Kubernetes架构及安装

K8s架构

k8s内部是有几个组件的，分别是controller manager，api-server，scheduler，kubelet以及etcd，kube-proxy还有k8s客户端kubectl

controller manage

首先介绍的是controller manager，他是相当于大老板的助理，工作是跟进用户的需求，如果用户需要2个pod，但是现在只启动了一个，那么就会被他发现

api-server

api-server 这个组件是非常重要的，所有的组件都会与api-server通信，并且只有api-server能够访问etcd数据库

scheduler

scheduler是一个调度器，当api-server收到客户端的创建pod请求之后，他会使用一系列算法得出这些pod应该在哪些节点上被创建出来，没有调度的话可能会出现2个节点，一个负载非常高，一个负载非常低
这样显然是不太合适的，scheduler就是用来防止这样的事情产生的

kubelet

kubelet 是用来控制pod的，当调度器调度完成之后，被分配的节点上的kubelet会按照要求操作pod，比如创建，删除，停止，kubelet每个节点上都有，因为他需要对pod进行管理

etcd

这是一个键值对数据库，很多集群都是用到这个了，比如OpenStack用的也是这个，他是用来存放一些键值对的数据的

kube-proxy

这个kube-proxy他就是用来管理内部的网络的，因为集群内部的网络是互通的，但是外部访问不到，我们通过这个组件创建SVC，外部网络就可以通过SVC来访问到这个pod了

kubectl

这个就是我们客户端工具，我们只需要通过这个工具就可以完成对集群的控制

k8s搭建

先配置hosts文件，将节点都维护进去

1. 关闭防火墙，selinux，每个节点都需要做

# 在所有节点执行
[root@master ~]# systemctl disable --now firewalld
[root@master ~]# sed -i "s|^SELINUX=enforcing|SELINUX=disabled|g" /etc/selinux/config

2. 关闭swap，每个节点都需要做

[root@master ~]# swapoff -a
[root@master ~]# vim /etc/fstab
# 注释掉swap
/dev/mapper/cs-root     /                       xfs     defaults        0 0
UUID=01ff8a7c-2b2b-4690-9500-c8816ccb2f4f /boot                   xfs     defaults        0 0
# /dev/mapper/cs-swap     none                    swap    defaults        0 0

3. 安装docker-ce，每个节点都需要做，安装docker是因为在安装docker的时候他会直接帮你把containerd一并安装好，当然，你也可以单独安装containerd

[root@master ~]# yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
[root@master ~]# sed -i 's+download.docker.com+mirrors.aliyun.com/docker-ce+' /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
[root@master ~]# yum -y install docker-ce
[root@master ~]# systemctl enable --now docker

4. 开启内核路由转发，每个节点都需要做

# 在sysctl.conf里面加入这3条
[root@master ~]# vim /etc/sysctl.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
[root@master ~]# sysctl -p

5. 设置cgroup，每个节点都需要做

# 生成默认配置
[root@master ~]# containerd config default > /etc/containerd/config.toml 
# 将cgroup打开
[root@master ~]# vim /etc/containerd/config/toml
# 找到这一行配置，将false改为true
SystemdCgroup = true
 
# 修改镜像地址
sandbox_image = "registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.9"

6. 配置k8syum源，每个节点都需要做

[root@master ~]# cat <<EOF > /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

7. 设置crictl运行端点，每个节点都需要做

cat <<EOF > /etc/crictl.yaml
runtime-endpoint: unix:///run/containerd/containerd.sock
image-endpoint: unix:///run/containerd/containerd.sock
timeout: 5
debug: false
EOF

8. 安装kube工具，我安装的是1.26版本，每个节点都需要做

[root@master ~]# yum install kubelet-1.26.0 kubeadm-1.26.0 kubectl-1.26.0 -y
# 开机自启kubelet
[root@master ~]# systemctl enable --now kubelet
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/kubelet.service → /usr/lib/systemd/system/kubelet.service.

9. 集群初始化，只在master节点做

[root@master ~]# kubeadm init --kubernetes-version=v1.26.0 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers
省略部分信息，只看这里
Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:
 
kubeadm join 192.168.200.200:6443 --token pmwfg5.4675xnktludacafe \
	--discovery-token-ca-cert-hash sha256:28def19535f7856ccaab7552abf7831184e842ef743eb305ce563225fdea6b47 

10. 将节点加入集群，在node节点上执行

# 将上面给出的kubeadm join 命令直接复制执行
kubeadm join 192.168.200.200:6443 --token pmwfg5.4675xnktludacafe \
	--discovery-token-ca-cert-hash sha256:28def19535f7856ccaab7552abf7831184e842ef743eb305ce563225fdea6b47 

11. 到master节点查看是否已经加入

[root@master ~]# kubectl get nodes
NAME     STATUS     ROLES           AGE     VERSION
master   NotReady   control-plane   3m24s   v1.26.0
node1    NotReady   <none>          7s      v1.26.0
node2    NotReady   <none>          0s      v1.26.0

12. 安装网络插件,calico

# 先将yaml文件下载
[root@master ~]# wget https://raw.githubusercontent.com/projectcalico/calico/v3.27.0/manifests/tigera-operator.yaml
# 这个文件可以直接使用
[root@master ~]# kubectl create -f tigera-operator.yaml
# 下载第二个文件
[root@master ~]# wget https://raw.githubusercontent.com/projectcalico/calico/v3.27.0/manifests/custom-resources.yaml
# 这个文件需要修改
[root@master ~]# vim custom-resources.yaml
# 将里面的cidr: 改成你初始化集群的时候指定的网段
cidr: 10.244.0.0/16
# 搜索k8s.io，将镜像仓库换成国内的，不然拉不到pause的镜像
[root@master ~]# kubectl create -f custom-resources.yaml

13. 稍等一会之后再去查看集群状态，会变成Ready

[root@master ~]# kubectl get node
NAME     STATUS   ROLES           AGE   VERSION
master   Ready    control-plane   21m   v1.26.0
node1    Ready    <none>          17m   v1.26.0
node2    Ready    <none>          17m   v1.26.0