K8S集群安装

1、环境准备

　　1.1、机器环境

• 节点CPU核数必须是 ：>= 2核 /内存要求必须是：>=2G ，否则k8s无法启动
• DNS网络： 最好设置为 本地网络连通的DNS,否则网络不通，无法下载一些镜像
• 兼容问题：

　　　　docker 19 对应 kubernetes1.19.x
　　　　docker 20 对应 kubernetes 1.20.x

　　　　在k8s1.21.1之后 k8s的默认容器不是Docker是Containerd

　　1.2、设置主机名

# 设置主机名为 kmaster
hostnamectl set-hostname kmaster --static
# 设置另外一台为 kworker1
hostnamectl set-hostname kworker1 --static
# 看看别名是否生效
hostname

　　1.3、配置IP host映射关系

# 编辑/etc/hosts文件，配置映射关系
vi /etc/hosts
192.168.x.x kmaster
192.168.x.x kworker1

　　1.4、安装依赖环境（注意：每一台机器都需要安装此依赖环境）

yum install -y conntrack ntpdate ntp ipvsadm ipset jq iptables curl sysstatlibseccomp wget vim net-tools git iproute lrzsz bash-completion tree bridge-utils unzip bind-utils gcc

　　1.5、关闭selinux（必须操作）

# 因为在K8S集群安装的时候需要执行脚本，如果Selinux没有关闭它会阻止执行。
# 关闭swap分区【虚拟内存】并且永久关闭虚拟内存
swapoff -a && sed -i '/ swap / s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab
# 关闭selinux
setenforce 0 && sed -i 's/^SELINUX=.*/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config

2、系统设置调整

　　2.1、调整内核参数

# 创建一个 kubernetes.conf 并写入内容
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
vm.overcommit_memory=1
vm.panic_on_oom=0
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

# 将优化内核文件拷贝到/etc/sysctl.d/文件夹下，这样优化文件开机的时候能够被调用
cp kubernetes.conf /etc/sysctl.d/kubernetes.conf

# 手动刷新，让优化文件立即生效
sysctl -p /etc/sysctl.d/kubernetes.conf

　　2.2、调整时区

# 由于时间相差太大的worker会被master踢掉，所以要检查下时间，如果时间都相同，就无须调整了
# 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

 　　2.3、设置日志保存方式

　　　　2.3.1、创建保存日志的目录

# 创建保存日志的目录
mkdir /var/log/journal

　　　　2.3.2、创建配置文件存放目录

# 创建配置文件存放目录
mkdir /etc/systemd/journald.conf.d

　　　　2.3.3、创建配置文件

cat > /etc/systemd/journald.conf.d/99-prophet.conf <<EOF
[Journal]
Storage=persistent
Compress=yes
SyncIntervalSec=5m
RateLimitInterval=30s
RateLimitBurst=1000
SystemMaxUse=10G
SystemMaxFileSize=200M
MaxRetentionSec=2week
ForwardToSyslog=no
EOF

　　　　2.3.4、重启systemd journald 的配置

# 重启systemd journald 的配置
systemctl restart systemd-journald

　　　　2.3.5、kube-proxy 开启 ipvs 前置条件

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

#使用lsmod命令查看这些文件是否被引导
chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4
=========================执行结果================================
ip_vs_sh               16384  0
ip_vs_wrr              16384  0
ip_vs_rr               16384  0
ip_vs                 147456  6 ip_vs_rr,ip_vs_sh,ip_vs_wrr
nf_conntrack_ipv4      20480  0
nf_defrag_ipv4         16384  1 nf_conntrack_ipv4
nf_conntrack          114688  2 ip_vs,nf_conntrack_ipv4
libcrc32c              16384  2 xfs,ip_vs

3、Docker安装

　　3.1、docker的安装

　　　　docker安装详情见 Ubuntu安装docker 或者 CentOS安装docker

　　3.2、设置docker daemon文件

　　　　/etc/docker/daemon.json文件，如果不存在则新增改文件，如果存在则在下面追加。

#创建/etc/docker目录
mkdir /etc/docker
#更新daemon.json文件
cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "100m"
  },
  "storage-driver": "overlay2"
}
EOF
#注意：一定注意编码问题，出现错误---查看命令：journalctl -amu docker 即可发现错误
#创建，存储docker配置文件
# mkdir -p /etc/systemd/system/docker.service.d

　　3.3、重启docker服务

# 重新加载daemon以及重启docker
systemctl daemon-reload && systemctl restart docker && systemctl enable docker

4、kubeadm安装K8S

　　4.1、yum仓库镜像（二选一）

# 国内镜像配置(国内建议配置)
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

# 官网镜像配置
cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://packages.cloud.google.com/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://packages.cloud.google.com/yum/doc/yum-key.gpg https://packages.cloud.google.com/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

　　4.2、安装kubeadm 、kubelet、kubectl(1.20.5)

# 指定版本
yum install -y kubelet-1.20.5 kubeadm-1.20.5 kubectl-1.20.5 --disableexcludes=kubernetes
systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

 　　注意：以上操作所有机器都必须安装

 5、准备k8s镜像

　　5.1、修改配置文件

# 找一个目录创建配置文件，也可以自己找地方新增个k8s目录
kubeadm config print init-defaults > kubeadm-init.yaml

　　该文件有两处需要修改:

• 将advertiseAddress: 1.2.3.4修改为本机地址,比如使用192.168.1.1作为master，就修改advertiseAddress: 192.168.1.1（推荐用内网ip）
• 将imageRepository: k8s.gcr.io修改为imageRepository: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers

 　　修改完毕后文件如下：

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: 10.0.4.13
  bindPort: 6443
nodeRegistration:
  criSocket: /var/run/dockershim.sock
  name: kmaster
  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
kind: ClusterConfiguration
kubernetesVersion: v1.20.0
networking:
  dnsDomain: cluster.local
  serviceSubnet: 10.96.0.0/12
scheduler: {}

　　5.2、根据配置文件拉取镜像

# 使用kubeadm-init.yaml文件拉取所需要的镜像
kubeadm config images pull --config kubeadm-init.yaml

6、K8S的Master部署

　　6.1、执行初始化

# 初始化
kubeadm init --config kubeadm-init.yaml
# 出现类似以下提示，表示初始化成功
kubeadm join 10.0.4.13:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:b5f952007dc4ec8fdc967bf7b2fc4c08443d8d8656e39a26907cb9ff04ab1223

 　　master节点初始化成功后，根据内容提示，执行相应脚本（根据具体的提示复制了执行）

# master节点初始化成功后，根据内容提示，执行相应脚本（根据具体的提示复制了执行）
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

# worker节点加入master执行的脚本（注意，如果是云服务器，则需要开启6443端口，默认是不开启的，不开启时worker节点会加入失败）
kubeadm join 10.0.4.13:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:b5f952007dc4ec8fdc967bf7b2fc4c08443d8d8656e39a26907cb9ff04ab1223

 　　6.2、查看Master节点网络状态

# 执行kubectl命令查看机器节点
kubectl get node
-----------------------------------------
NAME     STATUS     ROLES    AGE   VERSION
master   NotReady   master   48m   v1.20.1

# 发现节点STATUS是NotReady的，是因为没有配置网络

　　6.3、worker节点加入master

# worker节点加入master执行的脚本（注意，如果是云服务器，则需要开启6443端口，默认是不开启的，不开启时worker节点会加入失败）
kubeadm join 10.0.4.13:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:b5f952007dc4ec8fdc967bf7b2fc4c08443d8d8656e39a26907cb9ff04ab1223

　　　　注意：worker节点加入master时，需要保证master节点的机器6443端口开放，否则会加入失败，我这边是云服务器，直接正在控制台开启即可，我这边指定了worker节点的ip。

　　

 　　6.4、验证状态

　　　　执行kubectl get node查看所有node信息，会发现所有node都是NotReady的，是因为没有配置网络。

　　

 　　6.5、配置网络

　　　　6.5.1、下载calico.yaml

　　　　　　calico.yaml版本 与 k8s版本相关，需要先查询k8s的版本并且下载相对应的calico.yaml，否则应用网络的时候会报错。

# 查看k8s版本
kubectl version

 　　　　　　查看k8s对应的calico的版本 https://projectcalico.docs.tigera.io/archive/v3.20/getting-started/kubernetes/requirements

　　　　　　发现Calico V3.20支持 k8s的v1.20版本，则下载3.20版本：https://docs.projectcalico.org/v3.20/manifests/calico.yaml

　　　　　　如果文件无法下载，则可以在服务器上先创建名为calico.yaml的文件，然后把内容复制进去。

　　

 　　　　6.5.2、修改calico.yaml文件

# 修改文件
vi calico.yaml

## 编辑calico.yaml
## 修改calico.yaml文件设置指定的网卡
# Cluster type to identify the deployment type
- name: CLUSTER_TYPE
value: "k8s,bgp"
# IP automatic detection（配置网络）
- name: IP_AUTODETECTION_METHOD
value: "interface=eth0"
# Auto-detect the BGP IP address.
- name: IP
value: "autodetect"
# Enable IPIP
- name: CALICO_IPV4POOL_IPIP
value: "Never"

# 构建calico网络
kubectl apply -f calico.yaml

　　　　追加：

　　　　　- name: IP_AUTODETECTION_METHOD
　　　　　　 value: "interface=eth0"
　　　　interface=eth0：其中eth0是机器内网ip网卡名称，可以用ip addr查看当前机器的网络。如果不指定则可能会分派到其他网络上。
　　　　我这边两条机器的内网是10.0.4网段的，所以要固定是eth0网卡
　　　　CALICO_IPV4POOL_IPIP：改成Never

 　　　　6.5.3、构建完网络后，查看node状态

# 查看node状态
kubectl get node
---------------------------------------------------
NAME     STATUS     ROLES    AGE   VERSION
kmaster  Ready      master   48m   v1.20.5
kworker  Ready      <none>   56m   v1.20.5

　　　　看到STATUS是Ready的，说明网络已经通了。

 

7、遇到的问题

　　问题1：安装好后，并且使用kuboard连接后查看到有一些基础服务没有起来（位于kube-system命名空间下的一些服务）

　　问题2：还发现kuboard安装在master节点上，无法访问启动在worker节点上的容器日志，也无法进度容器内部（其实是超时了）

　　经过排查，由于我使用的是云服务器，worker节点没有开启相应的端口，去云服务器控制台上开启即可，开启时端口直接指定成ALL（因为咱也不知道具体会用到哪个端口），ip指定安装kuboard的机器的内网ip即可。