Kubeadm部署Kubernetes

 

Kubernetes集群搭建

 

1       部署方式

1.1   生产环境部署k8s的2中方式

1.1.1  Kubeadm

         Kubeadm是一个工具，提工kubeadm init和kubeadm join 用于快速部署kubernetes集群

部署地址：https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm

1.1.2  二进制

         推荐，从官方下载发行版的二进制包，手动部署每个组件，组成kubernetes集权

下载地址：https://github.com/kubernetes/kubernetes/releases

 

1.2   服务器硬件配置推荐

 

 

 

 

 

 

 

1.3   使用kubeadm快速部署一个k8s集群

# 创建一个 Master 节点

kubeadm init

安装详解

 

 

# 将一个 Node 节点加入到当前集群中

kubeadm join <Master节点的IP和端口 >

 

 

1.4   K8s CNI网络模型

 

 

 

 

 

2       kubeadm快速安装

 

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

# 将一个 Node 节点加入到当前集群中

$ kubeadm join <Master节点的IP和端口 >

2.1     1. 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

2.2     2. 准备环境

 

角色	IP
k8s-master	192.168.31.61
k8s-node1	192.168.31.62
k8s-node2	192.168.31.63

关闭防火墙：

$ systemctl stop firewalld

$ systemctl disable firewalld

关闭selinux：

$ sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config  # 永久

$ setenforce 0  # 临时

关闭swap：

$ swapoff -a  # 临时

$ vim /etc/fstab  # 永久

设置主机名：

$ hostnamectl set-hostname <hostname>

在master添加hosts：

$ cat >> /etc/hosts << EOF

192.168.31.61 k8s-master

192.168.31.62 k8s-node1

192.168.31.63 k8s-node2

EOF

将桥接的IPv4流量传递到iptables的链：

$ cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF

net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1

net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1

EOF

$ sysctl --system  # 生效

时间同步：

$ yum install ntpdate -y

$ ntpdate time.windows.com

2.3     3. 安装Docker/kubeadm/kubelet【所有节点】

Kubernetes默认CRI（容器运行时）为Docker，因此先安装Docker。

2.3.1         3.1 安装Docker

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

$ yum -y install docker-ce

$ systemctl enable docker && systemctl start docker

配置镜像下载加速器：

$ cat > /etc/docker/daemon.json << EOF

{

  "registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]

}

EOF

$ systemctl restart docker

$ docker info

2.3.2         3.2 添加阿里云YUM软件源

$ 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

2.3.3         3.3 安装kubeadm，kubelet和kubectl

由于版本更新频繁，这里指定版本号部署：

$ yum install -y kubelet-1.19.0 kubeadm-1.19.0 kubectl-1.19.0

$ systemctl enable kubelet

2.4     4. 部署Kubernetes Master

https://kubernetes.io/zh/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm-init/#config-file

https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/create-cluster-kubeadm/#initializing-your-control-plane-node

在192.168.31.61（Master）执行。

$ kubeadm init \

  --apiserver-advertise-address=192.168.31.61 \

  --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \

  --kubernetes-version v1.19.0 \

  --service-cidr=10.96.0.0/12 \

  --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \

  --ignore-preflight-errors=all

• --apiserver-advertise-address 集群通告地址
• --image-repository 由于默认拉取镜像地址k8s.gcr.io国内无法访问，这里指定阿里云镜像仓库地址
• --kubernetes-version K8s版本，与上面安装的一致
• --service-cidr 集群内部虚拟网络，Pod统一访问入口
• --pod-network-cidr Pod网络，，与下面部署的CNI网络组件yaml中保持一致

或者使用配置文件引导：

$ vi kubeadm.conf

apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2

kind: ClusterConfiguration

kubernetesVersion: v1.18.0

imageRepository: registry.aliyuncs.com/google_containers 

networking:

  podSubnet: 10.244.0.0/16 

  serviceSubnet: 10.96.0.0/12 

$ kubeadm init --config kubeadm.conf --ignore-preflight-errors=all  

拷贝kubectl使用的连接k8s认证文件到默认路径：

mkdir -p $HOME/.kube

sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config

sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

$ kubectl get nodes

NAME         STATUS   ROLES    AGE   VERSION

k8s-master   Ready    master   2m   v1.18.0

2.5     5. 加入Kubernetes Node

在192.168.31.62/63（Node）执行。

向集群添加新节点，执行在kubeadm init输出的kubeadm join命令：

$ kubeadm join 192.168.31.61:6443 --token esce21.q6hetwm8si29qxwn \

    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:00603a05805807501d7181c3d60b478788408cfe6cedefedb1f97569708be9c5

默认token有效期为24小时，当过期之后，该token就不可用了。这时就需要重新创建token，操作如下：

$ kubeadm token create

$ kubeadm token list

$ openssl x509 -pubkey -in /etc/kubernetes/pki/ca.crt | openssl rsa -pubin -outform der 2>/dev/null | openssl dgst -sha256 -hex | sed 's/^.* //'

63bca849e0e01691ae14eab449570284f0c3ddeea590f8da988c07fe2729e924

$ kubeadm join 192.168.31.61:6443 --token nuja6n.o3jrhsffiqs9swnu --discovery-token-ca-cert-hash sha256:63bca849e0e01691ae14eab449570284f0c3ddeea590f8da988c07fe2729e924

或者直接命令快捷生成：kubeadm token create --print-join-command

https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm-join/

2.6     6. 部署容器网络（CNI）

https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/create-cluster-kubeadm/#pod-network

注意：只需要部署下面其中一个，推荐Calico。

Calico是一个纯三层的数据中心网络方案，Calico支持广泛的平台，包括Kubernetes、OpenStack等。

Calico 在每一个计算节点利用 Linux Kernel 实现了一个高效的虚拟路由器（ vRouter） 来负责数据转发，而每个 vRouter 通过 BGP 协议负责把自己上运行的 workload 的路由信息向整个 Calico 网络内传播。

此外，Calico 项目还实现了 Kubernetes 网络策略，提供ACL功能。

https://docs.projectcalico.org/getting-started/kubernetes/quickstart

$ wget https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml

下载完后还需要修改里面定义Pod网络（CALICO_IPV4POOL_CIDR），与前面kubeadm init指定的一样

修改完后应用清单：

$ kubectl apply -f calico.yaml

$ kubectl get pods -n kube-system

2.7     7. 测试kubernetes集群

• 验证Pod工作
• 验证Pod网络通信
• 验证DNS解析

在Kubernetes集群中创建一个pod，验证是否正常运行：

$ kubectl create deployment nginx --image=nginx

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

$ kubectl get pod,svc

访问地址：http://NodeIP:Port

2.8     8. 部署 Dashboard

$ wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.0.3/aio/deploy/recommended.yaml

默认Dashboard只能集群内部访问，修改Service为NodePort类型，暴露到外部：

$ vi recommended.yaml

...

kind: Service

apiVersion: v1

metadata:

  labels:

    k8s-app: kubernetes-dashboard

  name: kubernetes-dashboard

  namespace: kubernetes-dashboard

spec:

  ports:

    - port: 443

      targetPort: 8443

      nodePort: 30001

  selector:

    k8s-app: kubernetes-dashboard

  type: NodePort

...

$ kubectl apply -f recommended.yaml

$ kubectl get pods -n kubernetes-dashboard

NAME                                         READY   STATUS    RESTARTS   AGE

dashboard-metrics-scraper-6b4884c9d5-gl8nr   1/1     Running   0          13m

kubernetes-dashboard-7f99b75bf4-89cds        1/1     Running   0          13m

访问地址：https://NodeIP:30001

创建service account并绑定默认cluster-admin管理员集群角色：

# 创建用户

$ kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kube-system

# 用户授权

$ kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:dashboard-admin

# 获取用户Token

$ kubectl describe secrets -n kube-system $(kubectl -n kube-system get secret | awk '/dashboard-admin/{print $1}')

使用输出的token登录Dashboard。