Kubeadm 部署k8s集群

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部署思路

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
6、部署 Harbor 私有仓库,存放镜像资源

环境准备

master(2C/4G,cpu核心数要求大于2) 192.168.3.20 docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel

node01(2C/2G) 192.168.3.30 docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel

node02(2C/2G) 192.168.3.40 docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel

//所有节点,关闭防火墙规则,关闭selinux,关闭swap交换
systemctl stop firewalld 
systemctl disable firewalld
setenforce 0
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config
iptables -F && iptables -t nat -F && iptables -t mangle -F && iptables -X swapoff -a #交换分区必须要关闭
sed -ri 's/.*swap.* /#&/' /etc/fstab #永久关闭swap分区,&符号在sed命令中代表上次匹配的结果

#加载 ip_vs 模块
for i in $(ls /usr/lib/modules/$(uname -r)/kernel/net/netfilter/ipvs|grep -o "^.*");do echo $i; /sbin/modinfo -F filename $i >/dev/null 2>&1 && /sbin/modprobe $i;done

//修改主机名
hostnamectl set-hostname master01 
hostnamectl set-hostname node01 
hostnamectl set-hostname node02

//所有节点修改hosts文件
vim /etc/hosts
192.168.3.20 master01
192.168.3.30 node01
192.168.3.40 node02

//调整内核参数
cat > /etc/sysctl.d/kubernetes.conf << EOF 
#开启网桥模式,可将网桥的流量传递给iptables链 
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1 
net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
#关闭ipv6协议
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1 
net.ipv4.ip_forward=1 EOF

//生效参数 sysctl --system

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-------------------- 所有节点安装docker --------------------
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 
yum-config-manager --add-repo <https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo>
yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

mkdir /etc/docker
cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
"registry-mirrors": ["<https://5t2usf2b.mirror.aliyuncs.com>"],
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"], 
"log-driver": "json-file", 
"log-opts": { "max-size": "100m" 
 } 
} 
EOF
#使用Systemd管理的Cgroup来进行资源控制与管理,因为相对Cgroupfs而言,Systemd限制CPU、内存等资源更加简单和成熟稳定。
#日志使用json-file格式类型存储,大小为100M,保存在/var/log/containers目录下,方便ELK等日志系统收集和管理日志。

systemctl daemon-reload
systemctl restart docker.service 
systemctl enable docker.service

docker info | grep "Cgroup Driver" 
Cgroup Driver: systemd

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-------------------- 所有节点安装kubeadm,kubelet和kubectl --------------------
//定义kubernetes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

yum install -y kubelet-1.20.15 kubeadm-1.20.15 kubectl-1.20.15

//开机自启kubelet systemctl enable kubelet.service #K8S通过kubeadm安装出来以后都是以Pod方式存在,即底层是以容器方式运行,所以kubelet必须设置开机自启

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-------------------- 部署K8S集群 -------------------- 
//查看初始化需要的镜像
kubeadm config images list --kubernetes-version 1.20.15

//在 master 节点上传 v1.20.15.zip 压缩包至 /opt 目录
unzip v1.20.15.zip -d /opt/k8s
cd /opt/k8s/ 
for i in $(ls *.tar); do docker load -i $i; done

//复制镜像和脚本到 node 节点,并在 node 节点上执行脚本加载镜像文件
scp -r /opt/k8s root@node01:/opt 
scp -r /opt/k8s root@node02:/opt

//初始化kubeadm
方法一: kubeadm config print init-defaults > /opt/kubeadm-config.yaml

cd /opt/ 
vim kubeadm-config.yaml 
...... 11 localAPIEndpoint:
12 advertiseAddress: 192.168.3.20 #指定master节点的IP地址
13 bindPort: 6443
......
34 kubernetesVersion: v1.20.15 #指定kubernetes版本号
35 networking:
36 dnsDomain: cluster.local 
37 podSubnet: "10.244.0.0/16" #指定pod网段,10.244.0.0/16用于匹配flannel默认网段
38 serviceSubnet: 10.96.0.0/16 #指定service网段 
39 scheduler: {}
## 末尾再添加以下内容

apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
kind: KubeProxyConfiguration
mode: ipvs 
#把默认的kube-proxy调度方式改为ipvs模式

kubeadm init --config=kubeadm-config.yaml --upload-certs | tee kubeadm-init.log
#--upload-certs 参数可以在后续执行加入节点时自动分发证书文件
#tee kubeadm-init.log 用以输出日志

//查看 kubeadm-init 日志
less kubeadm-init.log

//kubernetes配置文件目录
ls /etc/kubernetes/

//存放ca等证书和密码的目录
ls /etc/kubernetes/pki


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//设定kubectl kubectl需经由API server认证及授权后方能执行相应的管理操作,kubeadm 部署的集群为其生成了一个具有管理员权限的认证配置文件 /etc/kubernetes/admin.conf,它可由 kubectl 通过默认的 “$HOME/.kube/config” 的路径进行加载。

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

//如果 kubectl get cs 发现集群不健康,更改以下两个文件
vim /etc/kubernetes/manifests/kube-scheduler.yaml 
vim /etc/kubernetes/manifests/kube-controller-manager.yaml

# 修改如下内容

把--bind-address=127.0.0.1变成--bind-address=192.168.3.20 #修改成k8s的控制节点master01的ip
把httpGet:字段下的hosts由127.0.0.1变成192.168.3.20(有两处)
#- --port=0 # 搜索port=0,把这一行注释掉

systemctl restart kubelet

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//所有节点部署网络插件flannel
方法一: 
//所有节点上传 flannel 镜像 flannel.tar 和网络插件 cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz 到 /opt 目录,master节点上传 kube-flannel.yml 文件
cd /opt 
docker load < flannel.tar

mv /opt/cni /opt/cni_bak
mkdir -p /opt/cni/bin 
tar zxvf cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz -C /opt/cni/bin

//在 master 节点创建 flannel 资源
kubectl apply -f kube-flannel.yml

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//在 node 节点上执行 kubeadm join 命令加入群集 
kubeadm join 192.168.3.20:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \
    --discovery-token-ca-cert-hash
    sha256:7a8506d31482aa6298f48a12a95009638c61608302b760a405b92042c3f53797

//在master节点查看节点状态
kubectl get nodes

kubectl get pods -n kube-system

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//测试 pod 资源创建
kubectl create deployment nginx --image=nginx

kubectl get pods -o wide

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//暴露端口提供服务
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort

kubectl get svc
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE 
kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 25h
nginx NodePort 10.96.15.132 <none> 80:32698/TCP 4s

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//测试访问 curl <http://node01:32698>

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//扩展3个副本
kubectl scale deployment nginx --replicas=3
kubectl get pods -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED
NODE READINESS GATES
nginx-554b9c67f9-9kh4s 1/1 Running 0 66s 10.244.1.3 node01 <none> <none> 
nginx-554b9c67f9-rv77q 1/1 Running 0 66s 10.244.2.2 node02 <none> <none> 
nginx-554b9c67f9-zr2xs 1/1 Running 0 17m 10.244.1.2 node01 <none> <none>

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------------------------------ 部署 Dashboard ------------------------------
//在 master01 节点上操作
#上传 recommended.yaml 文件到 /opt/k8s 目录中
cd /opt/k8s
vim recommended.yaml 
#默认Dashboard只能集群内部访问,修改ServiceNodePort类型,暴露到外部:
kind: Service
apiVersion: v1
metadata: labels: 
k8s-app: kubernetes-dashboard
name: kubernetes-dashboard
namespace: kubernetes-dashboard 
spec:
ports:

-   port: 443
targetPort: 8443 
nodePort: 30001 #添加 
type: NodePort #添加 
selector:
k8s-app: kubernetes-dashboard

kubectl apply -f recommended.yaml

#创建service account并绑定默认cluster-admin管理员集群角色
kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kube-system
kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:dashboard-admin 
kubectl describe secrets -n kube-system $(kubectl -n kube-system get secret | awk '/dashboard-admin/{print $1}')

#使用输出的token登录Dashboard 
<https://NodeIP:30001>

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