kubernetes集群环境搭建(kubeadm 方式)

集群环境搭建(kubeadm 方式) 1.前置知识点

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。

官方地址：https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm/

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。

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Kubernetes 集群，虽然手动部署麻烦点，期间可以学习很多工作原理，也利于后期维护。

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kubernetes 集群的工具，这个工具能通过两条指令完成一个kubernetes 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

3.安装要求

在开始之前，部署Kubernetes 集群机器需要满足以下几个条件：

• 一台或多台机器，操作系统CentOS7.x-86_x64
• 硬件配置：2GB 或更多RAM，2 个CPU 或更多CPU，硬盘30GB 或更多
• 集群中所有机器之间网络互通
• 可以访问外网，需要拉取镜像
• 禁止swap 分区

4.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Kubernetes Node，将节点加入Kubernetes 集群中
• 部署Dashboard Web 页面，可视化查看Kubernetes 资源

5.准备环境

角色	IP地址	角色
master	10.211.55.6	docker，kubectl，kubeadm，kubelet
node1	10.211.55.8	docker，kubectl，kubeadm，kubelet
node2	10.211.55.9	docker，kubectl，kubeadm，kubelet

6.系统初始化 6.1设置系统主机名以及 Host 文件的相互解析

hostnamectl set-hostname master && bash
hostnamectl set-hostname node1 && bash
hostnamectl set-hostname node2 && bash

cat <> /etc/hosts
10.211.55.6     master
10.211.55.8     node1
10.211.55.9     node2
EOF

6.2安装依赖文件（所有节点都要操作）

yum install -y conntrack ntpdate ntp ipvsadm ipset jq iptables curl sysstat libseccomp wget vim net-tools git

6.3设置防火墙为 Iptables 并设置空规则（所有节点都要操作）

systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld
​
yum -y install iptables-services && systemctl start iptables && systemctl enable iptables && iptables -F && service iptables save

6.4关闭 SELINUX（所有节点都要操作）

swapoff -a && sed -i '/ swap / s/^(.*)$/#1/g' /etc/fstab
​
setenforce 0 && sed -i 's/^SELINUX=.*/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config

6.5调整内核参数，对于 K8S（所有节点都要操作）

modprobe br_netfilter
​
cat < kubernetes.conf 
net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1
net.ipv4.ip_forward=1
net.ipv4.tcp_tw_recycle=0
vm.swappiness=0 # 禁止使用 swap 空间，只有当系统 OOM 时才允许使用它
vm.overcommit_memory=1 # 不检查物理内存是否够用
vm.panic_on_oom=0 # 开启 OOM
fs.inotify.max_user_instances=8192
fs.inotify.max_user_watches=1048576
fs.file-max=52706963
fs.nr_open=52706963
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1
net.netfilter.nf_conntrack_max=2310720
EOF
​
cp kubernetes.conf /etc/sysctl.d/kubernetes.conf
​
sysctl -p /etc/sysctl.d/kubernetes.conf

6.6调整系统时区（所有节点都要操作）

# 设置系统时区为 中国/上海
timedatectl set-timezone Asia/Shanghai
# 将当前的 UTC 时间写入硬件时钟
timedatectl set-local-rtc 0
# 重启依赖于系统时间的服务
systemctl restart rsyslog
systemctl restart crond

6.7设置 rsyslogd 和 systemd journald（所有节点都要操作）

# 持久化保存日志的目录
mkdir /var/log/journal 
mkdir /etc/systemd/journald.conf.d
cat > /etc/systemd/journald.conf.d/99-prophet.conf < 
6.8kube-proxy开启ipvs的前置条件（所有节点都要操作） 
cat < /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
​
chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4
 
6.9安装 Docker 软件（所有节点都要操作） 
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
​
yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
​
yum install -y docker-ce
​
## 创建 /etc/docker 目录
mkdir /etc/docker
​
cat > /etc/docker/daemon.json < 
6.10 安装 Kubeadm （所有节点都要操作） 
cat < /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
​
yum  -y  install kubelet-1.21.1 kubeadm-1.21.1 kubectl-1.21.1 --disableexcludes=kubernetes
 
7部署Kubernetes Master 
7.1初始化主节点（主节点操作） 
kubeadm init --apiserver-advertise-address=10.211.55.6 --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers --kubernetes-version v1.21.1 --service-cidr=10.96.0.0/12 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
 
参数说明
 
–apiserver-advertise-address=10.211.55.6 这个参数就是master主机的IP地址，例如我的Master主机的IP是：10.211.55.6
 
–image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers 这个是镜像地址，由于国外地址无法访问，故使用的阿里云仓库地址：registry.aliyuncs.com/google_containers
 
–kubernetes-version=v1.21.1 这个参数是下载的k8s软件版本号
 
–service-cidr=10.96.0.0/12 这个参数后的IP地址直接就套用10.96.0.0/12 ,以后安装时也套用即可，不要更改
 
–pod-network-cidr=10.244.0.0/16 k8s内部的pod节点之间网络可以使用的IP段，不能和service-cidr写一样，如果不知道怎么配，就先用这个10.244.0.0/16
 
总之，修改两个地方(master主机IP，k8s软件版本)
 
**注意：**这过程会比较长，当镜像拉不下来时会报错，从出错信息中我们可以找到要的镜像，下面是我当时出错信息
 
error execution phase preflight: [preflight] Some fatal errors occurred:
[ERROR ImagePull]: failed to pull image registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns/coredns:v1.8.0: output: Error response from daemon: pull access denied for registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns/coredns, repository does not exist or may require 'docker login': denied: requested access to the resource is denied
, error: exit status 1
 
根据这个出错信息，去hub.docker.com中去找对应的镜像
 
# 拉取镜像
docker pull coredns/coredns:1.8.0
# 改名为阿里的镜像
docker tag coredns/coredns:1.8.0 registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns/coredns:v1.8.0
 
把需要的镜像全部拉取后，再次执行 kubeadm init 命令，然后执行下面命令即可完成master节点部署
 
mkdir -p $HOME/.kube
​
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
​
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
 
7.2加入主节点以及其余工作节点 
首先在master节点执行以下命令，生成token，打印节点加入命令
 
# 生成token，打印节点加入命令
kubeadm token create --print-join-command
 
输出信息类似如下
 
kubeadm join 10.211.55.6:6443 --token mpnarj.suiyz7r4zaxqwknr --discovery-token-ca-cert-hash sha256:62f46a899eda7b6ae6efadfd9d6f7c04454d05e6296022da4f866ba6bdfa88a6
 
7.3部署网络 
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/documentation/kube-flannel.yml
 
提示以下报错
 
The connection to the server raw.githubusercontent.com was refused - did you specify the right host or port?
 
解决方案：
 
1、找到域名对应的ip地址
域名ip查询链接链接：http://ip.tool.chinaz.com/
2、/etc/hosts中添加主机ip映射信息
185.199.108.133	 raw.githubusercontent.com
3、重新获取：
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/documentation/kube-flannel.yml
 
8 测试kubernetes 集群 
8.1 部署nginx 测试 
kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.14-alpine
​
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
​
kubectl get pod,svc
 
[root@master ~]# kubectl get pod,svc -o wide
NAME                         READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod/nginx-65c4bffcb6-7tll5   1/1     Running   0          43m   10.244.2.3   node2              

NAME                 TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE    SELECTOR
service/kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1              443/TCP        127m   
service/nginx        NodePort    10.108.57.37           80:32758/TCP   43m    app=nginx
 
使用浏览器访问 10.211.55.9:32758