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成功使用kubeadm搭建k8s集群的过程

网友: 文章列表 2024-03-21 18:22:26

成功使用kubeadm搭建k8s集群的过程

目录

1.环境初始化：

2.安装docker

3.安装k8s组件：

4.准备集群镜像：

5.集群初始化：

6.安装网络插件：

7.服务部署：

1.环境初始化：

  • 主机规划：

    节点 IP地址 操作系统 配置
    master 192.168.178.102 centos7.9 2G2核
    node1 192.168.178.152 centos7.9 2G2核
    node2 192.168.178.202 centos7.9 2G2核

  • 本次环境搭建需要安装三台Centos服务器（一主二从），然后在每台服务器中分别安装docker（18.06.3），kubeadm（1.17.4）、kubelet（1.17.4）、kubectl（1.17.4）程序。

  • centos7的系统需要执行一下操作，防止出现（错误：Invalid version flag: if）

    • 下载centos7的镜像源：

      wget -O ~/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo

    • 删除yum.repos.d目录并重新创建：

      rm -rf /etc/yum.repos.d;mkdir /etc/yum.repos.d

    • 将下载的镜像源移动到仓库目录中:

      mv ~/CentOS-Base.repo /etc/yum.repos.d/

    • 重建缓存:

      yum clean all;yum makecache

    • 升级所有包：只升级所有包，不升级软件和系统内核，软件和内核保持原样

      yum upgrade -y

  • 在每个节点/etc/hosts配置域名

    cat <<eof >> /etc/hosts192.168.178.102 master
192.168.178.152 node1
192.168.178.202 node2
eof

  • 禁止使用selinux

    sed -i 's/SELINUX=.*/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config

  • 禁用iptables和firewalld服务，kubernetes和docker在运行中会产生大量的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

    systemctl stop firewalld;systemctl disable firewalld
systemctl stop iptables;systemctl disable iptables

  • 时间同步：

    • 所有节点，安装：

      yum -y install chrony

    • 所有节点，启动进程：

      systemctl enable chronyd;systemctl start chronyd

    • 修改主节点的配置文件/etc/chrony.conf

      sed -i '/^server [0-9]/d' /etc/chrony.conf
sed -i '2a\\server ntp.aliyun.com iburst\\' /etc/chrony.conf
sed -i 's/#allow 192.168.0.0\\/16/allow 192.168.178.0\\/24/' /etc/chrony.conf
sed -i 's/#local stratum 10/local stratum 10/' /etc/chrony.conf

    • 修改从节点的配置文件/etc/chrony.conf

      sed -i '/^server [0-9]/d' /etc/chrony.conf
sed -i '2a\\server master iburst\\' /etc/chrony.conf

    • 所有节点，重启服务

      systemctl restart chronyd

    • 所有节点，查看时间同步状态

      timedatectl status

    • 所有节点，开启网络时间同步

      timedatectl set-ntp true

    • 所有节点，查看具体的同步信息：

      chronyc sources -v

  • 禁用swap分区:

    # swap分区指的是虚拟内存分区，它的作用是在物理内存使用完之后，将磁盘空间虚拟成内存来使用
# 启用swap设备会对系统的性能产生非常负面的影响，因此kubernetes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
sed -i 's/\\/dev\\/mapper\\/centos-swap/#\\/dev\\/mapper\\/centos-swap/' /etc/fstab

  • 修改linux的内核参数：

    • 编辑/etc/sysctl.d/kubernetes.conf，添加网桥过滤和地址转发功能

      cat <<eof > /etc/sysctl.d/kubernetes.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
eof

    • 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

  • 配置ipvs功能：

    • 在kubernetes中service有两种代理模型，一种是基于iptables的，一种是基于ipvs的两者比较的话，ipvs的性能明显要高一些，但是如果要使用它，需要手动载入ipvs模块

    • 安装ipset和ipvsadm

      yum install -y ipset ipvsadm

    • 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

    • 为脚本文件添加执行权限

      chmod +x /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules

    • 执行脚本文件

      /bin/bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules

    • 查看对应的模块是否加载成功

      lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4

  • 重启linux服务

    reboot

2.安装docker

  • 添加docker镜像到本地：

    wget -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

  • 然后输入命令：

    yum install -y --setopt=obsoletes=0 docker-ce-18.06.3.ce-3.el7

  • 修改配置文件：

    mkdir /etc/docker
#  Docker在默认情况下使用的Cgroup Driver为cgroupfs，而kubernetes推荐使用systemd来代替cgroupfs
cat <<eof > /etc/docker/daemon.json
{
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
"registry-mirrors": ["https://ja9e22yz.mirror.aliyuncs.com"]
}
eof

  • 重启，并设置开机自启：

    systemctl restart docker;systemctl enable docker

3.安装k8s组件：

  • 配置k8syum仓库：

    cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=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
EOF

  • 安装kubeadm、kubelet和kubectl

    组件 说明
    kubeadm 搭建kubernetes集群的工具
    kubelet 负责维护容器的生命周期，即通过控制docker，来创建、更新、销毁容器
    kubectl 用来与集群通信的命令行工具。 
    yum install --setopt=obsoletes=0 kubeadm-1.17.4-0 kubelet-1.17.4-0 kubectl-1.17.4-0 -y

  • 编辑/etc/sysconfig/kubelet，配置kubelet的cgroup

    cat <<eof > /etc/sysconfig/kubelet
KUBELET_CGROUP_ARGS="--cgroup-driver=systemd"
KUBE_PROXY_MODE="ipvs"
eof

  • 设置kubelet开机自启

    systemctl enable kubelet

4.准备集群镜像：

  • 在安装kubernetes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：此镜像在kubernetes的仓库中,由于网络原因,无法连接，下面提供了一种替代方案下载这些镜像

    images=(kube-apiserver:v1.17.4kube-controller-manager:v1.17.4kube-scheduler:v1.17.4kube-proxy:v1.17.4pause:3.1etcd:3.4.3-0coredns:1.6.5
)
for imageName in ${images[@]};dodocker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/$imageNamedocker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/$imageName k8s.gcr.io/$imageNamedocker rmi registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/$imageName
done

5.集群初始化：

  • 在 master 节点：

    • 创建集群

      kubeadm init \\
--kubernetes-version=v1.17.4 \\
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \\
--service-cidr=10.96.0.0/12 \\
--apiserver-advertise-address=192.168.178.102     # 集群入口指向master
# 成功执行后将给出将node节点加入集群的命令
kubeadm join 192.168.178.102:6443 --token pq7e3f.sbttkdodixfdmiwa \\--discovery-token-ca-cert-hash sha256:00b426328ab903e4e32abc3b368d90797e7e68a03c94fc80eb6e6b381fd465eb

    • 创建必要文件

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

  • 在 node 节点，将node节点加入集群（命令各不相同，需要在住master节点创建集群后获取命令）

    kubeadm join 192.168.178.102:6443 --token pq7e3f.sbttkdodixfdmiwa \\--discovery-token-ca-cert-hash sha256:00b426328ab903e4e32abc3b368d90797e7e68a03c94fc80eb6e6b381fd465eb  

  • 在 master 节点，在查看集群状态 此时的集群状态为NotReady，这是因为还没有配置网络插件

    [root@master ~]# kubectl get nodes
NAME     STATUS     ROLES    AGE     VERSION
master   NotReady   master   12m     v1.17.4
node1    NotReady   <none>   2m11s   v1.17.4
node2    NotReady   <none>   10s     v1.17.4

6.安装网络插件：

  • kubernetes支持多种网络插件，比如flannel、calico、canal等等，任选一种使用即可

  • 本次选择flannel

  • 下面操作只需在 master 节点执行即可，插件使用的是DaemonSet的控制器，它会在每个节点上都运行

  • 获取fannel的配置文件

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

  • 部署flannel网络：

    kubectl apply -f kube-flannel.yml

  • 过一分钟左右查看各节点状态，变为Ready说明网络打通了：

    [root@master ~]# kubectl get nodes
NAME     STATUS   ROLES    AGE   VERSION
master   Ready    master   24m   v1.17.4
node1    Ready    <none>   14m   v1.17.4
node2    Ready    <none>   12m   v1.17.4

  • 查看所有pod是否变为Running

    [root@master ~]# kubectl get pod --all-namespaces
NAMESPACE      NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kube-flannel   kube-flannel-ds-dzr2h            1/1     Running   0          5m13s
kube-flannel   kube-flannel-ds-hjskt            1/1     Running   0          5m13s
kube-flannel   kube-flannel-ds-t5xhn            1/1     Running   0          5m13s
kube-system    coredns-6955765f44-4d6mm         1/1     Running   0          26m
kube-system    coredns-6955765f44-65m72         1/1     Running   0          26m
kube-system    etcd-master                      1/1     Running   0          26m
kube-system    kube-apiserver-master            1/1     Running   0          26m
kube-system    kube-controller-manager-master   1/1     Running   0          26m
kube-system    kube-proxy-4qmwl                 1/1     Running   0          14m
kube-system    kube-proxy-6mdck                 1/1     Running   0          26m
kube-system    kube-proxy-q94ps                 1/1     Running   0          16m
kube-system    kube-scheduler-master            1/1     Running   0          26m

7.服务部署：

  • 接下来在kubernetes集群中部署一个nginx程序，测试下集群是否在正常工作

  • 部署nginx

    kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.14-alpine

  • 暴露端口：

    kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort

  • 查看服务状态

    [root@master ~]# kubectl get pods,service
NAME                         READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/nginx-6867cdf567-b24c4   1/1     Running   0          16s
​
NAME                 TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
service/kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP        36m
service/nginx        NodePort    10.98.153.169   <none>        80:31812/TCP   7s

  • 最后在电脑上访问下部署的nginx服务

    http://192.168.178.102:31812
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