kubeadm部署单Master节点

一、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：

• 三台机器，操作系统 CentOS7.5+（mini）
• 硬件配置：>2GBRAM，>2个CPU，>硬盘30GB

二、安装步骤

角色                   IP

k8smaster    192.168.0.245

k8snode1     192.168.0.246

k8snode2     192.168.0.247

2.1 安装前预处理操作

注意本小节这7个步骤中，在所有的节点（master和node节点）都要操作。

（1）关闭防火墙、selinux

~]# systemctl disable --now firewalld 
~]# setenforce 0 
~]# sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config

（3）关闭swap分区

~]# swapoff -a 
~]# sed -i.bak 's/^.*centos-swap/#&/g' /etc/fstab

上面的是临时关闭，当然也可以永久关闭，即在/etc/fstab文件中将swap挂载所在的行注释掉即可。

（4）设置主机名

master主节点设置如下

~]# hostnamectl set-hostname k8smaster

node1从节点设置如下

~]# hostnamectl set-hostname k8snode1

node2从节点设置如下

~]# hostnamectl set-hostname k8snode2

执行bash命令以加载新设置的主机名

（5）添加hosts解析

~]# cat >>/etc/hosts <<EOF

192.168.0.245 k8smaster

192.168.0.246 k8snode1

192.168.0.246 k8snode2

EOF

（6）打开ipv6流量转发。

~]# cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF

net.ipv4.ip_forward = 1

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

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

EOF

~]# sysctl --system #立即生效

（7）配置yum源

所有的节点均采用阿里云官网的base和epel源

~]# mv /etc/yum.repos.d/* /tmp

~]# curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo

~]# curl -o /etc/yum.repos.d/epel.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo

（8）时区与时间同步

~]# ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime 
~]# yum install dnf ntpdate -y 
~]# dnf makecache 
~]# ntpdate ntp.aliyun.com

(9)升级核心：请参考博客升级核心

2.2、安装docker

（1）添加docker软件yum源

 

 

 

~]# curl -o /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo 
~]# cat /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo 
[docker-ce-stable] 
name=Docker CE Stable - $basearch 
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/7/$basearch/stable 
enabled=1 
gpgcheck=1 
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg

（2）安装docker-ce

列出所有可以安装的版本:

 

 

 这里我们安装最新版本的docker，所有的节点都需要安装docker服务

yum install -y docker-ce docker-ce-cli

（3）启动docker并设置开机自启动

~]# systemctl enable --now docker

查看版本号，检测docker是否安装成功

 

 

（4）更换docker的镜像仓库源

国内镜像仓库源有很多，比如阿里云，清华源，中国科技大，docker官方中国源等等。

~]# cat > /etc/docker/daemon.json << EOF 
{ "registry-mirrors": ["https://f1bhsuge.mirror.aliyuncs.com"] } 
EOF

由于加载docker仓库源，所以需要重启docker

~]# systemctl restart docker

2.3、安装kubernetes服务

（1）添加kubernetes软件yum源

方法：浏览器打开mirrors.aliyun.com网站，找到kubernetes，即可看到镜像仓库源

 

 

 

 

~]# 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）安装kubeadm、kubelet和kubectl组件

所有的节点都需要安装这几个组件。

~]# yum list kubeadm --showduplicates

 

 由于kubernetes版本变更非常快，因此这里先列出了有哪些版本，我们安装1.18.6版本。所有节点都安装。

~]# yum install -y kubelet-1.18.6 kubeadm-1.18.6 kubectl-1.18.6

（3）设置开机自启动

我们先设置开机自启，但是kubelete服务暂时先不启动。

~]# systemctl enable kubelet

 

2.4、部署Kubeadm Master节点

（1）生成预处理文件

在master节点执行如下指令，可能出现WARNING警告，但是不影响部署：

~]# kubeadm config print init-defaults > kubeadm-init.yaml

这个文件kubeadm-init.yaml，是我们初始化使用的文件，里面大概修改这几项参数。

~]# cat kubeadm-init.yaml 
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: 192.168.0.245 #修改成masterIP 
  bindPort: 6443 
nodeRegistration: 
  criSocket: /var/run/dockershim.sock 
  name: k8smaster 
  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: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers #阿里云的镜像站点 
kind: ClusterConfiguration 
kubernetesVersion: v1.18.3 #kubernetes版本号 
networking: 
  dnsDomain: cluster.local
  serviceSubnet: 10.96.0.0/12 #选择默认即可，当然也可以自定义CIDR podSubnet: 10.244.0.0/16 #添加pod网段 
scheduler: {}

（2）提前拉取镜像

如果直接采用kubeadm init来初始化，中间会有系统自动拉取镜像的这一步骤，这是比较慢的，我建议分开来做，所以这里就先提前拉取镜像。

在master节点操作如下指令：

[root@k8smaster ~]# kubeadm config images pull --config kubeadm-init.yaml 

如果大家看到开头的两行warning信息（我这里没有打印），不必担心，这只是警告，不影响我们完成实验。

既然镜像已经拉取成功了，那我们就可以直接开始初始化了。

（3）初始化kubenetes的master节点

执行如下命令：

[root@master ~]# kubeadm init --config kubeadm-init.yaml

这个过程大概15s的时间就做完了，之所以初始化的这么快就是因为我们提前拉取了镜像。

像我上面这样的没有报错信息，并且显示最后的kubeadm join 192.168.0.245:6443 --token abcdef.0123456789abcdef这些，说明我们的master是初始化成功的。

当然我们还需要按照最后的提示在使用kubernetes集群之前还需要再做一下收尾工作，注意是在master节点上执行的。

[root@k8smaster ~]# mkdir -p $HOME/.kube 
[root@k8smaster ~]# sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config 
[root@k8smaster ~]# sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

好了，此时的master节点就算是初始化完毕了。有个重要的点就是最后一行信息，这是node节点加入kubernetes集群的认证命令。这个密钥是系统根据sha256算法计算出来的，必须持有这样的密钥才可以加入当前的kubernetes集群。

如果此时查看当前集群的节点，会发现只有master节点自己。

[root@master ~]# kubectl get node

 

 

 接下来我们把node节点加入到kubernetes集群中

2.5、node节点加入kubernetes集群中

先把加入集群的命令明确一下，此命令是master节点初始化成功之后给出的命令。

注意，你的初始化之后与我的密钥指令肯定是不一样的，因此要用自己的命令才行，我这边是为了给大家演示才贴出来的。

~]# kubeadm join 192.168.0.245:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \ 
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:05b84c41152f72ca33afe39a7ef7fa359eec3d3ed654c2692b665e2c4810af3e

（1）k8snode1节点加入集群

[root@k8snode1 ~]# kubeadm join 192.168.0.245:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \
 --discovery-token-ca-cert-hash sha256:05b84c41152f72ca33afe39a7ef7fa359eec3d3ed654c2692b665e2c4810af3e 

当看到This node has joined the cluster，这一行信息表示node节点加入集群成功。

（2）k8snode2节点加入集群

node2节点也是使用同样的方法来执行。所有的节点加入集群之后，此时我们可以在master节点执行如下命令查看此集群的现有节点。

[root@k8smaster ~]# kubectl get nodes

可以看到集群的三个节点都已经存在，但是现在还不能用，也就是说集群节点是不可用的，原因在于上面的第2个字段，我们看到三个节点都是NotReady状态，这是因为我们还没有安装网络插件，这里我们选择使用flannel插件。

2.6、安装Flannel网络插件

Flannel是 CoreOS 团队针对 Kubernetes 设计的一个覆盖网络（Overlay Network）工具，其目的在于帮助每一个使用 Kuberentes 的 CoreOS 主机拥有一个完整的子网。这次的分享内容将从Flannel的介绍、工作原理及安装和配置三方面来介绍这个工具的使用方法。

Flannel通过给每台宿主机分配一个子网的方式为容器提供虚拟网络，它基于Linux TUN/TAP，使用UDP封装IP包来创建overlay网络，并借助etcd维护网络的分配情况

（1）默认方法

默认大家从网上的教程都会使用这个命令来初始化。

~]# kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

事实上很多用户都不能成功，因为国内网络受限，所以可以这样子来做。

（2）更换flannel镜像源

修改本地的hosts文件添加如下内容以便解析才能下载该文件

199.232.28.133 raw.githubusercontent.com

然后下载flannel文件

[root@master ~]# curl -o kube-flannel.yml https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

编辑镜像源，默认的镜像地址我们修改一下。把yaml文件中所有的quay.io 修改为quay-mirror.qiniu.com

[root@master ~]# sed -i 's/quay.io/quay-mirror.qiniu.com/g' kube-flannel.yml

此时保存保存退出。在master节点执行此命令。

[root@master ~]# kubectl apply -f kube-flannel.yml 

podsecuritypolicy.policy/psp.flannel.unprivileged 
created clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/flannel 
created clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/flannel 
created serviceaccount/flannel 
created configmap/kube-flannel-cfg 
created daemonset.apps/kube-flannel-ds-amd64 
created daemonset.apps/kube-flannel-ds-arm64
created daemonset.apps/kube-flannel-ds-arm 
created daemonset.apps/kube-flannel-ds-ppc64le 
created daemonset.apps/kube-flannel-ds-s390x created

这样子就可以成功拉取flannel镜像了。当然你也可以使用我提供给大家的kube-flannel.yml文件。

• 查看kube-flannel的pod是否运行正常

[root@k8smaster ~]# kubectl get pod -n kube-system -o wide | grep kube-flannel

 

 

（3）无法拉取镜像解决方法

像上面查看kube-flannel的pod时发现不是Running，这就表示该pod有问题，我们需要进一步分析。

执行kubectl describe pod xxxx如果有以下报错：

Normal BackOff 24m (x6 over 26m) kubelet, 
master3 Back-off pulling image "quay-mirror.qiniu.com/coreos/flannel:v0.12.0-amd64" Warning Failed 11m (x64 over 26m) kubelet, 
master3 Error: ImagePullBackOff

或者是

Error response from daemon: Get https://quay.io/v2/: net/http: TLS handshake timeout

上面的这些都表示是网络问题不能拉取镜像，我这里给大家提前准备了flannel的镜像。导入一下就可以了。

[root@k8smaster ~]# docker load -i flannel.tar

2.7、验证节点是否可用

稍等片刻，执行如下指令查看节点是否可用

[root@master ~]# kubectl get nodes

目前节点状态是Ready，表示集群节点现在是可用的。

 

3、测试kubernetes集群

3.1、kubernetes集群测试

（1）创建一个nginx的pod

现在我们在kubernetes集群中创建一个nginx的pod，验证是否能正常运行。

在master节点执行一下步骤：

[root@master ~]# kubectl create deployment nginx --image=nginx
[root@master ~]# kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort

 

 现在我们查看pod和service

kubectl get pod,svc -o wide

 

 

打印的结果中，前半部分是pod相关信息，后半部分是service相关信息。我们看service/nginx这一行可以看出service暴漏给集群的端口是32627。记住这个端口。

然后从pod的详细信息可以看出此时pod在node1节点之上。k8snode1节点的IP地址是192.168.0.246

（2）访问nginx验证集群

那现在我们访问一下。打开浏览器(建议火狐浏览器)，访问地址就是：http://192.168.0.245:31547

3.2、安装dashboard

（1）创建dashboard

先把dashboard的配置文件下载下来。由于我们之前已经添加了hosts解析，因此可以下载。

~]# curl -o recommended.yaml https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.0.0-beta8/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：

大概在此文件的32-44行之间，修改为如下：

• 运行此yaml文件

[root@master ~]# kubectl apply -f recommended.yaml
 namespace/kubernetes-dashboard created 
serviceaccount/kubernetes-dashboard created 
service/kubernetes-dashboard created 
secret/kubernetes-dashboard-certs created 
... 
service/dashboard-metrics-scraper created 
deployment.apps/dashboard-metrics-scraper created

• 查看dashboard运行是否正常

[root@master ~]# kubectl get pod,svc -n kubernetes-dashboard -o wide

暴漏出来的端口是30001，所以访问地址是：https://192.168.0.245:30001

• 浏览器访问

访问的时候会让输入token，从此处可以查看到token的值。

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

把上面的token值输入进去即可进去dashboard界面。

不过现在我们虽然可以登陆上去，但是我们权限不够还查看不了集群信息，因为我们还没有绑定集群角色，同学们可以先按照上面的尝试一下，再来做下面的步骤

（2）cluster-admin管理员角色绑定

~]# kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kube-system
~]# kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:dashboard-admin 
~]# kubectl describe secrets -n kube-system $(kubectl -n kube-system get secret | awk '/dashboard-admin/{print $1}')

再使用输出的token登陆dashboard即可。

 

 

 三、问题汇集：

（1）拉取镜像报错没有找到

[root@master ~]# kubeadm config images pull --config kubeadm-init.yaml

W0801 11:00:00.705044 2780 configset.go:202] WARNING: kubeadm cannot validate component configs for API groups [kubelet.config.k8s.io kubeproxy.config.k8s.io] failed to pull image "registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserver:v1.18.4": output: Error response from daemon: manifest for registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserver:v1.18.4 not found: manifest unknown: manifest unknown , error: exit status 1 To see the stack trace of this error execute with --v=5 or higher

选择拉取的kubernetes镜像版本过高，因此需要降低一些，修改kubeadm-init.yaml中的kubernetesVersion即可。

（2）docker存储驱动报错

在安装kubernetes的过程中，经常会遇见如下错误

failed to create kubelet: misconfiguration: kubelet cgroup driver: "cgroupfs" is different from docker cgroup driver: "systemd"

原因是docker的Cgroup Driver和kubelet的Cgroup Driver不一致。

1、修改docker的Cgroup Driver修改/etc/docker/daemon.json文件

{ "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"] }

重启docker即可

systemctl daemon-reload systemctl restart docker

（3）node节点报localhost:8080拒绝错误

node节点执行kubectl get pod报错如下：

[root@node1 ~]# kubectl get pod

The connection to the server localhost:8080 was refused - did you specify the right host or port?

出现这个问题的原因是kubectl命令需要使用kubernetes-admin密钥来运行

解决方法：

在master节点上将/etc/kubernetes/admin.conf文件远程复制到node节点的/etc/kubernetes目录下，然后在node节点配置一下环境变量

[root@node1 images]# echo "export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf" >> ~/.bash_profile

[root@node1 images]# source ~/.bash_profile

node节点再次执行kubectl get pod：

[root@node1 ~]# kubectl get pod

NAME READY STATUS RESTARTS AGE

nginx-f89759699-z4fc2 1/1 Running 0 20m

（4）node节点加入集群身份验证报错

[root@node1 ~]# kubeadm join 192.168.50.128:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \ > --discovery-token-ca-cert-hash sha256:05b84c41152f72ca33afe39a7ef7fa359eec3d3ed654c2692b665e2c4810af3e

W0801 11:06:05.871557 2864 join.go:346] [preflight] WARNING: JoinControlPane.controlPlane settings will be ignored when control-plane flag is not set. [preflight] Running pre-flight checks error execution phase preflight: couldn't validate the identity of the API Server: cluster CA found in cluster-info ConfigMap is invalid: none of the public keys "sha256:a74a8f5a2690aa46bd2cd08af22276c08a0ed9489b100c0feb0409e1f61dc6d0" are pinned To see the stack trace of this error execute with --v=5 or higher

密钥复制的不对，重新把master初始化之后的加入集群指令复制一下，

（5）初始化master节点时，swap未关闭

[ERROR Swap]：running with swap on is not supported please diable swap

关闭swap分区即可。

swapoff -a sed -i.bak 's/^.*centos-swap/#&/g' /etc/fstab

（6）执行kubectl get cs显示组件处于非健康状态

[root@master ~]# kubectl get cs

NAME STATUS MESSAGE ERROR scheduler Unhealthy Get http://127.0.0.1:10251/healthz: dial tcp 127.0.0.1:10251: connect: connection refused controller-manager Unhealthy Get http://127.0.0.1:10252/healthz: dial tcp 127.0.0.1:10252: connect: connection refused etcd-0 Healthy {"health":"true"}

修改scheduler和controller-manager两个组件的配置文件，分别将--port=0去掉。配置文件的路径是/etc/kubernetes/manifests/，下面有kube-controller-manager.yaml和kube-scheduler.yaml两个配置文件。

修改好之后保存一下即可，不需要手动重启服务。等个半分钟集群自动就恢复正常，再次执行kubectl get cs命令就可以看到组件是正常的了。

（7）dashboard报错：Get [https://10.96.0.1:443/version](https://10.96.0.1/version): dial tcp 10.96.0.1:443: i/o timeout

出现这个问题实际上还是集群网络存在问题，但是如果你查看节点或者flannel的pod等等是正常的，所以还是排查不出来问题的。最快的解决方法让dashboard调度到master节点上就可以了。

修改dashboard的配置文件，将下面几行注释掉（大约在232-234行）

nodeSelector: "beta.kubernetes.io/os": linux # Comment the following tolerations if Dashboard must not be deployed on master # tolerations: # - key: node-role.kubernetes.io/master # effect: NoSchedule

也就是将上面的最后三行注释掉。

接着是再增加选中的节点

template: metadata: labels: k8s-app: kubernetes-dashboard spec: nodeName: master containers: - name: kubernetes-dashboard image: kubernetesui/dashboard:v2.0.0-beta8 imagePullPolicy: Always ports:

大约在第190行，增加一行信息nodeName: master

保存好之后重新执行kubectl apply命令申请加入集群即可。

如果想自己继续研究的话，多看看是不是flannel的网段定义的问题。

5、参考

个人参考的一些博客，在此记录一下：https://www.cnblogs.com/FengGeBlog/p/10810632.html