kubernetes集群搭(kubeadm方式）

2024-01-03 16:27:29

前言

Kubeadm 是一个 K8s 部署工具，提供 kubeadm init 和 kubeadm join，用于快速部
署 Kubernetes 集群。

一、kubeadm 部署方式介绍

kubeadm 是官方社区推出的一个用于快速部署 kubernetes 集群的工具，这个工具能通
过两条指令完成一个 kubernetes 集群的部署：

第一、创建一个 Master 节点 kubeadm init
第二，将 Node 节点加入到当前集群中 $ kubeadm join <Master 节点的 IP 和端口 >

二、安装要求

在开始之前，部署 Kubernetes 集群机器需要满足以下几个条件：

一台或多台机器，操作系统 CentOS7.x-86_x64
硬件配置：2GB 或更多 RAM，2 个 CPU 或更多 CPU，硬盘 30GB 或更多
集群中所有机器之间网络互通
可以访问外网，需要拉取镜像
禁止 swap 分区

三、最终目标

（1）在所有节点上安装 Docker 和 kubeadm
（2）部署 Kubernetes Master
（3）部署容器网络插件
（4）部署 Kubernetes Node，将节点加入 Kubernetes 集群中
（5）部署 Dashboard Web 页面，可视化查看 Kubernetes 资源

四、准备环境

角色 IP
centos7-master 192.168.168.61
centos7-node1 192.168.168.62
centos7-node2 192.168.168.63

五、系统初始化

1. 关闭防火墙

$ systemctl stop firewalld（永久关闭）
$ systemctl disable firewalld（临时关闭）

有关防火墙的命令

打开防火墙

systemctl start firewalld.service #启动firewall (立即生效)
systemctl enable firewalld.service #firewall开机启动

查看防火墙的状态

firewall-cmd --state

2. 关闭selinux

$ sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config # 永久
$ setenforce 0 # 临时

方法二：

vi /etc/selinux/config

将SELINUX的状态改成disabled,然后重启，reboot

注：
1.selinux这个是用来加强安全性的一个组件，挺复杂的，一般直接禁用
2.关闭selinux以允许容器访问宿主机的文件系统

3. 关闭swap

$ swapoff -a # 临时
$ vim /etc/fstab # 永久

注释里面的"/dev/mapper/centos-swap swap"

注：
1.swap相当于“虚拟内存”。当物理内存不足时，拿出部分硬盘空间当SWAP分区（虚拟成内存）使用，从而解决内存容量不足的情况。
2.kubelet 在 1.8 版本以后强制要求 swap 必须关闭
3.free -m 命令可以查看交换区的空间大小，我们注释完再使用这个命令发现交换区swap还没关闭，因为需要重启才生效

4. 配置主机名

$ hostnamectl set-hostname <hostname>

注：这一步如果少了的话，后面执行kubeadm join的时候会报错，提示有相同名称的节点，所有其他机器的hostname不能一样，工作节点可以写node01、node02这样子

5. 在 master 添加 hosts

$ cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.168.61 master
192.168.168.62 node1
192.168.168.63 node2
EOF

注意：只在master中执行

6. 将桥接的 IPv4 流量传递到 iptables 的链

$ cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
$ sysctl --system # 生效

以master为例。。。。node1和node2执行同样的操作

注：k8s该网络需要设置内核参数bridge-nf-call-iptables=1，没有这个后面添加网络的时候会报错。

7. 时间同步

$ yum install ntpdate -y
$ ntpdate time.windows.com

三台机器上都需要执行该命令。

六、所有节点安装 Docker/kubeadm/kubelet

Kubernetes 默认 CRI（容器运行时）为 Docker，因此先安装 Docker。

1. 安装 Docker

参考之前的docker安装教程

$ wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -0 /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
$ yum -y install docker-ce-18.06.1.ce-3.el7
$ systemctl enable docker && systemctl start docker
$ docker --version

2. 添加阿里云 YUM 软件源

设置仓库地址

# cat > /etc/docker/daemon.json << EOF
{
"registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF

添加 yum 源

$ cat > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo << EOF
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=0
repo_gpgcheck=0
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg
https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

3. 安装 kubeadm，kubelet 和 kubectl

$ yum install -y kubelet-1.17.0 kubeadm-1.17.0 kubectl-1.17.0
$ systemctl enable kubelet

注： yum install kubectl kubelet kubeadm，这样写会默认安装最新版1.19.4,但是和我后面执行的kubeadm init --kubernetes-version=1.18.0版本不一致，会报错，所以我这里yum后面指定了版本

七、部署 Kubernetes Master

1. 在 192.168.168.61（Master）执行

$ kubeadm init \
--apiserver-advertise-address=192.168.168.61 \
--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
--kubernetes-version v1.17.0 \
--service-cidr=10.96.0.0/12 \
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16

由于默认拉取镜像地址 k8s.gcr.io 国内无法访问，这里指定阿里云镜像仓库地址。

2. 使用 kubectl 工具：

mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
$ kubectl get nodes

八、加入 Kubernetes Node

1. 在 192.168.31.62/63（Node）执行

向集群添加新节点，执行在 kubeadm init（在master节点中执行的那个）输出的 kubeadm join 命令：

$  kubeadm join 192.168.168.61:6443 --token 547epd.gucnelnnqkq8p1lj \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:0d65912c9839e8f05bda7fd7d2fa461a8173bb0d94214cb7bdad76fbb90e80cf

这一步类似 Master Node, kubeadm 也会帮我们安装一些必须的镜像.

报错：因为这个语句不能在master节点中执行，应该加在node节点中。以node1为例。

此时在master节点中执行【kubectl get nodes】命令可得到如下图所示，表示节点已经添加完毕。

记录后面的kubeadm join这段内容，此内容需要在其它节点加入Kubernetes集群时执行。

$  kubeadm join 192.168.168.61:6443 --token 547epd.gucnelnnqkq8p1lj \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:0d65912c9839e8f05bda7fd7d2fa461a8173bb0d94214cb7bdad76fbb90e80cf

创建kubectl

mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
$ kubectl get nodes

注：
1.不配置$HOME/.kube/config的话，kubectl命令不可用，
2.node节点写法有点不一样，node节点的这行为：sudo cp -i /etc/kubernetes/kubelet.conf.conf $HOME/.kube/config

九、安装calico网络（master节点）

[root@master01 ~]# kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml

安装calico网络网络后过一会再输入kubectl get node，可以看到节点的STATUS由NotReady变为Ready

安装完成后需要可以通过以下命令查看状态

十、测试 kubernetes 集群

1在 Kubernetes 集群中创建一个 pod，验证是否正常运行：

$ kubectl create deployment nginx --image=nginx

2.查看安装状态, 直到容器进入 Running

kubectl get pod

3. 对外暴露服务

$ kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort

查看状态

$ kubectl get pod,svc

访问测试, 通过任一 Node 的 Ip + 暴露的端口访问 nginx 服务

访问地址：http://NodeIP:Port

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