/sysctl.conf

（2）在文件中添加如下内容后，保存退出。

net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1

（3）最后执行如下命令即可：

sysctl --system

4，关闭 swap

（1）首先执行如下命令将其关闭：

swapoff -a

（2）接着编辑 /etc/fstab 文件。

vi /etc/fstab

（3）将 /dev/mapper/centos-swap swap swap default 0 0 这一行前面加个 # 号将其注释掉。

（4）编辑完毕后保存退出。这样机器重启后 swap 便不会又自动打开了。

5. 修改Cgroup Driver

5.1 修改daemon.json

修改daemon.json，新增‘"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"’

[root@master ~]# more /etc/docker/daemon.json

{
"registry-mirrors": ["http://f1361db2.m.daocloud.io"],
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
}

5.2 重新加载docker

[root@master ~]# systemctl daemon-reload
[root@master ~]# systemctl restart docker

6.设置SELinux

# 将 SELinux 设置为 permissive 模式(将其禁用)

$ setenforce 0

$ sed -i ‘s/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=permissive/‘ /etc/selinux/config

二、Master 节点的安装配置

1，初始化 Master

（1）我们在 Master 上执行如下命令进行初始化：

注意：--pod-network-cidr=10.244.0.0/16 是 k8s 的网络插件所需要用到的配置信息，用来给 node 分配子网段。然后我们这边用到的网络插件是 flannel，就是这么配。

1	`$:kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16` #或者此命令 $:kubeadm init --kubernetes-version=v1.21.0 --apiserver-advertise-address 192.168.37.101 --pod-network-cidr=10.10.0.0/16

（2）初始化的时候 kubeadm 会做一系列的校验，以检测你的服务器是否符合 kubernetes 的安装条件，检测结果分为 [WARNING] 和 [ERROR] 两种。其中 [ERROR] 部分要予以解决。

（3）比如上图我这里检测到三个 error：

Master 节点需要至少两核 CPU：由于我用的是虚拟机，关机后更改下虚拟机配置即可。
bridge-nf-call-iptables 这个参数，需要设置为 1：如果我们前面做了准备工作里的第三步，就不会有这个问题了。
swap 需要关闭：执行 swapoff -a 将其关闭即可。

（4）所有 error 解决后，再执行最开始的 init 命令后 kubeadm 就开始安装了。但通常这时还是会报错，kubeadm init 命令默认使用的docker镜像仓库为k8s.gcr.io，国内无法直接访问，于是需要变通一下。

（5）我们可以通过国内厂商提供的 kubernetes 的镜像服务来下载，执行以下命令比如第一个 k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.14.1 镜像，可以执行如下命令从阿里云下载：

#创建脚本文件 images.sh,
$:vi  images.sh

#脚本内容如下：

#!/bin/bash
#镜像仓库地址
#阿里 registry.aliyuncs.com/google_containers
url=registry.aliyuncs.com/google_containers
version=v1.21.0
images=(`kubeadm config images list --kubernetes-version=$version|awk -F ‘io/‘ ‘{print $2}‘`)
for imagename in ${images[@]} ; do
  if [[ $imagename = coredns* ]] ;
     then
      docker pull $imagename
      docker tag  $imagename k8s.gcr.io/$imagename
      docker rmi -f $imagename
     else
      docker pull $url/$imagename
      docker tag  $url/$imagename k8s.gcr.io/$imagename
      docker rmi -f $url/$imagename
     fi
done

#然后授予执行权限
$:chmod +x ./images.sh
#执行：
$:./images.sh

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（6）其中 coredns/coredns:v1.8.0 下载失败，因从hub.docker上查找不到此版本，我们采用手动的方式进行下载，访问conedns官网，找到对应版本进行下载

K8s - Kubernetes集群安装部署-CentOS7

通过以下命令导入容器

1	$:cat coredns_1.8.0_linux_amd64.tgz \| docker import - coredns:v1.8.0

（7）镜像下载下来以后再通过 docker tag 命令将其改成kudeadm安装时候需要的镜像名称。

$:docker tag coredns:v1.8.0  k8s.gcr.io/coredns/coredns:v1.8.0

（8）镜像全部下载完毕后，再执行最开始的 init 命令后 kubeadm 就能成功安装了。最后一行，kubeadm 会提示我们，其他节点需要加入集群的话，只需要执行这条命令就行了，同时里面包含了加入集群所需要的 token（这个要记下来）。

2，配置 kubectl（使用root用户也正常）

kubectl 是管理 Kubernetes 集群的命令行工具，前面我们已经在所有的节点安装了 kubectl。Master 初始化安装完后需要做一些配置工作，然后 kubectl 就能使用了。

（1）具体操作就依照前面 kubeadm init 输出的第一个红框内容。这里推荐使用使用普通用户执行 kubectl（root 会有一些问题），首先我们新建个普通用户 hangge，具体方法可以参考我之前写的文章：

Linux - 新建用户教程（新增一个具有root权限的新用户）

（2）切换成 app用户

su - app

（3）依次执行如下命令（即前面 kubeadm init 输出的第一个红框内容），为 hangge 用户配置 kubectl：

mkdir -p $HOME/.kube

sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config

sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

（4）为了使用更加便捷，启用 kubectl 命令的自动补全功能。

echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bash_profile
source .bash_profile 

3，安装 Pod 网络

要让 Kubernetes 集群能够工作，必须安装 Pod 网络，否则 Pod 之间无法通信。（即前面 kubeadm init 输出的第二个红框内容）

Kubernetes 支持多种网络方案，flannel或者calico。执行如下命令即可部署 flannel/calico：

1	`kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml` kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml

4，开放端口(可以关闭防火墙)

分别执行下面两条命令配置 firewall 防火墙策略，开放相关端口：

firewall-cmd --permanent --add-port=6443/tcp
firewall-cmd --permanent --add-port=2379/tcp
firewall-cmd --permanent --add-port=2380/tcp
firewall-cmd --permanent --add-port=10250/tcp
firewall-cmd --permanent --add-port=10251/tcp
firewall-cmd --permanent --add-port=10252/tcp
firewall-cmd --reload

三、Node 节点的安装配置

1，添加节点

（1）在两个 node 节点上分别执行如下命令（即前面 kubeadm init 输出的最后一个红框内容），将其注册到 Cluster 中：

1	kubeadm join 192.168.37.101:6443 --token ethqh8.nmtfwcg88gnfwvsu --discovery-token-ca-cert-hash sha256:1319e8da4d083b5b2f40161045845674bdbe7823c93c6767326c39cf719cb0f1

（2）显示如下内容则说明节点添加成功：

（3）

安装过程中，出现以下错误，通过使用命令：kubeadm reset 解决

2，安装镜像

（1）在每一个 node 节点上我们还需要下载 quay.io/coreos/flannel:v0.11.0-amd64、k8s.gcr.io/pause 和 k8s.gcr.io/kube-proxy 这三个镜像，其中后面两个镜像具体版本可以执行kubeadm config images list 查看一下：

（2）由于网络问题，后面两个镜像可能没法自动下载下来（第一个可以直接下载）。我们可以通过国内厂商提供的 kubernetes 的镜像服务来下载，再通过 docker tag 命令将其改成kudeadm 需要的镜像名称。

docker pull quay.io/coreos/flannel:v0.11.0-amd64
 
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.1
docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.1 k8s.gcr.io/pause:3.1
 
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.14.1
docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.14.1 k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.14.1

3，开放端口

10250 端口是一定要开放的，如果控制节点也要运行容器，也需要开启对应的端口（30000-32767）

firewall-cmd --permanent --add-port=10250/tcp
firewall-cmd --reload

四、查看节点状态

（1）在 master 节点上执行 kubectl get nodes 查看节点状态：

（2）目前 node 节点还处于 NotReady 状态，这是因为每个节点都需要启动若干组件，这些组件都是在 Pod 中运行，需要首先从 Google 下载镜像。

（3）我们可以通过如下命令查看 Pod 状态。CrashLoopBackOff、ContainerCreating、Init:0/1 等都表明 Pod 没有就绪，只有 Running 才是就绪状态。

kubectl get pod --all-namespaces

（4）我们也可以通过 kubectl describe pod <Pod Name> 查看 Pod 的具体情况，比如我们查看 kube-proxy-96bz6 这个 Pod 目前为何还没就绪。

kubectl describe pod kube-proxy-96bz6 --namespace=kube-system

（5）结果如下，是由于下载 image 时失败。这个可能是网络问题，我们可以继续等待，因为 Kubernetes 会自动重试。当然我们也可以自己手动执行 docker pull 去下载这个镜像。

注意：不一定都是 Master 节点下载镜像失败，还有可能是 node 节点上下载镜像失败，具体是哪里可以看前面部分信息。比如这里的 k8s.gcr.io/pause:3.1 就是 node 节点上没下载下来。

（6）当所有的 Pod 都处于 Running 状态后，可以发现所有的节点也就准备好了。至此 Kubernetes集群创建成功。

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一、准备工作（三个节点都需要设置）

1，安装 Docker

2，安装 kubelet、kubeadm 和 kubectl

3，修改 sysctl 配置

4，关闭 swap

5. 修改Cgroup Driver

5.1 修改daemon.json

5.2 重新加载docker

二、Master 节点的安装配置

1，初始化 Master

3，安装 Pod 网络

4，开放端口(可以关闭防火墙)

三、Node 节点的安装配置

1，添加节点

2，安装镜像

3，开放端口

四、查看节点状态

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