kubernetes 集群部署

Kubernetes 集群部署

本人是初学 以下均参照  组团学 https://www.zutuanxue.com/home/4/12_161 基础上进行实际完善操作并记录

一、集群部署准备

Kubernetes有三种安装方式：

​1、通过yum进行安装

​2、通过二进制文件进行安装

​3、命令行工具kubeadm进行安装

​kubeadm是Kubernetes官方提供的用于快速安装Kubernetes集群的工具，致力于简化集群的安装过程，并解决Kubernetes集群的高可用问题。

安装 kubernetes 所需软件包： 链接:https://pan.baidu.com/s/1GoxSWAHkB3AVn9aRzGMjkQ 密码:az0o

二、部署kubernetes集群

2.1、环境准备

准备好三台虚拟机分别做为 master、node-1、node-2

​虚拟机硬件配置：

​master：2CPU、4G

​node-1：2CPU、2G
node-2：2CPU、2G

5.png

网络配置：
master：192.168.2.20
node-1：192.168.2.21
node-2：192.168.2.22
操作系统：
Centos-8 最小化安装

主机名设置：

 hostnamectl set-hostname master # hostnamectl set-hostname node-1 ​# hostnamectl set-hostname node-2

设置Hosts文件的相互解析：

 cat /etc/hosts 192.168.2.20 master 192.168.2.21 node-1 192.168.2.22 node-2

6.png

2.2、操作系统初始化

a、关闭swap

 swapoff -a && sed -i '/ swap / s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab

b、关闭Selinux

 setenforce 0 && sed -i 's/^SELINUX=.*/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config

c、关闭firewalld

 systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld

d、重置Iptables并设置空规则：

 yum -y install iptables-services && systemctl start iptables && systemctl enable iptables && iptables -F && service iptables save

e、关闭不需要的服务：

 systemctl stop postfix && systemctl disable postfix

2.3、配置网络源

- 下载阿里云的yum源文件： wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-8.repo
 
- 安装epel源：
yum install -y https://mirrors.aliyun.com/epel/epel-release-latest-8.noarch.rpm
 
 
- 将repo 配置中的地址替换为阿里云镜像站地址：

sed -i 's|^#baseurl=https://download.example/pub|baseurl=https://mirrors.aliyun.com|' /etc/yum.repos.d/epel*
sed -i 's|^metalink|#metalink|' /etc/yum.repos.d/epel*

- 配置docker源：
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
 
如果提示 bash: yum-config-manager: 未找到命令...   安装：yum -y install yum-utils
 
查看 ：

ls /etc/yum.repos.d/     有没有docker-ce.repo

 
 
- 设置kubernetes源： 
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

2.4、操作系统环境优化

- 安装依赖包：
yum makecache && yum -y update 升级时遇到问题的话：yum --nobest -y update

 

 
 
 
yum -y install conntrack ipvsadm ipset jq iptables curl sysstat libseccomp wget vim-enhanced lrzsz net-tools git net-tools psmisc bash-completion yum-utils.noarch nmap bind-utils
 
- 设置系统时区：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

2.5、针对Kubernetes调整内核参数

cat > kubernetes.conf <<EOF
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

2.6、设置 rsyslogd 和 systemd journald

mkdir /var/log/journal 　　# 持久化保存日志的目录
 
 
mkdir /etc/systemd/journald.conf.d  #创建文件
 
cat > /etc/systemd/journald.conf.d/99-prophet.conf <<EOF
[Journal] Storage=persistent 　　# 持久化保存到磁盘
Compress=yes # 压缩历史日志
SyncIntervalSec=5m　　 # 写入硬盘间隔
RateLimitInterval=30s 　　# 限制日志的生成速率-时间段内
RateLimitBurst=1000 　　# 限制日志的生成速率-每个服务最多允许产生的日志数量(条数)
SystemMaxUse=10G 　　# 最大占用空间 10G
SystemMaxFileSize=200M 　　# 单日志文件最大 200M
MaxRetentionSec=2week 　　# 日志保存时间 2 周
ForwardToSyslog=no 　　# 不将日志转发到syslog
EOF
 
systemctl restart systemd-journald　　#重启日志服务

2.7、设置kube-proxy开启ipvs的前置条件

低内核版本
modprobe br_netfilter
 
 
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
 
chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4
 
高版本

如果在进行配置时会报错modprobe: FATAL: Module nf_conntrack_ipv4 not found.
这是因为使用了高内核，较如博主就是使用了5.2的内核，一般教程都是3.2的内核。在高版本内核已经把nf_conntrack_ipv4替换为nf_conntrack了。所以正确配置应该如下：

 

# 1.安装ipset和ipvsadm
yum install ipset ipvsadmin -y
# 2.添加需要加载的模块写入脚本文件
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
EOF
# 3.为脚本添加执行权限
chmod +x /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
# 4.执行脚本文件
/bin/bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
# 5.查看对应的模块是否加载成功
lsmod | grep -e -ip_vs -e nf_conntrack

“”“
nf_conntrack_netlink 49152 0
nfnetlink 20480 3 nf_conntrack_netlink,ip_set
nf_conntrack 155648 5 xt_conntrack,nf_nat,nf_conntrack_netlink,xt_MASQUERADE,ip_vs
nf_defrag_ipv6 24576 2 nf_conntrack,ip_vs
nf_defrag_ipv4 16384 1 nf_conntrack
libcrc32c 16384 4 nf_conntrack,nf_nat,xfs,ip_vs

"""

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

 


————————————————

 
 
 

2.8、安装 Docker 软件

yum -y install yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
 
 
yum -y install https://download.docker.com/linux/centos/7/x86_64/stable/Packages/containerd.io-1.2.6-3.3.el7.x86_64.rpm
 
yum -y install docker-ce
 
如果

Centos 安装 Docker 报错：Error: Problem 1: problem with installed package podman-2.2.1-7.module.xxx

既然不兼容，那就卸载掉 podman ，然后在安装 Docker。

卸载 podman ：

yum -y erase podman buildah

1

执行安装 Docker 命令：

yum install docker-ce-20.10.7 docker-ce-cli-20.10.7 containerd.io

1

大功告成，接下来还需验证一下：

docker -v

————————————————

 
mkdir /etc/docker 　　　　创建 /etc/docker 目录
 
 
配置 daemon：
 
cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
"registry-mirrors":
["https://v16stybc.mirror.aliyuncs.com"],
"log-driver": "json-file",
"log-opts": { "max-size": "100m"
}
}
EOF
mkdir -p /etc/systemd/system/docker.service.d # systemctl daemon-reload && systemctl restart docker && systemctl enable docker

2.9、安装 Kubeadm(集群部属工具)

yum -y install kubeadm-1.18.0 kubectl-1.18.0 kubelet-1.18.0　　#安装
systemctl enable kubelet.service　　　　　　　　#设置开机自启动
 
　　# kubeadm 集群工具
　　# kubectl 命令行工具
　　#
 

2.10、初始化Master节点（只操作Master）

生成系统默认的安装文件

kubeadm config print init-defaults > kubeadm-config.yaml
 
进行如下修改：
 
 
localAPIEndpoint:
advertiseAddress: 192.168.2.20
···
kubernetesVersion: v1.15.1
···
networking:
podSubnet: "10.244.0.0/16"
serviceSubnet: 10.96.0.0/12
---
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
kind: KubeProxyConfiguration
featureGates:
  SupportIPVSProxyMode: true
mode: ipvs
 
 

完整配置文件如下（注意格式）：

apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2
bootstrapTokens:
- groups:
  - system:bootstrappers:kubeadm:default-node-token
  token: abcdef.0123456789abcdef
  ttl: 24h0m0s
  usages:
  - signing
  - authentication
kind: InitConfiguration
localAPIEndpoint:
  advertiseAddress: 192.168.2.20
  bindPort: 6443
nodeRegistration:
  criSocket: /var/run/dockershim.sock
  name: master
  taints:
  - effect: NoSchedule
    key: node-role.kubernetes.io/master
---
apiServer:
  timeoutForControlPlane: 4m0s
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2
certificatesDir: /etc/kubernetes/pki
clusterName: kubernetes
controllerManager: {}
dns:
  type: CoreDNS
etcd:
  local:
    dataDir: /var/lib/etcd
imageRepository: k8s.gcr.io
kind: ClusterConfiguration
kubernetesVersion: v1.15.1
networking:
  dnsDomain: cluster.local
  podSubnet: "10.244.0.0/16"
  serviceSubnet: 10.96.0.0/12
scheduler: {}
---
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
kind: KubeProxyConfiguration
featureGates:
  SupportIPVSProxyMode: true
mode: ipvs

2.11、安装配置集群

由于不能科xue上网，本地安装资源包

cd /opt

mkdir images

解压

unzip k8s-images-1.18.0.zip 

删除 

rx "k8s-images-1.18.0.zip"

cd images/

ls > images.txt

vim images.txt

修改后：

coredns-1.6.7.tar
etcd-3.4.3.tar
flannel-0.11.tar
kube-apiserver-1.18.0.tar
kube-controller-manager-1.18.0.tar
kube-proxy-1.18.0.tar
kube-scheduler-1.18.0.tar
pause-3.2.tar

保存

 

 

systemctl daemon-reload

systemctl restart docker.service

kubeadm reset   清空缓存

继续下面操作

- 安装Master：
kubeadm init --config=kubeadm-config.yaml --upload-certs | tee kubeadm-init.log

- 添加 --upload-certs 参数可以在后续执行加入节点时自动分发证书文件。追加的 tee kubeadm-init.log 用以输出日志

 

 

安装中有如下提示，需要 复制操作

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

 

 


- 安装flannel网络：

''' 这里需要科xue上网 ，不用管直接继续操作
(官网地址：https://github.com/coreos/flannel)

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

上传 kube-flannel.yml到当前cd目录

kubectl apply -f kube-flannel.yml

kubectl get nodes 

如果不是master   Ready 则

下载后通过xftp 上传到Linux /home目录解压

tar zxvf cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz

复制 flannel 到 /opt/cni/bin/

 cp flannel /opt/cni/bin/
————————————————



- Node节点加入： 注意下面这条命令在安装完Master后会输出在屏幕上

kubeadm join 192.168.2.20:6443 --token abcdef.0123456789abcdef --discovery-token-ca-cert-hash sha256:9f27b001d26a0ad546d91a24b7c54573a7ca855b1a6dab674877b94c7aae

kubectl create -f pod.yaml 


- kubectl有很多子命令和参数，为了提高使用命令行的效率，通常建议安装 kebectl 的 bash 命令补全脚本：

source <(kubectl completion bash)
echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bashrc

7.png

2.12、查看集群状态

# kuberctl get nodes -o wide

集群可用性验证

# cat pod.yam

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
     name: nginx-2
     labels:
      app: web
spec:
   containers:
        - name: nginx
           image: docker.io/nginx
           ports:
              - containerPort: 80

 
 
kubectl create -f pod.yaml

通过命令查看是否创建成功： kubectl get pod -o wide

10.png

通过修改容器名称将nginx修改为nginx-1后，创建第二个pod资源后查看：

kubectl get pod -n kube-system

11.png

通过curl命令查看服务是否可以正常被访问：

12.png

三、集群版本更新

这里演示的是以 K8S 1.15版本为例，具体的版本升级以你们自己实验机上安装的版本号为准！！！

 

 

yum list | grep kubeadm　　　　#查看目前可用最新版本

 

yum list kubeadm --showduplicates            #查看所有kubeadm安装包

 

 

kubeadm提供了upgrade命令用于对kubeadm安装的Kubernetes集群进行升级，但是开始之前需要注意，虽然kubeadm的升级不会触及工作负载，但还是要在升级之前做好备份，升级过程可能会因为Pod的变化而造成容器重启。

首先执行 kubeadm upgrade plan 命令：

13.png

可以看到，我们当前使用的版本为1.15.1，最新的稳定版本为1.15.7，并且告知我们，如果想要进行升级操作，那么首先我们需要将kubeadm升级为1.15.7版本，然后执行升级命令。

执行命令 yum -y install kubeadm-1.15.7 进行升级

14.png

将kubeadm升级完成后我们执行 kubeadm upgrade apply v1.15.7 升级命令，系统询问，是否进行更新输入 Y 回车

15.png

等待片刻后，升级完成

16.png

然后再将 kubectl 与 kubelet 进行升级，然后重启 kubelet 后，

systemctl restart kubelet.service

 

查看节点版本已经升级为1.15.7

17.png

查看组件状态

18.png

 

将现在node节点也更新到1.18.1

node 下   cd /opt/images/

mkdir 1.18.1

将1.18.1l资源包及 docker-load.sh images.txt k8s-image-1.18.1.zip 放到1.18.1

cp docker-load.sh images.txt k8s-images-1.18.1.zip 1.18.1/

 

解压 

cd 1.18.1

unzip k8s-images-1.18.1.zip

 

删除压缩包

rm -rf k8s-images-1.18.1.zip

将结果写入 images.txt

ls > images.txt

将images.txt里面不要的docker 和 image删除

 

然后

vim docker里面改路径 

for IMAGES in `cat /opt/images/1.18.1/images.txt`

执行

sh docker-load.sh

yum -y install kubectl-1.18.1 kubelet-1.18.1 kubeadm-1.18.1

 

master 上 

kubeadm upgrade node

 

node 上

重启

systemctl restart kubelet.service 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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