kubernetes之3---kubeadm部署k8s集群

2021-10-10 23:47:21

kubeadm部署k8s集群

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官方文档

环境准备

主机 IP 配置 软件
k8s-adm-master 10.0.0.15 2核2G docker-ce，kubelet，kubeadm，kubectl
k8s-adm-node1 10.0.0.16 2核2G docker-ce，kubelet，kubeadm，kubectl

  • 关闭：selinux，firewalld和NetworkManager，postfix（非必须）

  • 修改IP地址、主机名

hostnamectl set-hostname 主机名
sed -i ‘s/200/IP/g‘ /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
  • 添加hosts解析
cat > /etc/hosts <<EOF
127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
10.0.0.15 k8s-adm-master
10.0.0.16 k8s-adm-node1
EOF
  • 修改内核参数，关闭swap分区
cat <<EOF > /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
sysctl --system
swapoff -a
sed -i ‘s%/dev/mapper/centos-swap%#&%g‘ /etc/fstab

安装docker-ce

wget -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
yum install docker-ce-18.09.7 -y
systemctl enable docker.service
systemctl start docker.service
systemctl start docker
cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
"registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"],
}
EOF
systemctl restart docker.service
docker info

安装kubeadm

cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/
enabled=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF
yum install kubelet-1.15.4-0 kubeadm-1.15.4-0 kubectl-1.15.4-0 -y
systemctl enable kubelet.service
systemctl start kubelet.service

使用kubeadm初始化k8s集群

  1. 选择一个控制节点（k8s-adm-master），初始化一个k8s集群：
kubeadm init --kubernetes-version=v1.15.4 --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --service-cidr=10.254.0.0/16
  1. 等待镜像下载，可以使用docker images查看下载进度。
  2. Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!
  3. 执行提示命令1：
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
  1. 执行提示命令2：node节点加入k8s集群
kubeadm join 10.0.0.15:6443 --token uwelrl.g25p8ye1q9m2sfk7     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:e598a2895a53fded82d808caf9b9fd65a04ff59a5b773696d8ceb799cac93c5e

默认 token 24H过期，需要重新生成

kubeadm token create --print-join-command

默认 证书 10年过期，查看

cfssl-certinfo -cert /etc/kubernetes/pki/ca.crt
  1. kubectl命令行TAB键补全：
echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bashrc

master节点配置flannel网络

  1. 准备yaml文件
cat <<EOF >> /etc/hosts
199.232.4.133 raw.githubusercontent.com
EOF
wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
  1. 创建资源
kubectl create -f kube-flannel.yml
  1. 查看资源
kubectl get all -n kube-system
kubectl get nodes

metric-server

metrics-server Github 1.15

  1. 准备yaml文件，使用国内镜像地址（2个），修改一些其他参数

  2. 创建资源（准备镜像：registry.aliyuncs.com/google_containers/addon-resizer:1.8.5和registry.aliyuncs.com/google_containers/metrics-server-amd64:v0.3.3）

kubectl create -f .
  1. 查看资源监控
kubectl top nodes

导出所有镜像

docker save `docker images|awk ‘NR>1{print $1":"$2}‘|xargs -n 50` -o docker_k8s_kubeadm.tar.gz

弹性伸缩

  1. 创建业务资源
kubectl create -f /root/k8s_yaml/deploy/k8s_deploy2.yaml
  1. 创建HPA规则
kubectl autoscale deploy nginx --max=6 --min=1 --cpu-percent=5
  1. 查看pod
kubectl get pod
  1. 创建service和ingress资源，部署dashboard服务，ab压力测试弹性伸缩。

StatefulSet 资源

StatefulSet （PetSets）：宠物应用，有状态的应用，有数据的应用，pod名称固定（有序 01 02 03）。

  • 适用于每个Pod中有自己的编号，需要互相访问，以及持久存储区分。
  • 例如数据库应用，redis，es集群，mysql集群。

StatefulSet 用来管理 Deployment 和扩展一组 Pod，并且能为这些 Pod 提供序号和唯一性保证。

StatefulSet 为它的每个 Pod 维护了一个固定的 ID。这些 Pod 是基于相同的声明来创建的，但是不能相互替换：无论怎么调度，每个 Pod 都有一个永久不变的 ID。

参考文档

StatefulSets 对于需要满足以下一个或多个需求的应用程序很有价值：

  • 稳定的、唯一的网络标识符。$(StatefulSet 名称)-$(序号)
  • 稳定的、持久的存储。
  • 有序的、优雅的部署和缩放。
  • 有序的、自动的滚动更新。

使用限制

  • 给定 Pod 的存储必须由 PersistentVolume 驱动基于所请求的 storage class 来提供，或者由管理员预先提供。
  • 删除或者收缩 StatefulSet 并不会删除它关联的存储卷。保证数据安全。
  • StatefulSet 当前需要无头服务(不分配 ClusterIP的 svc 资源)来负责 Pod 的网络标识。需要预先创建此服务。
  • 有序和优雅的终止 StatefulSet 中的 Pod ，在删除前将 StatefulSet 缩放为 0。
  • 默认 Pod 管理策略(OrderedReady) 使用滚动更新，可能进入损坏状态，需要手工修复。
  1. 搭建NFS提供静态存储
  2. 配置动态存储
mkdir -p /root/k8s_yaml/sts/ && cd /root/k8s_yaml/sts/
# 实现自动创建PV功能，提供存储类SC
cat > /root/k8s_yaml/sts/nfs-client.yaml <<EOF
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: nfs-client-provisioner
spec:
  replicas: 1
  strategy:
    type: Recreate
  selector:
    matchLabels:
      app: nfs-client-provisioner
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nfs-client-provisioner
    spec:
      serviceAccountName: nfs-client-provisioner
      containers:
        - name: nfs-client-provisioner
          image: quay.io/external_storage/nfs-client-provisioner:latest
          volumeMounts:
            - name: nfs-client-root
              mountPath: /persistentvolumes
          env:
            - name: PROVISIONER_NAME
              value: fuseim.pri/ifs
            - name: NFS_SERVER
              value: 10.0.0.15
            - name: NFS_PATH
              value: /data
      volumes:
        - name: nfs-client-root
          nfs:
            server: 10.0.0.15
            path: /data
EOF
# RBAC
cat > /root/k8s_yaml/sts/nfs-client-rbac.yaml <<EOF
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: nfs-client-provisioner

---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: nfs-client-provisioner-runner
rules:
  - apiGroups: [""]
    resources: ["persistentvolumes"]
    verbs: ["get", "list", "watch", "create", "delete"]
  - apiGroups: [""]
    resources: ["persistentvolumeclaims"]
    verbs: ["get", "list", "watch", "update"]
  - apiGroups: ["storage.k8s.io"]
    resources: ["storageclasses"]
    verbs: ["get", "list", "watch"]
  - apiGroups: [""]
    resources: ["events"]
    verbs: ["list", "watch", "create", "update", "patch"]
  - apiGroups: [""]
    resources: ["endpoints"]
    verbs: ["create", "delete", "get", "list", "watch", "patch", "update"]

---
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: run-nfs-client-provisioner
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: nfs-client-provisioner
    namespace: default
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: nfs-client-provisioner-runner
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
EOF
# 创建SC资源，基于nfs-client-provisioner，设为默认SC
cat > /root/k8s_yaml/sts/nfs-client-class.yaml <<EOF
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: course-nfs-storage
  annotations:
    storageclass.kubernetes.io/is-default-class: "true"
provisioner: fuseim.pri/ifs
EOF

给sc资源，命令行打默认补丁：

kubectl patch storageclass course-nfs-storage -p ‘{"metadata": {"annotations":{"storageclass.kubernetes.io/is-default-class":"true"}}}‘
  1. 创建资源（准备镜像：quay.io/external_storage/nfs-client-provisioner:latest）
kubectl create -f .
  1. 创建pvc资源yaml文件
cat > /root/k8s_yaml/sts/test_pvc1.yaml <<EOF
kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: pvc1
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi
EOF
  1. 创建pvc资源：测试动态存储
kubectl create -f test_pvc1.yaml
  1. 查看资源：验证动态存储
kubectl get pvc
kubectl get pv
  1. 查看sts解释
kubectl explain sts.spec.volumeClaimTemplates
kubectl explain sts.spec.volumeClaimTemplates.spec
kubectl explain sts.spec.selector.matchLabels
  1. 创建sts及其依赖svc资源yaml文件
# 创建无头service：不分配 ClusterIP
cat > /root/k8s_yaml/sts/sts_svc.yaml <<EOF
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: nginx
spec:
  type: ClusterIP
  clusterIP: None
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80
  selector:
    app: nginx
EOF
cat > /root/k8s_yaml/sts/sts.yaml <<EOF
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: nginx
spec:
  serviceName: nginx
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: html
    spec:
      resources:
        requests:
          storage: 5Gi
      accessModes: 
        - ReadWriteOnce
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.13
        volumeMounts:
          - name: html
            mountPath: /usr/shart/nginx/html
        ports:
        - containerPort: 80
EOF
  1. 创建svc和sts资源
kubectl create -f sts_svc.yaml
kubectl create -f sts.yaml
  1. 查看资源：pod是有序的，对应pvc也是有序的，但pvc无序
kubectl get pod
kubectl get pv
kubectl get pvc
  1. 直接使用域名访问容器：容器名不变，即域名不变
ping nginx-0.nginx.default.svc.cluster.local
  1. 查看DNS地址
[root@k8s-adm-master sts]# kubectl get pod -n kube-system -o wide | grep coredns
coredns-bccdc95cf-9sc5f                  1/1     Running   2          20h   10.244.0.6    k8s-adm-master   <none>           <none>
coredns-bccdc95cf-k298p                  1/1     Running   2          20h   10.244.0.7    k8s-adm-master   <none>           <none>
  1. 解析域名
yum install bind-utils -y
dig @10.244.0.6 nginx-0.nginx.default.svc.cluster.local +short

nginx-0.nginx.default.svc.cluster.local

Pod 的 DNS 子域： $(主机名).$(所属服务的 DNS 域名)

  • 主机名：$(StatefulSet 名称)-$(序号)

  • 所属服务的 DNS 域名： $(服务名称).$(命名空间).svc.$(集群域名)

  • 集群域名： cluster.local

  • 服务名称由 StatefulSet 的 serviceName 域来设定。

集群域名 服务（名字空间/名字） StatefulSet（名字空间/名字） StatefulSet 域名 Pod DNS Pod 主机名
cluster.local default/nginx default/web nginx.default.svc.cluster.local web-{0..N-1}.nginx.default.svc.cluster.local web-{0..N-1}
cluster.local foo/nginx foo/web nginx.foo.svc.cluster.local web-{0..N-1}.nginx.foo.svc.cluster.local web-{0..N-1}
kube.local foo/nginx foo/web nginx.foo.svc.kube.local web-{0..N-1}.nginx.foo.svc.kube.local web-{0..N-1}

Job资源

一次性任务，例如：清理es索引。

  1. 创建job资源yaml文件
mkdir -p /root/k8s_yaml/job/ && cd /root/k8s_yaml/job/
cat > /root/k8s_yaml/job/job.yaml <<EOF
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: nginx
spec:
  template:
    metadata:
      name: myjob
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.13
        ports:
        - containerPort: 80
        command: ["sleep","10"]
      restartPolicy: Never
EOF
  1. 创建job资源
kubectl create -f job.yaml
  1. 查看资源：启动一个pod，10秒后关闭，STATUS：Completed
kubectl get job
kubectl get pod

CronJob资源

定时任务

  1. 创建cronjob资源yaml文件
cat > /root/k8s_yaml/job/cronjob.yaml <<EOF
apiVersion: batch/v1beta1
kind: CronJob
metadata:
  name: nginx
spec:
  schedule: "*/1 * * * *"
  jobTemplate:
    spec:
      template:
        metadata:
          name: myjob
        spec:
          containers:
          - name: nginx
            image: nginx:1.13
            ports:
            - containerPort: 80
            command: ["sleep","10"]
          restartPolicy: Never
EOF
  1. 创建cronjob资源
kubectl create -f cronjob.yaml
  1. 查看资源：10秒后创建一个pod
kubectl get cronjobs
kubectl get pod

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