基于Centos7 安装k8s一主两从

一、资源准备

mac下虚拟机环境搭建

1、使用搜狐的iso源

http://mirrors.sohu.com/centos/7.5.1804/isos/x86_64/CentOS-7-x86_64-Minimal-1804.iso

下载 iso镜像。

2、https://www.macwk.com/soft/vmware 下载 mac vm虚拟机

3、搭建一主两从集群所需虚拟机

4、新建虚拟机

5、创建自定虚拟机（先把配置修改好）

6、选择安装的linux系统

7、传统BIOS 引导

8、新建虚拟磁盘

9、完成 （此时创建了一个虚拟机空壳环境）

10、调整配置：

需要先把虚拟机关机

12、选择iso镜像文件

然后启动虚拟机完成安装。

安装过程中自己选择一些定制化配置，比如以太网，配置静态ip，要求可以ping通百度

二、集群环境搭建前准备

下述所有操作完成后重启系统即可。

集群中的服务器都需要进行下述配置

1、查看linux系统版本信息

[root@master ~]# cat /etc/redhat-release
CentOS Linux release 7.5.1804 (Core)

2、配置主机名解析,企业内部使用 dns 服务器, 实际IP修改为自己机器的IP即可

[root@master ~]# vim /etc/hosts
192.168.171.2   master
192.168.171.3   node1
192.168.171.4   node2

3、k8s 要求集群中的节点时间必须精确一致，可以直接使用 chronyd 服务从网络同步时间

企业中建议配置内部的时间同步服务器 yum -y install chrony

启动 chronyd 服务
[root@master ~]# systemctl start chronyd
设置为开机启动
[root@master ~]# systemctl enable chronyd
三台服务都配置好之后 使用 date 验证时间
[root@master ~]# date

[root@k8s-master ~]# systemctl start chronyd && systemctl enable chronyd && date
--- 上述用不了使用 ntp
yum -y install ntp
date
ntpdate time.nist.gov
crontab -e
*/10 * * * * ntpdate time.nist.gov #域名或IP

4、禁用 iptables 和 firewalld 服务 （关闭防火墙）

k8s 和 docker 运行中会产生大量的 iptabls 规则。

[root@master ~]# systemctl stop firewalld
[root@master ~]# systemctl disable firewalld
[root@master ~]# systemctl stop iptables
[root@master ~]# systemctl disable iptables

[root@k8s-master ~]# systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld && systemctl stop iptables && systemctl disable iptables

5、禁用 selinux

selinux 是 linux 系统下的一个安全服务，如果不关闭它，在安装集群中会有各种各样的问题

[root@master ~]# vim /etc/selinux/config
设置 selinux 值为 disabled
SELINUX=disabled
修改完成后需要重启linux

6、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

[root@master ~]# vim /etc/fstab

重启 linux

7、修改 linux 内核参数

[root@master ~]# vim /etc/sysctl.d/kubernetes.conf

# 添加下面参数
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
net.ipv4.ip_forward=1

# 重新加载
[root@master ~]# sysctl -p

# 加载网桥过滤模块
[root@master ~]# modprobe br_netfilter

yum install bridge-utils  -y
echo br_netfilter > /etc/modules-load.d/br_netfilter.conf
modprobe br_netfilter
需要重启生效!!!

# 查看网桥过滤模块是否加载成功
[root@master ~]# lsmod  | grep br_netfilter

[root@k8s-master ~]# sysctl -p && modprobe br_netfilter && lsmod  | grep br_netfilter

8、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，ipvs 性能明显高一些，但是需要使用它，需要手动载入 ipvs 模块

# 安装 ipset 和 ipvsadmin
[root@master ~]# yum install ipset ipvsadmin -y
# 添加需要加载的模块写入到脚本文件
[root@master ~]# 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
[root@master ~]# chmod +x /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules

# 执行脚本文件
[root@master ~]# /bin/bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules

# 查看对应模块是否加载成功
[root@master ~]# lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4

9、上述操作完成后重启linux系统

三、集群组件安装

1、安装 docker

# 切换镜像源
[root@master ~]# wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo

# 查看可安装的包
[root@master ~]# yum list docker-ce ---showduplicates

# 安装指定版本的docker   ---setopt=obsoletes=0  需要指定，否则 yum 会自动安装更高版本
[root@master ~]# yum -y install --setopt=obsoletes docker-ce-18.06.3.ce-3.el7

# 添加一个配置文件
# docker 默认情况下使用的 Cgroup Driver 为 cgroupfs，而 kubernetes 推荐使用 systemd 来代替 cgroupfs
[root@master ~]# mkdir /etc/docker
[root@master ~]# cat <<EOF>>  /etc/docker/daemon.json
{
  "exec-opts":["native.cgroupdriver=systemd"],
  "registry-mirrors":["https://kn0t2bca.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF

systemctl daemon-reload

# 启动docker
[root@master ~]# systemctl restart docker
[root@master ~]# systemctl enable docker

# 验证docker版本
[root@master ~]# docker version

2、安装 kubernetes 组件

# 切换国内镜像源
[root@master ~]# vim /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
# 阿里云k8s源
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg

# 查看可安装版本
[root@master ~]#     

# 安装 kubeadm  kubelet  kubect1
[root@master ~]# yum install --setopt=obsoletes=0 kubeadm-1.17.4-0 kubelet-1.17.4-0 kubectl-1.17.4-0 -y

# 配置 k8s 的 cgroup
[root@master ~]# vim /etc/sysconfig/kubelet
KUBELET_EXTRA_ARGS="--cgroup-driver=systemd"
KUBE_PROXY_MODE="ipvs"

# 设置 kubelet 开机启动
[root@master ~]# systemctl enable kubelet

四、集群安装

1、准备 kubernetes 集群镜像

# 查看需要的镜像信息
[root@master ~]# kubeadm config images list
# 由于 kubernetes 镜像国外源加载慢，所以可以替换镜像的方式。进行快速安装
# 定义 images
[root@master ~]# 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
)
# 使用docker拉取镜像
[root@master ~]#  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

# 查看镜像信息，验证 tag 是否已经与 k8s 组件名称版本映射
[root@node1 ~]# docker images

2、创建集群 这个初始化只需要在 master 节点执行

[root@master ~]# 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=192.168.171.2（你的IP）

3、Your Kubernetes control-plane has initialized successfully! 代表集群master初始化好了

按照说明往下执行命令

Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!


To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:


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


You should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:
  https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/


Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:


kubeadm join 192.168.171.2:6443 --token 2vlxfg.jemb8gja7dvohduc \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:c29472cfaa5f84c7178395806480e2fa8225767d720890977481ad11f86839f5

[root@master ~]#   mkdir -p $HOME/.kube
[root@master ~]#   sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
[root@master ~]#   sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

# 查看集群节点信息
[root@master ~]# kubectl get nodes

# 将 nodes 节点加入到 k8s 集群中
kubeadm join 192.168.171.2:6443 --token 2vlxfg.jemb8gja7dvohduc \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:c29472cfaa5f84c7178395806480e2fa8225767d720890977481ad11f86839f5

如果想在 node 节点执行 kubectl get nodes

/etc/kubernetes/admin.conf  拷贝到节点对应的目录下。
然后配置 

echo "export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf" >> ~/.bash_profile
source ~/.bash_profile

五、集群安装网络插件

kubernetes 支持多种网络插件，比如 flannel calico canal 等，任选一种，本次选择 flannel

下述操作还是在 master 节点执行即可, 插件使用 DaemonSet 的控制器，会在每个节点上都运行

# 哎  一言难尽，或者使用 vim
[root@master ~]# wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
or
[root@master ~]# vim kube-flannel.yml
---
apiVersion: policy/v1beta1
kind: PodSecurityPolicy
metadata:
  name: psp.flannel.unprivileged
  annotations:
    seccomp.security.alpha.kubernetes.io/allowedProfileNames: docker/default
    seccomp.security.alpha.kubernetes.io/defaultProfileName: docker/default
    apparmor.security.beta.kubernetes.io/allowedProfileNames: runtime/default
    apparmor.security.beta.kubernetes.io/defaultProfileName: runtime/default
spec:
  privileged: false
  volumes:
  - configMap
  - secret
  - emptyDir
  - hostPath
  allowedHostPaths:
  - pathPrefix: "/etc/cni/net.d"
  - pathPrefix: "/etc/kube-flannel"
  - pathPrefix: "/run/flannel"
  readOnlyRootFilesystem: false
  # Users and groups
  runAsUser:
    rule: RunAsAny
  supplementalGroups:
    rule: RunAsAny
  fsGroup:
    rule: RunAsAny
  # Privilege Escalation
  allowPrivilegeEscalation: false
  defaultAllowPrivilegeEscalation: false
  # Capabilities
  allowedCapabilities: ['NET_ADMIN', 'NET_RAW']
  defaultAddCapabilities: []
  requiredDropCapabilities: []
  # Host namespaces
  hostPID: false
  hostIPC: false
  hostNetwork: true
  hostPorts:
  - min: 0
    max: 65535
  # SELinux
  seLinux:
    # SELinux is unused in CaaSP
    rule: 'RunAsAny'
---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: flannel
rules:
- apiGroups: ['extensions']
  resources: ['podsecuritypolicies']
  verbs: ['use']
  resourceNames: ['psp.flannel.unprivileged']
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - pods
  verbs:
  - get
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - nodes
  verbs:
  - list
  - watch
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - nodes/status
  verbs:
  - patch
---
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: flannel
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: flannel
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: flannel
  namespace: kube-system
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: flannel
  namespace: kube-system
---
kind: ConfigMap
apiVersion: v1
metadata:
  name: kube-flannel-cfg
  namespace: kube-system
  labels:
    tier: node
    app: flannel
data:
  cni-conf.json: |
    {
      "name": "cbr0",
      "cniVersion": "0.3.1",
      "plugins": [
        {
          "type": "flannel",
          "delegate": {
            "hairpinMode": true,
            "isDefaultGateway": true
          }
        },
        {
          "type": "portmap",
          "capabilities": {
            "portMappings": true
          }
        }
      ]
    }
  net-conf.json: |
    {
      "Network": "10.244.0.0/16",
      "Backend": {
        "Type": "vxlan"
      }
    }
---
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: kube-flannel-ds
  namespace: kube-system
  labels:
    tier: node
    app: flannel
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: flannel
  template:
    metadata:
      labels:
        tier: node
        app: flannel
    spec:
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: kubernetes.io/os
                operator: In
                values:
                - linux
      hostNetwork: true
      priorityClassName: system-node-critical
      tolerations:
      - operator: Exists
        effect: NoSchedule
      serviceAccountName: flannel
      initContainers:
      - name: install-cni
        image: quay.io/coreos/flannel:v0.14.0
        command:
        - cp
        args:
        - -f
        - /etc/kube-flannel/cni-conf.json
        - /etc/cni/net.d/10-flannel.conflist
        volumeMounts:
        - name: cni
          mountPath: /etc/cni/net.d
        - name: flannel-cfg
          mountPath: /etc/kube-flannel/
      containers:
      - name: kube-flannel
        image: quay.io/coreos/flannel:v0.14.0
        command:
        - /opt/bin/flanneld
        args:
        - --ip-masq
        - --kube-subnet-mgr
        resources:
          requests:
            cpu: "100m"
            memory: "50Mi"
          limits:
            cpu: "100m"
            memory: "50Mi"
        securityContext:
          privileged: false
          capabilities:
            add: ["NET_ADMIN", "NET_RAW"]
        env:
        - name: POD_NAME
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.name
        - name: POD_NAMESPACE
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.namespace
        volumeMounts:
        - name: run
          mountPath: /run/flannel
        - name: flannel-cfg
          mountPath: /etc/kube-flannel/
      volumes:
      - name: run
        hostPath:
          path: /run/flannel
      - name: cni
        hostPath:
          path: /etc/cni/net.d
      - name: flannel-cfg
        configMap:
          name: kube-flannel-cfg


# 使用配置文件启动 flannel
[root@master ~]# kubectl apply -f kube-flannel.yml

集群网络失败问题处理

kubectl get nodes
# 查看是哪个 pod 没启动起来
kubectl get pod -n kube-system
# 查看失败原因
kubectl describe pod [镜像名称] -n kube-system
# 手动拉取镜像
docker pull quay.io/coreos/flannel:v0.10.0-amd64
# 修改 tag 与 k8s 对应
docker tag quay.io/coreos/flannel:v0.10.0-amd64 quay.io/coreos/flannel:v0.14.0

过一会查看 节点状态 都为 Ready 了 

六、服务部署

在 master 节点操作即可

部署 nginx

[root@master ~]# kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.14-alpine

暴露端口

# --type=NodePort  集群之外的应用访问  端口为 80
[root@master ~]# kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort

查看 pod ，service 状态

[root@master ~]# kubectl get pod
[root@master ~]# kubectl get service

使用 集群主节点的ip + 端口进行 nginx 访问

192.168.171.2:30324

这是我部署的端口映射

七、资源管理

yaml 2 json 网站：https://www.json2yaml.com/convert-yaml-to-json

1、命令式对象管理

2、命令式对象配置

3、声明式对象配置