【k8s】k8s集群搭建

k8s集群搭建

一、环境准备
- [1.1 集群类型](#1.1 集群类型)
- [1.2 安装方式](#1.2 安装方式)
- [1.3 主机规划](#1.3 主机规划)
- [1.4 环境配置](#1.4 环境配置)
- - [1.4.1 说明](#1.4.1 说明)
  - [1.4.2 初始化](#1.4.2 初始化)
  - [1.4.3 关闭防火墙和禁止防火墙开机启动](#1.4.3 关闭防火墙和禁止防火墙开机启动)
  - [1.4.4 设置主机名](#1.4.4 设置主机名)
  - [1.4.5 主机名解析](#1.4.5 主机名解析)
  - [1.4.6 时间同步](#1.4.6 时间同步)
  - [1.4.7 关闭selinux](#1.4.7 关闭selinux)
  - [1.4.8 关闭swap分区](#1.4.8 关闭swap分区)
  - [1.4.9 将桥接的IPv4流量传递到iptables的链](#1.4.9 将桥接的IPv4流量传递到iptables的链)
  - [1.4.10 开启ipvs](#1.4.10 开启ipvs)
  - [1.4.11 重启机器](#1.4.11 重启机器)
二、集群部署（每个节点安装Docker、kubeadm、kubelet和kubectl）
- [2.1 安装Docker](#2.1 安装Docker)
- [2.2 安装kubeadm、kubelet和kubectl](#2.2 安装kubeadm、kubelet和kubectl)
- [2.3 查看k8s所需镜像](#2.3 查看k8s所需镜像)
- [2.4 部署k8s的Master节点](#2.4 部署k8s的Master节点)
- [2.5 部署k8s的Node节点](#2.5 部署k8s的Node节点)
- [2.6 部署网络插件](#2.6 部署网络插件)
三、服务部署
- [3.1 kubectl创建nginx镜像](#3.1 kubectl创建nginx镜像)
- [3.2 暴露端口](#3.2 暴露端口)
- [3.3 本地访问nginx页面](#3.3 本地访问nginx页面)
四、集群重置
- [4.1 master节点](#4.1 master节点)
- [4.2 工作节点](#4.2 工作节点)

一、环境准备

1.1 集群类型

Kubernetes集群大致分为两类：一主多从和多主多从。
- 一主多从：一个Master节点和多台Node节点，搭建简单，但是有单机故障风险，适合用于测试环境。
- 多主多从：多台Master和多台Node节点，搭建麻烦，安全性高，适合用于生产环境。

1.2 安装方式

kubernetes有多种部署方式，目前主流的方式有kubeadm、minikube、二进制包。
- minikube：一个用于快速搭建单节点的kubernetes工具。
- kubeadm：一个用于快速搭建kubernetes集群的工具。
- 二进制包：从官网上下载每个组件的二进制包，依次去安装，此方式对于理解kubernetes组件更加有效。
本次为了安装方便，选择使用kubeadm方式。

1.3 主机规划

本次搭建一主一从集群：

主机名	IP地址	操作系统	配置
master	192.168.247.100	CentOS7.8+，基础设施服务器	2核CPU，2G内存，50G硬盘
node1	192.168.247.101	CentOS7.8+，基础设施服务器	2核CPU，2G内存，50G硬盘

1.4 环境配置

注：无特殊说明，每台机器都需要执行。

1.4.1 说明

需要两台CentOS服务器（一主一从），然后在每台服务器中分别安装Docker（18.06.3）、kubeadm（1.18.0）、kubectl（1.18.0）和kubelet（1.18.0）。

1.4.2 初始化

检查操作系统的版本（要求操作系统的版本至少在7.5以上）

powershell 复制代码

cat /etc/redhat-release

1.4.3 关闭防火墙和禁止防火墙开机启动

powershell 复制代码

systemctl stop firewalld

powershell 复制代码

systemctl disable firewalld

powershell 复制代码

systemctl status firewalld

1.4.4 设置主机名

192.168.247.100：

powershell 复制代码

hostnamectl set-hostname master

192.168.247.101：

powershell 复制代码

hostnamectl set-hostname node1

1.4.5 主机名解析

为了方便后面集群节点间的直接调用，需要配置一下主机名解析，企业中推荐使用内部的DNS服务器。

powershell 复制代码

cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.247.100 master
192.168.247.101 node1
EOF

1.4.6 时间同步

kubernetes要求集群中的节点时间必须精确一致，所以在每个节点上添加时间同步

powershell 复制代码

yum install ntpdate -y

powershell 复制代码

ntpdate time.windows.com

1.4.7 关闭selinux

powershell 复制代码

sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config

1.4.8 关闭swap分区

powershell 复制代码

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

1.4.9 将桥接的IPv4流量传递到iptables的链

在每个节点上将桥接的IPv4流量传递到iptables的链：

powershell 复制代码

cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
vm.swappiness = 0
EOF

powershell 复制代码

# 加载br_netfilter模块
modprobe br_netfilter

powershell 复制代码

# 查看是否加载
lsmod | grep br_netfilter

powershell 复制代码

# 生效
sysctl --system

1.4.10 开启ipvs

在kubernetes中service有两种代理模型，一种是基于iptables，另一种是基于ipvs的。ipvs的性能要高于iptables的，但是如果要使用它，需要手动载入ipvs模块。
在每个节点安装ipset和ipvsadm：

powershell 复制代码

yum -y install ipset ipvsadm

powershell 复制代码

cat > /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules <<EOF
#!/bin/bash
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack_ipv4
EOF

授权、运行、检查是否加载：

powershell 复制代码

chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4

检查是否加载：

powershell 复制代码

lsmod | grep -e ipvs -e nf_conntrack_ipv4

1.4.11 重启机器

powershell 复制代码

reboot

二、集群部署（每个节点安装Docker、kubeadm、kubelet和kubectl）

2.1 安装Docker

安装docker

powershell 复制代码

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

powershell 复制代码

yum -y install docker-ce-18.06.3.ce-3.el7

powershell 复制代码

systemctl enable docker && systemctl start docker

powershell 复制代码

docker version

设置Docker镜像加速器:

powershell 复制代码

sudo mkdir -p /etc/docker

powershell 复制代码

sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "registry-mirrors": [
        "https://docker.1ms.run",
        "https://docker.xuanyuan.me"
        ],
  "live-restore": true,
  "log-driver":"json-file",
  "log-opts": {"max-size":"500m", "max-file":"3"},
  "storage-driver": "overlay2"
}
EOF

powershell 复制代码

sudo systemctl daemon-reload

powershell 复制代码

sudo systemctl restart docker

添加阿里云的YUM软件源:

powershell 复制代码

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

2.2 安装kubeadm、kubelet和kubectl

由于版本更新频繁，这里指定版本号部署：

powershell 复制代码

yum install -y kubelet-1.18.0 kubeadm-1.18.0 kubectl-1.18.0

为了实现Docker使用的cgroup drvier和kubelet使用的cgroup drver一致，建议修改"/etc/sysconfig/kubelet"文件的内容：

powershell 复制代码

vim /etc/sysconfig/kubelet

powershell 复制代码

# 修改
KUBELET_EXTRA_ARGS="--cgroup-driver=systemd"
KUBE_PROXY_MODE="ipvs"

设置为开机自启动即可，由于没有生成配置文件，集群初始化后自动启动：

powershell 复制代码

systemctl enable kubelet

2.3 查看k8s所需镜像

powershell 复制代码

kubeadm config images list

2.4 部署k8s的Master节点

192.168.247.100节点：

powershell 复制代码

# 由于默认拉取镜像地址k8s.gcr.io国内无法访问，这里需要指定阿里云镜像仓库地址
kubeadm init \
  --apiserver-advertise-address=192.168.247.100 \
  --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
  --kubernetes-version v1.18.0 \
  --service-cidr=10.96.0.0/12 \
  --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

根据提示消息，在Master节点上使用kubectl工具：

powershell 复制代码

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

2.5 部署k8s的Node节点

根据提示，在192.168.247.101上添加如下的命令（注意：这个token有效期为2小时）：

powershell 复制代码

kubeadm join 192.168.247.100:6443 --token dpbosb.qqncela7m50u465p \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:8967b327f3d8aea766ca6e076b34adab84351efc30d9b162fff18204b12282db

2.6 部署网络插件

根据提示，在Master节点上使用kubectl工具查看节点状态：

powershell 复制代码

kubectl get nodes

在Master节点上获取flannel配置文件(可能会失败，如果失败，请下载到本地，然后安装)：

powershell 复制代码

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

使用配置文件启动flannel：

powershell 复制代码

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

查看部署CNI网络插件进度：

powershell 复制代码

kubectl get pods -n kube-system

再次在Master节点使用kubectl工具查看节点状态（均为Ready状态）：

powershell 复制代码

kubectl get nodes

查看集群健康状况：

powershell 复制代码

kubectl get cs

powershell 复制代码

kubectl cluster-info

三、服务部署

在k8s中部署一个nginx程序，测试是否集群正常工作

3.1 kubectl创建nginx镜像

powershell 复制代码

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

3.2 暴露端口

powershell 复制代码

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

查看状态：

powershell 复制代码

kubectl get pods,svc

3.3 本地访问nginx页面

四、集群重置

4.1 master节点

在master节点执行reset命令，选择y：

powershell 复制代码

kubeadm reset

手动清除配置信息：

powershell 复制代码

cd ~ 进入根目录

ll -a 查看是否存在.kube文件
rm -rf /root/.kube

systemctl restart docker ## 重启docker 
systemctl restart kubelet ## 重启kubelet

rm -rf /etc/cni/net.d

做完上述操作后，就可执行2.4章节集群初始化操作，开始重新初始化。

4.2 工作节点

重置工作节点，在node节点执行reset命令，选择y：

powershell 复制代码

kubeadm reset

powershell 复制代码

rm -rf /root/.kube
rm -rf /etc/cni/net.d
rm -rf /etc/kubernetes/*

重新加入集群

即2.5章节，重新部署node节点。