02-Kubernetes-集群环境搭建(上)

简介: 02-Kubernetes-集群环境搭建

前言

  • 本篇来学习如何搭建一个Kubernetes集群

集群类型

  • kubernetes集群大体上分为两类:一主多从和多主多从。
  • 一主多从:一台Master节点和多台Node节点,搭建简单,但是有单机故障风险,适合用于测试环境
  • 多主多从:多台Master节点和多台Node节点,搭建麻烦,安全性高,适合用于生产环境

搭建集群方式

kubeadm

二进制包

  • 从github 下载发行版的二进制包,手动部署每个组件,组成Kubernetes 集群。

主机规划

  • 本次学习将采用较简单的一主两从的方式搭建集群
作用 IP 操作系统 配置
master1 192.168.96.100 Centos7.5基础设施服务器 2颗CPU2G内存50G硬盘
node1 192.168.96.101 Centos7.5基础设施服务器 2颗CPU2G内存50G硬盘
node2 192.168.96.102 Centos7.5基础设施服务器 2颗CPU2G内存50G硬盘

环境搭建

  • 本次环境搭建需要安装三台Centos服务器(一主二从),然后在每台服务器中分别安装docker(18.06.3),kubeadm(1.17.4)、kubelet(1.17.4)、kubectl(1.17.4)程序。

1. 主机安装

网络地址:192.168.109.100(每台主机都不一样分别为100、101、102)

子网掩码:255.255.255.8

黑默认网关:192.168.109.2

DNS:223.5.5.5

主机名分别是master、node1、node2

2. 环境初始化

1. 检查操作系统版本
# 此方式下安装kubernetes集群要求Centos版本要在7.5或之上
[root@master ~]# cat /etc/redhat-release
Centos Linux 7.5.1804 (Core)
2. 配置主机名解析
  • 为了方便后面集群节点间的直接调用,在这配置一下主机名解析,企业中推荐使用内部DNS服务器
# 主机名成解析 编辑三台服务器的/etc/hosts文件,添加下面内容
192.168.96.100 master
192.168.96.101 node1
192.168.96.102 node2
  • 检查三台服务器网络是否连通
ping master
ping node1
ping node2

3. 时间同步
  • kubernetes要求集群中的节点时间必须精确一致,这里直接使用chronyd服务从网络同步时间。企业中建议配置内部的会见同步服务器
# 启动chronyd服务
[root@master ~]# systemctl start chronyd
# 设置开机自启动
[root@master ~]# systemctl enable chronyd
# 查看三台服务器时间
[root@master ~]# date
4. 禁用iptable和firewalld服务
  • kubernetes和docker在运行中会产生大量的iptables规则,为了不让系统规则跟它们混淆,直接关闭系统的规则
# 1 关闭firewalld服务
[root@master ~]# systemctl stop firewalld
[root@master ~]# systemctl disable firewalld
# 2 关闭iptables服务 centos 服务器版没有此服务,报错请忽略
[root@master ~]# systemctl stop iptables
[root@master ~]# systemctl disable iptables
5. 禁用selinux
  • selinux是linux系统下的一个安全服务,如果不关闭它,在安装集群中会产生各种各样的奇葩问题
# vi /etc/selinux/config 文件,修改SELINUX的值为disable   原值 enforcing
# 注意修改完毕之后需要重启linux服务
SELINUX=disabled

6. 禁用swap分区
  • swap分区指的是虚拟内存分区,它的作用是在物理内存使用完之后,将磁盘空间虚拟成内存来使用启用swap设备会对系统的性能产生非常负面的影响,因此kubernetes要求每个节点都要禁用swap设备但是如果因为某些原因确实不能关闭swap分区,就需要在集群安装过程中通过明确的参数进行配置说明
# 编辑分区配置文件 /etc/fstab,注释掉swap分区一行
# 注意修改完毕之后需要重启linux服务
vim /etc/fstab
# 注释掉 /dev/mapper/centos-swap swap
# /dev/mapper/centos-swap swap

7. 修改linux的内核参数
# 修改linux的内核采纳数,添加网桥过滤和地址转发功能
# 编辑/etc/sysctl.d/kubernetes.conf文件,添加如下配置:
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
# 重新加载配置
[root@master ~]# sysctl -p
# 加载网桥过滤模块
[root@master ~]# modprobe br_netfilter
# 查看网桥过滤模块是否加载成功
[root@master ~]# lsmod | grep br_netfilter

8. 配置ipvs功能
  • 在kubernetes中service有两种代理模型,一种是基于iptables的,一种是基于ipvs的两者比较的话,ipvs的性能明显要高一些,但是如果要使用它,需要手动载入ipvs模块
# 1.安装ipset和ipvsadm
[root@master ~]# yum install ipset ipvsadm -y
# 2.添加需要加载的模块写入脚本文件
[root@master ~]# cat <<EOF> /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
#!/bin/bash
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack_ipv4
EOF
# 3.为脚本添加执行权限
[root@master ~]# chmod +x /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
# 4.执行脚本文件
[root@master ~]# /bin/bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
# 5.查看对应的模块是否加载成功
[root@master ~]# lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4

9. 重启服务器
  • 重启三台服务器,
reboot
  • 验证设置
#  查看禁用selinux
getenforce
# 查看禁用swap分区
free -m

安装Docker

# 1、切换镜像源
[root@master ~]# wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
# 2、查看当前镜像源中支持的docker版本
[root@master ~]# yum list docker-ce --showduplicates
# 3、安装特定版本的docker-ce
# 必须制定--setopt=obsoletes=0,否则yum会自动安装更高版本
[root@master ~]# yum install --setopt=obsoletes=0 docker-ce-18.06.3.ce-3.el7 -y
# 4、添加一个配置文件
# Docker 在默认情况下使用Vgroup Driver为cgroupfs,而Kubernetes推荐使用systemd来替代cgroupfs
[root@master ~]# mkdir /etc/docker
[root@master ~]# cat <<EOF> /etc/docker/daemon.json
{
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "registry-mirrors": ["https://kn0t2bca.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
# 5、启动dokcer
[root@master ~]# systemctl restart docker
[root@master ~]# systemctl enable docker

安装Kubernetes组件

# 1、由于kubernetes的镜像在国外,速度比较慢,这里切换成国内的镜像源
# 2、编辑/etc/yum.repos.d/kubernetes.repo,添加下面的配置
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgchech=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
# 3、安装kubeadm、kubelet和kubectl
[root@master ~]# yum install --setopt=obsoletes=0 kubeadm-1.17.4-0 kubelet-1.17.4-0 kubectl-1.17.4-0 -y
# 4、配置kubelet的cgroup
# 编辑 /etc/sysconfig/kubelet, 添加下面的配置
KUBELET_CGROUP_ARGS="--cgroup-driver=systemd"
KUBE_PROXY_MODE="ipvs"
# 5、设置kubelet开机自启
[root@master ~]# systemctl enable kubelet

准备集群镜像

# 在安装kubernetes集群之前,必须要提前准备好集群需要的镜像,所需镜像可以通过下面命令查看
[root@master ~]# kubeadm config images list
# 下载镜像
# 此镜像kubernetes的仓库中,由于网络原因,无法连接,下面提供了使用阿里镜像的方案
images=(
  kube-apiserver:v1.17.4
  kube-controller-manager:v1.17.4
  kube-scheduler:v1.17.4
  kube-proxy:v1.17.4
  pause:3.1
  etcd:3.4.3-0
  coredns:1.6.5
)
for imageName in ${images[@]};do
  docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/$imageName
  docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/$imageName k8s.gcr.io/$imageName
  docker rmi registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/$imageName 
done


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