2. 搭建 K8s 集群1 基于客户端工具 kubeadm kubeadm 是官方社区推出的一个用于快速部署 kuber

1 基于客户端工具 kubeadm

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：

# 创建一个 Master 节点 kubeadm init 
# 将一个 Worker node 节点加入到当前集群中 kubeadm join <Master 节点的 IP 和端口 >

1.1 安装步骤

使用 kubeadm 方式搭建 Kubernetes 集群主要分为以下几步：

【环境准备】准备三台虚拟机，并安装操作系统 CentOS 7.x
【系统初始化】对三个刚安装好的操作系统进行初始化操作
【安装工具】在三个节点安装 docker kubelet kubeadm kubectl
【集群部署-master】在 master 节点执行kubeadm init命令初始化
【集群部署-node】在 node 节点上执行 kubeadm join命令，把 node 节点添加到当前集群
【安装网络插件】配置 CNI 网络插件，用于节点之间的连通
【测试集群】通过拉取一个 nginx 进行测试，能否进行外网测试

1.2 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【注意】【注意】【注意】【master 需要两核】
可以访问外网，需要拉取镜像，如果服务器不能上网，需要提前下载镜像并导入节点
禁止 swap 分区

1.3 环境

角色	IP	配置	操作
k8smaster1	192.168.60.151	2C 2G	`init` `docker` `kubelet` `kubeadm` `kubectl` `kubeadm init` `cni`
k8snode1	192.168.60.152	2C 2G	`init` `docker` `kubelet` `kubeadm` `kubectl` `kubeadm join`
k8snode2	192.168.60.153	2C 2G	`init` `docker` `kubelet` `kubeadm` `kubectl` `kubeadm join`

1.4 系统初始化

【在每台机器上】执行下面的命令：

# 关闭防火墙
systemctl stop firewalld
# 禁用 firewalld 服务
systemctl disable firewalld

# 关闭 selinux
# 临时关闭【立即生效】告警，不启用，Permissive，查看使用 getenforce 命令
setenforce 0  
# 永久关闭【重启生效】
sed -i 's/SELINUX=enforcing/\SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config  

# 关闭 swap
# 临时关闭【立即生效】查看使用 free 命令
swapoff -a 
# 永久关闭【重启生效】
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

# 在主机名静态查询表中添加 3 台主机
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.60.151 k8smaster
192.168.60.152 k8snode1
192.168.60.153 k8snode2
EOF

# 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
# 使 k8s 配置生效
sysctl --system  

# 时间同步
yum install ntpdate -y
ntpdate time.windows.com

# 根据规划设置主机名【k8smaster1 节点上操作】
hostnamectl set-hostname ks8master1
# 根据规划设置主机名【k8snode1 节点上操作】
hostnamectl set-hostname k8snode1
# 根据规划设置主机名【k8snode2 节点操作】
hostnamectl set-hostname k8snode2

1.5 安装组件

【所有节点】需要安装以下组件，Kubernetes 默认 CRI（容器运行时）为 Docker，因此先安装 Docker。

Docker
kubeadm
kubelet
kubectl

1、安装 Docker


# 配置一下 Docker 的 yum 源【阿里云】
cat >/etc/yum.repos.d/docker.repo<<EOF
[docker-ce-edge]
name=Docker CE Edge - \$basearch
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/7/\$basearch/edge
enabled=1
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg
EOF

# 然后 yum 方式安装 docker
yum -y install docker-ce
# 查看 docker 版本
docker --version

# 配置 docker 的镜像源【阿里云】
cat >> /etc/docker/daemon.json << EOF
{
  "registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
# 启动 docker 
systemctl enable docker 
systemctl start docker 
systemctl status docker

2. 安装 kubeadm，kubelet 和 kubectl

# 配置 k8s 的 yum 源【阿里云】
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

# 安装 kubelet、kubeadm、kubectl，同时指定版本
yum install -y kubelet-1.18.0 kubeadm-1.18.0 kubectl-1.18.0
# 设置开机自启【这里暂时先不启动 kubelet】
systemctl enable kubelet

1.6 master节点

在 192.168.60.151 上执行【集群初始化命令】，也就是k8smaster1节点

kubeadm init --apiserver-advertise-address=192.168.60.151 --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，【执行上述命令会比较慢，因为后台其实已经在拉取镜像了】，我们 docker images 命令即可查看已经拉取的镜像。

部署成功后，【系统提示】运行以下命令使用 kubectl

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

执行完成后，我们使用下面命令，查看我们正在运行的节点

kubectl get nodes

1.8 node节点

下面我们需要到 k8snode1 和 k8snode2 服务器，执行下面的代码向集群添加新节点

执行在 kubeadm init 输出的 kubeadm join 命令：

注意，以下的命令是在 k8smaster1 初始化完成后给出的，每个人的都不一样！！！需要复制自己生成的

kubeadm join 192.168.60.151:6443 --token 8j6ui9.gyr4i156u30y80xf \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:eda1380256a62d8733f4bddf926f148e57cf9d1a3a58fb45dd6e80768af5a500

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

当我们把两个节点都加入进来后，我们就可以去 k8smaster1 节点下执行下面命令查看情况

kubectl get nodes

1.9 CNI网络插件

上面的状态还是 NotReady，下面我们需要网络插件，来进行联网访问

# 下载网络插件配置
wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
# 添加
kubectl apply -f kube-flannel.yml
# 等一会！
# ......
# 查看状态 【kube-system 是 k8s 中的最小单元】
kubectl get pods -n kube-system

运行后的结果为 Ready 状态

【提示】如果上述操作完成后，还存在某个节点处于 NotReady 状态，可以在 Master 将该节点删除

# 将 k8snode1 节点删除【在 k8smaster1 节点上操作】 
kubectl delete node k8snode1

# 将 k8snode1 节点进行重置【在 k8snode1 节点上操作】
kubeadm reset
# 将 k8snode1 节点加入集群【在 k8snode1 节点上操作】
kubeadm join 192.168.60.151:6443 --token 8j6ui9.gyr4i156u30y80xf     --discovery-token-c

1.9 集群测试

我们都知道 K8S 是容器化技术，它可以联网去下载镜像，用容器的方式进行启动

在 Kubernetes 集群中创建一个 pod，验证是否正常运行：

# 下载 nginx 【会联网拉取 nginx 镜像】
kubectl create deployment nginx --image=nginx
# 查看状态
kubectl get pod

如果我们出现 Running 状态的时候，表示已经成功运行了

下面我们就需要将端口暴露出去，让其它外界能够访问

# 暴露端口
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
# 查看一下对外的端口
kubectl get pod,svc

我这里，已经成功暴露了 80 端口到 30529 上

我们到我们的宿主机浏览器上，访问如下地址

http://192.168.60.151:30529/

发现我们的 nginx 已经成功启动了

1.10 常见错误

错误一

在执行 Kubernetes init 方法的时候，出现这个问题

error execution phase preflight: [preflight] Some fatal errors occurred:
    [ERROR NumCPU]: the number of available CPUs 1 is less than the required 2

是因为 VMware 设置的核数为 1，而 K8S 需要的最低核数应该是 2，调整核数重启系统即可

错误二

我们在给 k8snode1 节点使用 kubernetes join 命令的时候，出现以下错误

error execution phase preflight: [preflight] Some fatal errors occurred:
    [ERROR Swap]: running with swap on is not supported. Please disable swap

错误原因是我们需要关闭 swap【可能是永久关闭 swap 时没有重启生效】

# 关闭 swap
# 临时关闭【立即生效】
swapoff -a 
# 永久关闭【重启生效】
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

错误三

在给 k8snode1 节点使用 kubernetes join 命令的时候，出现以下错误

The HTTP call equal to 'curl -sSL http://localhost:10248/healthz' failed with error: Get http://localhost:10248/healthz: dial tcp [::1]:10248: connect: connection refused

解决方法，首先需要到 k8smaster1 节点，创建一个文件

# 创建文件夹
mkdir /etc/systemd/system/kubelet.service.d

# 创建文件
vim /etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf

# 添加如下内容
Environment="KUBELET_SYSTEM_PODS_ARGS=--pod-manifest-path=/etc/kubernetes/manifests --allow-privileged=true --fail-swap-on=false"

# 重置
kubeadm reset

然后删除刚刚创建的配置目录

rm -rf $HOME/.kube

然后在 k8smaster1 重新初始化

kubeadm init --apiserver-advertise-address=92.168.60.151:6443 --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

初始完成后，我们再到 k8snode1 节点，执行 kubeadm join 命令，加入到 k8smaster1【下面这条命令是 k8smaster1 初始化后自动生成的】

kubeadm join 192.168.60.151:6443 --token c7a7ou.z00fzlb01d76r37s \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:9c3f3cc3f726c6ff8bdff14e46b1a856e3b8a4cbbe30cab185f6c5ee453aeea5

添加完成后，我们使用下面命令，查看节点是否成功添加

kubectl get nodes

错误四

我们再执行查看节点的时候， kubectl get nodes 会出现问题

Unable to connect to the server: x509: certificate signed by unknown authority (possibly because of "crypto/rsa: verification error" while trying to verify candidate authority certificate "kubernetes")

这是因为我们之前创建的配置文件还存在，也就是这些配置

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

我们需要做的就是把配置文件删除，然后重新执行一下

rm -rf $HOME/.kube

然后再次创建一下即可

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

这个问题主要是因为我们在执行 kubeadm reset 的时候，没有把 $HOME/.kube 给移除掉，再次创建时就会出现问题了

错误五

安装的时候，出现以下错误

Another app is currently holding the yum lock; waiting for it to exit...

是因为 yum 上锁占用，解决方法

yum -y install docker-ce

错误六

在使用下面命令，添加 k8snode1 节点到集群上的时候

kubeadm join 192.168.60.151:6443 --token jkcz0t.3c40t0bqqz5g8wsb  --discovery-token-ca-cert-hash sha256:bc494eeab6b7bac64c0861da16084504626e5a95ba7ede7b9c2dc7571ca4c9e5

然后出现了这个错误

[root@k8smaster1 ~]# kubeadm join 192.168.60.151:6443 --token jkcz0t.3c40t0bqqz5g8wsb     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:bc494eeab6b7bac64c0861da16084504626e5a95ba7ede7b9c2dc7571ca4c9e5
W1117 06:55:11.220907   11230 join.go:346] [preflight] WARNING: JoinControlPane.controlPlane settings will be ignored when control-plane flag is not set.
[preflight] Running pre-flight checks
    [WARNING IsDockerSystemdCheck]: detected "cgroupfs" as the Docker cgroup driver. The recommended driver is "systemd". Please follow the guide at https://kubernetes.io/docs/setup/cri/
error execution phase preflight: [preflight] Some fatal errors occurred:
    [ERROR FileContent--proc-sys-net-ipv4-ip_forward]: /proc/sys/net/ipv4/ip_forward contents are not set to 1
[preflight] If you know what you are doing, you can make a check non-fatal with `--ignore-preflight-errors=...`
To see the stack trace of this error execute with --v=5 or higher

出于安全考虑，Linux 系统默认是禁止数据包转发的。所谓转发即当主机拥有多于一块的网卡时，其中一块收到数据包，根据数据包的目的 ip 地址将包发往本机另一网卡，该网卡根据路由表继续发送数据包。这通常就是路由器所要实现的功能。也就是说 /proc/sys/net/ipv4/ip_forward 文件的值不支持转发

0：禁止
1：转发

所以我们需要将值修改成 1 即可

echo “1” > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

修改完成后，重新执行命令即可