利用kubeadm搭建kubernetes集群

tanjj
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前言

k8s的部署方式：

  1. 传统方式，从github上拉取对应的二进制安装包，解压安装各个组件和节点，过程步骤复杂，特别是各组件要通信，配置各种ca证书。GitHub链接
  2. 由于传统方式安装比较麻烦，所以我们用kubeadm（k8s官方提供的集群部署工具）安装，只需按照以下基本步骤安装即可：
    • master,nodes机器上安装：kubelet、kubeadm和docker，其中node和master都要运行在kebulet和docker环境之上
    • Master：用kubeadm init 命令，拉取下载相关的组件镜像，并启动相关pods（静态pods，不受k8s自身管理），相关的pods组件有：etcd、api-server、controller-manager、scheduler
    • Nodes：用kubeadm join命令把nodes加入到k8s集群中
    • flannel组件，运行在pods的守护级进程，起到个nodes的通信作用。是一个额外的组件（adds on）。GitHub链接
    • kubeadm相关参考文档

一、准备工作

  1. kubernetes需要容器运行时的支持，目前官方支持的容器运行时包括：Docker、Containerd、CRI-O和frakti。本次以Docker作为容器运行环境，推荐版本为Docker CE 18.09。宿主机操作系统使用CentOs

  2. 由于Kubernetes的master和node之间会进行大量通信，安全做法是开放对应的通信端口，在安全的内网环境下可以关闭防火墙服务：

    sudo systemctl disable firewalld

    sudo systemctl stop firewalld

  3. 关闭swap：swapoff -a

  4. 另外，建议在主机上禁用SELinux,让容器可以读取主机的文件系统

    sudo setenforce 0

  5. 解决路由异常：`

    echo "net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
vm.swappiness=0" >> /etc/sysctl.d/k8s.conf`
sudo sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf
若报不存在目录的错误，则运行：sudo modprobe br_netfilter

二、基础环境安装

Kubernetes 从1.4版开始引入了命令行工具kubeadm，致力于简化集群安装的过程，并解决集群的高可用问题。

  • 下载yum-key.gpg和rpm-package-key.gpg

    sudo wget mirrors.aliyun.com/kubernetes/…

    sudo wget mirrors.aliyun.com/kubernetes/…

    导入：

    sudo rpm --import yum-key.gpg

    sudo rpm --import rpm-package-key.gpg

  • 安装docker环境,docker运行时环境的配置：kubernetes.io/docs/setup/…

    cd /etc/yum.repos.d/

    wget <https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

    yum install -y docker-ce

    最后安装18.09版本，不然后面会出现各种问题。

    yum list docker-ce --showduplicates|sort -r  
yum install docker-ce-18.09.0 -y

  • 安装kubeadm和相关工具

    • 配置yum源，yum源配置文件/etc/yum.repos.d/kubernetes.repo：

      [kubernetes]

      name=Kubernetes Repo

      baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/

      enabled=1

      gpgcheck=0

    • 运行命令：yum install -y kubelet kubeadm kubectl --disableexcludes=kubernetes

  • 启动kubelet和docker服务，并开启开机启动。但是现在启动kubelet是会失败的，可先忽略

    systemctl enable docker && systemtcl start docker

    systemctl enable kubelet && systemtcl start kubelet

  • 使用kubeadm config print init-defaults > init-config.yaml 初始化一份配置文件，并且修改文件中配置为：imageRepository: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers，因为默认的镜像地址在国内是会被墙的。（注意，如果advertiseAddress的值配置有问题，到加入节点kubeadm join的时候会出现卡住的情况，这时候检查advertiseAddress配置的ip是否有问题）

  • kubeadm config images pull --config=init-config.yaml 拉取下载所需镜像。

三、master节点的安装

  • 至此，准备工作已经完毕。运行kubeadm init --config=init-config.yaml 进行初始化，如运行结果提示kubelet没启动或者启动失败，可以重启kubelet。然后运行kubeadm rest重置，再进行kubeadm init操作

  • 安装完毕后，按照提示命令，复制配置文件到普通用户的home目录下：

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

    这样就在master安装了kubernetes，但是在集群内还没有任何的node和缺乏对容器网络的配置。其中值得注意的是，在kubeadm init完成后，最后几行提示信息包含了加入其他节点的指令和所要的token。如果遗忘。可用命令sudo kubeadm token create --print-join-command重新打印出来。

四、安装Node

  • 新增一个节点，系统准备所需的yun源是一样的，安装的工具可以不装kubectl。安装完毕后，启动docker和kubelet服务。

  • 为kubeadm命令生成配置文件，文件内容如下：

    其中apiServerEndpoint的值是master的服务器地址，token和tlsBootstrapToken的值是master安装最后的一行信息。

  • kubeadm join大致的生命流程是：1、preflight checks；2、从集群中读取配置，也就是apiServerEndpoint中配置的地址中获取；也就是在master的这个配置，可以用命令kubectl -n kube-system get cm kubeadm-config -oyaml查看。3、下载这个配置，然后写入到/var/lib/kubelet/config.yaml；4、激活kubelet。如果在第二部中，读取配置出现问题，有可能出现卡住的情况，这时要检查maste的apiServerEndpoint和node的是否一致。

  • node join完毕后，可以在master节点kubectl get nodes查看节点列表和状态等

五、安装网络插件

  1. 执行kubectl get nodes 你会发现master和node节点都是NoReady状态，那是因为还没安装CNI网络插件

  2. 对于CNI网络插件，可有很多选择，可参考：<kubernetes.io/docs/setup/…

  3. 这里，我们选择weave插件，执行命令kubectl apply -f "https://cloud.weave.works/k8s/net?k8s-version=$(kubectl version | base64 | tr -d '\n')"即可完成安装。

  4. 最后master上运行命令kubectl get pods --all-namespaces看看相关的pods是不是都running状态了，否则，运行kubectl describe -n kube-system(命名空间) pods [pod名称]查看对应pod的详细信息，一般失败原因都是拉取镜像失败

    至此，我们简单的k8s集群已经部署完毕。。。

六、一些有用的命令

  • sudo netstat -ntlp | grep LISTEN 查看监听的端口
  • kubectl get pods -n kube-system -o wide 查看pods的更多扩展信息
  • kubectl get ns 获取所有的命名空间
  • sudo yum list kubelet --showduplicates //查看所有yum包的可用版本
  • kubectl get pods --all-namespaces 查看所有命名空间下的pods
  • kubectl get pod [pod name] -n [namespace] -o yaml | kubectl replace --force -f flannel.yaml 根据配置重启某pods
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