使用kubeadm快速部署一个k8s集群

简介: 使用kubeadm快速部署一个k8s集群

Kubernetes概述

使用kubeadm快速部署一个k8s集群

Kubernetes高可用集群二进制部署(一)主机准备和负载均衡器安装

Kubernetes高可用集群二进制部署(二)ETCD集群部署

Kubernetes高可用集群二进制部署(三)部署api-server

Kubernetes高可用集群二进制部署(四)部署kubectl和kube-controller-manager、kube-scheduler

Kubernetes高可用集群二进制部署(五)kubelet、kube-proxy、Calico、CoreDNS

Kubernetes高可用集群二进制部署(六)Kubernetes集群节点添加

1. 部署 Kubernetes 集群方式

(1)kubeadm

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。

官方地址:https://kubernetes.io/zh-cn/docs/reference/setup-tools/kubeadm/

(2)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。

Kubeadm 虽然降低了部署门槛,但屏蔽了很多细节,遇到问题很难排查。如果想更容易可控,推荐使用二进制包部署 Kubernetes 集群,虽然手动部署麻烦点,期间可以学习很多工作原理,也利于后期维护。

2、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:

1、创建一个 Master 节点 kubeadm init

2, 将 Node 节点加入到当前集群中 $ kubeadm join <Master 节点的 IP 和端口 >

3、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,本次采用操作系统 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

4、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

5、准备环境

角色 IP
master 192.168.254.129
node1 192.168.254.130
node2 192.168.254.131

6、系统初始化

6.1 关闭防火墙:

$ systemctl stop firewalld
$ systemctl disable firewalld

6.2 关闭 selinux:

selinux 叫做“安全增强型 Linux(Security-Enhanced Linux)”,简称 SELinux,它是 Linux 的一个安全子系统

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

6.3 关闭 swap:

swap是磁盘上的一个区域,可以是一个分区,也可以是一个文件,或者是它们的组合,简单点说,当系统物理内存不够时,Linux会将内存中不常访问的数据保存到swap上,这样系统就有更多的物理内存为各个进程服务,而当系统需要访问swap上存储的内容时,再将swap上的数据加载到内存中,这就是我们常说的swap out和swap in。

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

6.4 主机名:

$ hostnamectl set-hostname <hostname>
$ hostname

6.5 在 master 添加 hosts:

$ cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.254.129 master
192.168.254.130 node1
192.168.254.131 node2
EOF

6.6 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

6.7 时间同步:

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

7、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

$ wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /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
docker info

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

由于版本更新频繁,安装时可以指定版本号部署:

$ yum install -y kubelet-1.18.0 kubeadm-1.18.0 kubectl-1.18.0
$ systemctl enable kubelet

8、部署 Kubernetes Master

在(Master)执行:

$ kubeadm init \
  --apiserver-advertise-address=192.168.254.129 \
  --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
  --kubernetes-version v1.18.0 \
  --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。

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

将上边两个命令记录下来。

9、安装 Pod 网络插件(CNI)

在(Master)执行:

$ kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
$ kubectl get pods -n kube-system

如果 Pod 镜像下载失败,可以改这个镜像地址.

也可以在本地新建一个kube-flannel.yml文件,找到对应的内容复制进去:

例如:

---
kind: Namespace
apiVersion: v1
metadata:
  name: kube-flannel
  labels:
    k8s-app: flannel
    pod-security.kubernetes.io/enforce: privileged
---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  labels:
    k8s-app: flannel
  name: flannel
rules:
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - pods
  verbs:
  - get
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - nodes
  verbs:
  - get
  - list
  - watch
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - nodes/status
  verbs:
  - patch
- apiGroups:
  - networking.k8s.io
  resources:
  - clustercidrs
  verbs:
  - list
  - watch
---
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  labels:
    k8s-app: flannel
  name: flannel
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: flannel
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: flannel
  namespace: kube-flannel
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  labels:
    k8s-app: flannel
  name: flannel
  namespace: kube-flannel
---
kind: ConfigMap
apiVersion: v1
metadata:
  name: kube-flannel-cfg
  namespace: kube-flannel
  labels:
    tier: node
    k8s-app: flannel
    app: flannel
data:
  cni-conf.json: |
    {
      "name": "cbr0",
      "cniVersion": "0.3.1",
      "plugins": [
        {
          "type": "flannel",
          "delegate": {
            "hairpinMode": true,
            "isDefaultGateway": true
          }
        },
        {
          "type": "portmap",
          "capabilities": {
            "portMappings": true
          }
        }
      ]
    }
  net-conf.json: |
    {
      "Network": "10.244.0.0/16",
      "Backend": {
        "Type": "vxlan"
      }
    }
---
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: kube-flannel-ds
  namespace: kube-flannel
  labels:
    tier: node
    app: flannel
    k8s-app: flannel
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: flannel
  template:
    metadata:
      labels:
        tier: node
        app: flannel
    spec:
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: kubernetes.io/os
                operator: In
                values:
                - linux
      hostNetwork: true
      priorityClassName: system-node-critical
      tolerations:
      - operator: Exists
        effect: NoSchedule
      serviceAccountName: flannel
      initContainers:
      - name: install-cni-plugin
        image: docker.io/flannel/flannel-cni-plugin:v1.1.2
       #image: docker.io/rancher/mirrored-flannelcni-flannel-cni-plugin:v1.1.2
        command:
        - cp
        args:
        - -f
        - /flannel
        - /opt/cni/bin/flannel
        volumeMounts:
        - name: cni-plugin
          mountPath: /opt/cni/bin
      - name: install-cni
        image: docker.io/flannel/flannel:v0.22.0
       #image: docker.io/rancher/mirrored-flannelcni-flannel:v0.22.0
        command:
        - cp
        args:
        - -f
        - /etc/kube-flannel/cni-conf.json
        - /etc/cni/net.d/10-flannel.conflist
        volumeMounts:
        - name: cni
          mountPath: /etc/cni/net.d
        - name: flannel-cfg
          mountPath: /etc/kube-flannel/
      containers:
      - name: kube-flannel
        image: docker.io/flannel/flannel:v0.22.0
       #image: docker.io/rancher/mirrored-flannelcni-flannel:v0.22.0
        command:
        - /opt/bin/flanneld
        args:
        - --ip-masq
        - --kube-subnet-mgr
        resources:
          requests:
            cpu: "100m"
            memory: "50Mi"
        securityContext:
          privileged: false
          capabilities:
            add: ["NET_ADMIN", "NET_RAW"]
        env:
        - name: POD_NAME
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.name
        - name: POD_NAMESPACE
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.namespace
        - name: EVENT_QUEUE_DEPTH
          value: "5000"
        volumeMounts:
        - name: run
          mountPath: /run/flannel
        - name: flannel-cfg
          mountPath: /etc/kube-flannel/
        - name: xtables-lock
          mountPath: /run/xtables.lock
      volumes:
      - name: run
        hostPath:
          path: /run/flannel
      - name: cni-plugin
        hostPath:
          path: /opt/cni/bin
      - name: cni
        hostPath:
          path: /etc/cni/net.d
      - name: flannel-cfg
        configMap:
          name: kube-flannel-cfg
      - name: xtables-lock
        hostPath:
          path: /run/xtables.lock
          type: FileOrCreate

执行完成后,需要等待安装一会儿,如果发现coredns-xxxxxxxx一直处于pending状态 说明有问题,网上通过找的资料是需要安装一个网络插件(本次选择的是:Calico

具体命令:

$ curl https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml -O
$ kubectl apply -f calico.yaml

执行以上命令默认安装最新版的calico,这里要注意calico要和自己的k8s版本一致,查看calico支持的k8s对应版本可以在calico官网查看:https://projectcalico.docs.tigera.io/archive/v3.20/getting-started/kubernetes/requirements

本次使用的是:calico版本为3.14

https://docs.tigera.io/archive/v3.14/getting-started/kubernetes/requirements

执行安装命令为:

curl https://docs.projectcalico.org/v3.14/manifests/calico.yaml -O

最后查看状态:

10、加入 Kubernetes Node

(1)在 192.168.254.130/131(从节点)执行:

向集群添加新节点,执行在 kubeadm init 输出的 kubeadm join 命令:

$ kubeadm join 192.168.254.129:6443 --token ywral2.l485zun39nplhef6 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:dd60f7314000709d4dc9b207f72c937ad9d39bec14824883c0fc4742a190d1e8 

默认token有效期为24小时,当过期之后,该token就不可用了。这时就需要重新创建token,操作如下:

kubeadm token create --print-join-command

11、测试 kubernetes 集群

$ kubectl create deployment nginx --image=nginx
$ kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
$ kubectl get pod,svc

通过三个节点任何一个ip + port,都可以访问到nginx

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