单机版Kubernetes 1.23.0的安装与使用

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Kubernetes 1.23.0的安装与使用
- - 云计算平台技术与应用大作业2
一、k8s是什么？
二、安装步骤
- 1、创建四台虚拟机
- - 1.版本
  - 2.配置网络
- 2、准备工作
- - 1.安装依赖
  - 2.防火墙设置
  - 3.关闭selinux与swap分区
  - 4.调整参数
  - 5.调整系统时区
  - 6.关闭系统不需要的服务
  - 7.升级内核
- 3、安装kudeadm
- - 1.kube-proxy开启ipvs的前置条件（可能非必要）
  - 2.安装Docker
  - 3.安装k8s 版本1.23.0
  - 4.安装kubeadm（主从配置）
  - 5.加入主节点以及其余工作节点
  - 6.部署网络
  - 7.安装成功后
- 4、报错处理
- - 1.yum安装过程中失败导致无法重新yum安装
  - 2.kubeadm启动时无法下载镜像报错
  - 3.kubeadm启动时报其他错误
三、测试使用

Kubernetes 1.23.0的安装与使用云计算平台技术与应用大作业2

1021041203李昕闻

一、k8s是什么？

这是kubernetes的缩写，因为k与s之间有8个字母所以俗称k8s。它是一种开源的，用于管理许多不同主机上的容器的一个应用。

pod是k8s可以操控的最小单位。一个pod内可以有多个容器，容器类似于docker。

整体结构如下图所示：

node主机，pod控制单元，container容器。
kublet 直接操纵docker来创建容器。
kube proxy 进行ip映射，负载均衡，通过调用IPTABLE来实现。
scheduler 调度器分发请求。
replication controller配置文件用来控制生成消除pod，维持数量。
server-api各个部分调用的接口
etcd用go语言写的一个Key-value分布式数据库
controller manager 是用来控制pod的生成，有很多种。
container 容器一般指docker
一个请求从外部进入，scheduler开始分发请求，通过server-api找到pod（服务发现）pod与服务的关系，请求保存到etcd中。

二、安装步骤 1、创建四台虚拟机

分别为master结点，node01，node02，软路由结点koolshare（非必要）

1.版本

操作系统 Centos7
内核 5.4.190-1.el7.elrepo.x86_64
koolshare使用19年的镜像，用PE加载

2.配置网络

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33

TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=static
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy
NAME=ens33
UUID=8a15c320-72b0-4d46-9188-ad6f95fced0e
DEVICE=ens33
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.66.10
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.66.1
DNS1=192.168.66.1
DNS2=114.114.114.114

master 192.168.66.10
node01 192.168.66.20
node02 192.168.66.21
koolshare 192.168.66.1
koolshare作为这些结点的dns与网关，设置为NAT模式，其他为仅主机模式。

2、准备工作 1.安装依赖

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

基本平常用的上的软件都下载了

2.防火墙设置

#设置防火墙为iptables 并设置空规则

systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld

#关闭防火墙，以及他的自动启动

yum -y install iptables-services && systemctl start iptables && systemctl enable iptables && iptables -F && service iptables save
#安装iptables，启动它，开机自启，清空规则，保存默认规则

3.关闭selinux与swap分区

关闭selinux和swap不然在启动时会报错

swapoff -a && sed -ei 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab
#关闭swap分区，虚拟内存永久关闭，k8s init时要求关闭，不然会影响性能
setenforce 0 && sed -i 's/^SELINUX=.*/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config
#关闭selinux
sudo modprobe br_netfilter

4.调整参数

调整内核中的某些参数非常重要

#调整内核参数，对K8S
cat > kubernetes.conf < 
5.调整系统时区 
#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.关闭系统不需要的服务 
systemctl stop postfix && systemctl disable postfix
 
7.升级内核 
内核在3.4版本对k8s有不稳定的因素，4.4版本以上即可。 
rpm -Uvh http://www.elrepo.org/elrepo-release-7.0-3.el7.elrepo.noarch.rpm
#安装完成后检查/boot/grub2/grub.cfg中对应内核menuentry 中是否包含initrd16 配置，如果没有，再安装次!
yum --enablerepo=elrepo-kernel install -y kernel-lt
#设置开机从新内核启动
grub2-set-default 'Cent0S Linux (4.4.189-1.e17.elrepo.x86_64) 7 (Core)'
#重启
reboot
 
3、安装kudeadm 
版本 1.23.0 
1.kube-proxy开启ipvs的前置条件（可能非必要） 
通过它提供负载平衡的功能 
modprobe br_netfilter
cat > /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules < 
2.安装Docker 
最重要的的是docker的配置文件，中间需要给他一个阿里云的镜像，否则k8s无法正常运行 
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 update -y && yum install -y docker-ce
##创建/etc/docker 目录
mkdir /etc/docker
#配置daemon.
cat > /etc/docker/daemon.json < 
docker需要开机自启，不然k8s就找不到了 
3.安装k8s 版本1.23.0 
yum install -y kubelet-1.23.0 kubeadm-1.23.0 kubectl-1.23.0
systemctl enable kubelet.service
 
4.安装kubeadm（主从配置） 
配置yum对k8s的仓库 
cat < /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[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 
 
初始化主结点并对配置文件做一些修改 
kubeadm config print init-defaults > kubeadm-config.yaml
#将配置文件输出到yaml文件中进一步修改
 
其中有一些配置需要修改,其实用默认配置也是可行的
 localAPIEndpoint:
 advertiseAddress: 192.168.66.10 #必须修改
 kubernetesVersion: v1.23.0
 networking:
 podSubnet: “10.244.0.0/16” #可能必须添加
 serviceSubnet: 10.96.0.0/12 
---
 apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v2 #不同版本会报错，这个弄不清楚
 kind: KubeProxyConfiguration
 featureGates:
 SupportIPVSProxyMode: true
 mode: ipvs 
kubeadm init --image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --kubernetes-version=v1.23.0
 
这条命令使用的是默认的配置文件进行启动，不怎么报错 
5.加入主节点以及其余工作节点 
kubeadm启动成功之后在其他结点上输入生成的指令，以加入k8s 
kubeadm join 192.168.66.10:6443 --token ohtf3o.h9nj8cynf65gmjzk 
        --discovery-token-ca-cert-hash sha256:e22f7d1bb05ae8bcbb8738c7c6345c5c142d57b7d1081e2c89f9c0ec1604dc14
 
使用指令kubectl get node进行查看
 过一会儿NotReady会成为Ready
  
6.部署网络 

 flannel用来加一层来进行node，pod间通讯。从外部看来不同的pod看起来就像是在一起的。 
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
 
这里的文件可以先科学上网下载下来，或者在软路由koolshare中配置ssr。
 
 当三个flannel的状态变为Running后，配置成功。 
7.安装成功后 
这个目录下需要存放相关凭证，启动成功后写入 
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
 
4、报错处理 
1.yum安装过程中失败导致无法重新yum安装 
删除相应文件
  
sudo rm -f /var/run/yum.pid
 
2.kubeadm启动时无法下载镜像报错 
[ERROR ImagePull]: failed to pull image k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.23.0: output: Error response from daemon: Get "https://k8s.gcr.io/v2/": net/http: request canceled while waiting for connection (Client.Timeout exceeded while awaiting headers)
, error: exit status 1
[ERROR ImagePull]: failed to pull image k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.23.0: output: Error response from daemon: Get "https://k8s.gcr.io/v2/": net/http: request canceled while waiting for connection (Client.Timeout exceeded while awaiting headers)
, error: exit status 1

 
需要修改docker的配置文件我放在了 /etc/docker/daemon.json（非常重要），换成阿里云的镜像关键在那一行registry-mirrors。
  
3.kubeadm启动时报其他错误 
[WARNING Swap]: swap is enabled; production deployments should disable
 swap unless testing the NodeSwap feature gate of the kubelet
 
虚拟内存需要被关闭，在老版本中会直接报错，新版本报warning。 
swapoff -a && sed -ei 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab
 
由于一些错误的启动导致很多文件already exist 
[ERROR FileAvailable--etc-kubernetes-manifests-kube-apiserver.yaml]：
 /etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml already exists
[ERROR FileAvailable--etc-kubernetes-manifests-kube-controller-manager
.yaml]: /etc/kubernetes/manifests/kube-controller-manager.yaml already 
exists
 
尝试一下全部重启 
systemctl restart docker
systemctl restart kubelet
kubeadm reset
 
三、测试使用 
用nginx进行测试 
kubectl create deployment nginx --image=nginx
 
使用kubectl get pod,svc 指令查看
  
主机上进行测试，访问端口在上面一张图上的PORT（S）
 
 不同结点均可以从外部访问

单机版Kubernetes 1.23.0的安装与使用

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