2. k8s集群环境搭建

長夜難明
319 阅读2分钟

1. 前置知识点

目前生产部署K8s 集群主要有两种方式：

kubeadm

Kubeadm 是一个K8s 部署工具，提供kubeadm init 和kubeadm join，用于快速部署K8s 集群。

官方地址：kubernetes.io/docs/refere…

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K8s 集群。

Kubeadm 降低部署门槛，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

image-20200404094800622

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k8s 集群的工具，该工具能通过两条指令完成一个k8s 集群的部署：

  • 创建一个Master 节点kubeadm init
  • 将Node 节点加入到当前集群中$ kubeadm join <Master 节点的IP 和端口>

3. 最终目标

  • 在所有节点上安装Docker 和kubeadm
  • 部署Kubernetes Master
  • 部署容器网络插件
  • 部署K8s Node，将节点加入K8s 集群中
  • 部署Dashboard Web 页面，可视化查看K8s 资源

4. 准备环境

image-20210609000002940

角色IP地址组件
master01192.168.230.101docker，kubectl，kubeadm，kubelet
node01192.168.230.111docker，kubectl，kubeadm，kubelet
node02192.168.230.121docker，kubectl，kubeadm，kubelet

IP根据自己的决定

5. 环境初始化

5.0 硬件配置

2GB 或更多RAM，2 个CPU 或更多CPU，硬盘30GB 或更多。

如果配置不够的话后面开启不了服务，很重要！

5.1 检查操作系统的版本
# 此方式下安装k8s集群要求Centos版本要在7.5或之上
cat /etc/redhat-release
5.2 主机名解析

为了方便集群节点间的直接调用，在这个配置一下主机名解析，企业中推荐使用内部DNS服务器

# 主机名解析 编辑三台服务器的/etc/hosts文件，添加下面内容
192.168.230.101 master
192.168.230.111 node1
192.168.230.121 node2
5.3 时间同步

k8s要求集群中的节点时间必须一致，使用chronyd服务从网络同步时间

yum -y install chrony
# 启动chronyd服务
systemctl start chronyd
systemctl enable chronyd
date
5.4 禁用iptable和firewalld服务

k8s和docker在运行的中会产生大量的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
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
# 2 关闭iptables服务
systemctl stop iptables
systemctl disable iptables
5.5 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

# 编辑 /etc/selinux/config 文件，修改SELINUX的值为disable
vim /etc/selinux/config
# 注意修改完毕之后需要重启linux服务
SELINUX=disabled
5.6 禁用swap分区

swap分区指虚拟内存分区，它的作用是物理内存使用完后将磁盘空间虚拟成内存使用，启用swap设备会对系统的性能产生非常负面的影响，因此k8s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
5.7 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
vim /etc/sysctl.d/kubernetes.conf
# 创建/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
sysctl -p
# 加载网桥过滤模块
modprobe br_netfilter
# 查看网桥过滤模块是否加载成功
lsmod | grep br_netfilter
5.8 配置ipvs功能

在K8s中Service有两种模型，一种基于iptables，另一种基于ipvs。ipvs的性能更高，如果要使用它，需要手动载入ipvs模块

# 1.安装ipset和ipvsadm
yum install ipset ipvsadm -y
# 2.添加需要加载的模块写入脚本文件
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
chmod +x /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
# 4.执行脚本文件
/bin/bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
# 5.查看对应的模块是否加载成功
lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4
5.9 安装docker
# 1、切换镜像源
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
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
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K8s推荐使用systemd来替代cgroupfs
mkdir /etc/docker
cat <<EOF> /etc/docker/daemon.json
{
	"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
	"registry-mirrors": ["https://kn0t2bca.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF

# 5、启动dokcer
systemctl restart docker
systemctl enable docker
5.10 安装K8s组件
# 1、由于k8s的镜像在国外，速度比较慢，这里切换成国内的镜像源
# 2、创建 /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
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
systemctl enable kubelet
5.11 准备集群镜像
# 在安装k8s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
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，下面提供了一种替换方案
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
5.11 集群初始化

ip地址记得写自己的

下面的操作只需要在master节点上执行即可

# 创建集群
kubeadm init \
	--apiserver-advertise-address=192.168.230.151 \
	--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
	--kubernetes-version=v1.17.4 \
	--service-cidr=10.96.0.0/12 \
	--pod-network-cidr=10.244.0.0/16
# 创建必要文件
 mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

如果还让你关闭swap的话

swapoff -a 
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

image.png 下面的操作只需要在node节点上执行即可(ip是master的，token和sha256填你master生成的)

kubeadm join 192.168.230.151:6443 --token sy8h26.jp1itez4tav3vqgr \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:542adec7d2bfb71c9ab56f095cfd788d34d088ec1863f99a7a7ad9c7210538ed

在master上查看节点信息

kubectl get node

image.png

5.13 安装网络插件，只在master节点操作即可

装好的集群中节点的status都是NotReady，需要装上网络插件让他们能够通信

wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

使用配置文件启动fannel，会出问题，你先别急

kubectl apply -f kube-flannel.yml

journalctl -f -u kubelet.service 查看问题

问题1 Unable to update cni config: no networks found in /etc/cni/net.d
#创建目录给flannel做配置文件
mkdir -p /etc/cni/net.d
#编写配置文件
vim /etc/cni/net.d/10-flannel.conf

# 以下是配置文件内容
{
 "name":"cbr0",
 "cniVersion":"0.3.1",
 "type":"flannel",
 "deledate":{
    "hairpinMode":true,
    "isDefaultGateway":true
  }

}
问题2 failed to find plugin “flannel” in path [/opt/cni/bin]

下载第一个github.com/containerne…

放到linux里面，tar -zxvf解压，把里面的flannel文件夹移到指定位置

cp flannel /opt/cni/bin/

等待它安装完毕 发现已经是 集群的状态已经是Ready image.png

6. 集群测试

6.1 创建一个nginx服务
kubectl create deployment nginx  --image=nginx:1.14-alpine
6.2 暴露端口
kubectl expose deploy nginx  --port=80 --target-port=80  --type=NodePort
6.3 查看服务
kubectl get pod,svc
6.4 查看pod

image.png

浏览器测试结果： image.png

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