最近本人在重温云原生相关的技术,说到云原生,必然绕不开Kubernetes,今天想跟大家聊的就是大名顶顶的Kubernetes。相信很多朋友在学习和使用Kubernetes的过程遇到各式各样不同的问题。我将从一个初学者的角度来给大家讲解一下Kubernete从安装、到架构以及生产中的使用。
1、生产环境可部署Kubernetes集群的两种方式
目前生产部署Kubernetes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Kubernetes集群。
- 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Kubernetes集群。
这里采用kubeadm搭建集群。
kubeadm工具功能:
- ****kubeadm init:****初始化一个Master节点
- ****kubeadm join:****将工作节点加入集群
- ****kubeadm upgrade:****升级K8s版本
- ****kubeadm token:****管理 kubeadm join 使用的令牌
- ****kubeadm reset:****清空 kubeadm init 或者 kubeadm join 对主机所做的任何更改
- ****kubeadm version:****打印 kubeadm 版本
****kubeadm alpha:****预览可用的新功能
2、准备环境
服务器要求:
- 建议最小硬件配置:2核CPU、2G内存、20G硬盘
- 服务器最好可以访问外网,会有从网上拉取镜像需求,如果服务器不能上网,需要提前下载对应镜像并导入节点
软件环境:
|------------|---------------|
| 软件 | 版本 |
| 操作系统 | Rocky Linux 9 |
| Docker | 20-ce |
| Kubernetes | 1.28.2 |
服务器规划:
|------------|--------------|
| 角色 | IP |
| k8s-master | 192.168.1.71 |
| k8s-node1 | 192.168.1.72 |
| k8s-node2 | 192.168.1.73 |
架构图:
3、操作系统初始化配置【所有节点】
bash
# 关闭防火墙
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
# 关闭selinux
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config # 永久
setenforce 0 # 临时
# 关闭swap
swapoff -a # 临时
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab # 永久
# 根据规划设置主机名
hostnamectl set-hostname <hostname>
# 在master添加hosts
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.1.71 k8s-master
192.168.1.72 k8s-node1
192.168.1.73 k8s-node2
EOF
# 将桥接的IPv4流量传递到iptables的链
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
vm.swappiness=0
net.ipv4.ip_forward = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-arptables=1
EOF
#加载br_netfilter模块,并查看
modprobe br_netfilter && lsmod | grep br_netfilter
sysctl --system # 生效
4、安装Docker/kubeadm/kubelet【所有节点】
4.1 安装Docker
bash
wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
yum -y install docker-ce
systemctl enable docker && systemctl start docker
4.2 配置镜像下载加速器
bash
cat > /etc/docker/daemon.json << EOF
{
"registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"],
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
}
EOF
systemctl restart docker
docker info
4.3 安装cri-dockerd
Kubernetes v1.24移除docker-shim的支持,而Docker Engine默认又不支持CRI标准,因此二者默认无法再直接集成。为此,Mirantis和Docker联合创建了cri-dockerd项目,用于为Docker Engine提供一个能够支持到CRI规范的桥梁,从而能够让Docker作为Kubernetes容器引擎。
如图所示:
下载cri-docker
bash
wget -c https://github.com/Mirantis/cri-dockerd/releases/download/v0.3.15/cri-dockerd-0.3.15.amd64.tgz
解压cri-docker
bash
tar -xvf cri-dockerd-0.3.15.amd64.tgz --strip-components=1 -C /usr/local/bin/
下载cri-docker service文件
bash
wget -O /etc/systemd/system/cri-docker.service https://raw.githubusercontent.com/Mirantis/cri-dockerd/master/packaging/systemd/cri-docker.service
wget -O /etc/systemd/system/cri-docker.socket https://raw.githubusercontent.com/Mirantis/cri-dockerd/master/packaging/systemd/cri-docker.socket
指定依赖镜像地址:
bash
vim /etc/systemd/system/cri-docker.service
ExecStart=/usr/local/bin/cri-dockerd --pod-infra-container-image=registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.9 --container-runtime-endpoint=unix:///var/run/cri-dockerd.sock --cri-dockerd-root-directory=/var/lib/dockershim --cri-dockerd-root-directory=/var/lib/docker
编辑cri-docker.server
bash
vim /etc/systemd/system/cri-docker.socket
ListenStream=/var/run/cri-dockerd.sock
bash
systemctl daemon-reload
systemctl enable cri-docker && systemctl start cri-docker
4.4 添加阿里云YUM软件源
bash
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
4.5 安装kubeadm,kubelet和kubectl
bash
yum install -y kubelet-1.28.2 kubeadm-1.28.2 kubectl-1.28.2
systemctl enable kubelet
5、部署Kubernetes Master
在192.168.1.71(Master)执行。
bash
kubeadm init \
--apiserver-advertise-address=192.168.1.71 \
--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
--kubernetes-version v1.28.2 \
--service-cidr=10.96.0.0/12 \
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
--cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock \
--ignore-preflight-errors=all
- --apiserver-advertise-address 集群通告地址
- --image-repository 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
- --kubernetes-version K8s版本,与上面安装的一致
- --service-cidr 集群内部虚拟网络,Pod统一访问入口
- --pod-network-cidr Pod网络,与下面部署的CNI网络组件yaml中保持一致
- --cri-socket 指定cri-dockerd接口,如果是containerd则使用--cri-socket unix:///run/containerd/containerd.sock
初始化完成后,最后会输出一个join命令,先记住,下面用。
拷贝kubectl使用的连接k8s认证文件到默认路径:
bash
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
查看工作节点:
bash
kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
k8s-master NotReady control-plane 20s v1.28.2
加入Kubernetes Node
在192.168.1.72/73(Node)执行。
向集群添加新节点,执行在kubeadm init输出的kubeadm join命令并手动加上--cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock:
bash
kubeadm join 192.168.1.71:6443 --token cxoka7.sdqnph9vhwyc94xh \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:a8e49f249b2b71c61dea230cd1674aa39093c050fe69bd61411368c74079b5d1 --cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock
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,可以直接使用命令快捷生成:
bash
kubeadm token create --print-join-command
6、部署容器网络(CNI)
Calico是一个纯三层的数据中心网络方案,是目前Kubernetes主流的网络方案。
下载YAML:
bash
wget https://raw.githubusercontent.com/projectcalico/calico/v3.28.2/manifests/calico.yaml
下载完后还需要修改里面定义Pod网络(CALICO_IPV4POOL_CIDR),与前面kubeadm init的 --pod-network-cidr指定的一样。这一点在老版本需要修改文件,在新版本里面已经不需要了。
修改完后文件后,部署:
bash
kubectl apply -f calico.yaml
kubectl get pods -n kube-system
等Calico Pod都Running,节点也会准备就绪。
注:以后所有yaml文件都只在Master节点执行。
安装目录:/etc/kubernetes/
组件配置文件目录:/etc/kubernetes/manifests/
7、部署 Dashboard
Dashboard是官方提供的一个UI,可用于基本管理K8s资源。
YAML下载地址:
bash
https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.7.0/aio/deploy/recommended.yaml
文件名是:kubernetes-dashboard.yaml
默认Dashboard只能集群内部访问,修改Service为NodePort类型,暴露到外部:
bash
vi recommended.yaml
...
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
labels:
k8s-app: kubernetes-dashboard
name: kubernetes-dashboard
namespace: kubernetes-dashboard
spec:
ports:
- port: 443
targetPort: 8443
nodePort: 30001
selector:
k8s-app: kubernetes-dashboard
type: NodePort
...
kubectl apply -f recommended.yaml
kubectl get pods -n kubernetes-dashboard
访问地址:https://NodeIP:30001
创建service account并绑定默认cluster-admin管理员集群角色:
bash
# 创建用户
kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kubernetes-dashboard
# 用户授权
kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kubernetes-dashboard:dashboard-admin
# 获取用户Token
kubectl create token dashboard-admin -n kubernetes-dashboard
使用输出的token登录Dashboard。
以上是我本人一步一个脚印实战下来总结的基于kubeadm方式快速部署一套Kubernetes集群的步骤,如有不对的地方,还请大家多批评指正!