kubeadm安装Kubernetes集群部署笔记
背景
最近在极客时间上跟Chrono大神学习Kubernetes基础，在实践过程中遇到一些运维、使用方面的问题，这里把整个过程以及遇到的问题进行记录。
kubeadm，原理和 minikube 类似，也是用容器和镜像来封装 Kubernetes 的各种组件，但它的目标不是单机部署，而是要能够轻松地在集群环境里部署 Kubernetes，并且让这个集群接近甚至达到生产级质量。
准备两台机器
Master：10.218.21.192
Worker：10.218.21.184
发行版本：CentOS7
内核版本：3.10.0-1127.el7.x86_64
步骤一 安装Docker Engine
虽然 Kubernetes 目前支持多种容器运行，但 Docker 还是最方便最易用的一种，所以继续使用 Docker 作为 Kubernetes 的底层支持。
使用Yum安装Docker
【如果已经安装Docker没问题可忽略～】
#更新
yum update
#添加仓库
yum install -y yum-utils
yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
#安装
yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
#启动
sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker
systemctl status docker
这里面遇到的问题是环境污染问题，我的系统以前使用安装包安装过dockerd，并且用dockerd &的方式启动，用这种方式启动的docker会遇到很多未知问题，所以使用Yum重新安装，但是没有对原环境进行彻底清理，只是kill掉了dockerd进程，在使用yum安装的docker之后，执行docker ps等操作都没有反应。所以考虑还是跟之前安装docker有关系，需要清理一下。
[问题]：在关闭systemctl stop docker警告。
Warning: Stopping docker.service, but it can still be activated by:
docker.socket
是因为 docker在关闭状态下被访问会触发自动唤醒机制
可以通过执行
systemctl stop docker
systemctl stop docker.socket
清空环境，将docker-ce docker-ce-cli containerd.io全部yum remove,将cp docker/* /usr/bin/的操作移入的文件全部删除，之后重新安装。
清理完之后，在使用yum重新安装启动，但还是失败，查找原因。
[问题] 使用 journalctl -xe 查看systemd日志的命令
containerd: failed to get listener for main endpoint: is a directory
Failed to start containerd container runtime.
Unit containerd.service entered failed state.
containerd.service failed.
这里就是我之前说的环境污染，不知道之前解决什么问题，创建了一个/run/containerd/containerd.sock目录，但其本该是一个设备文件，导致containerd起不来，所以删除之后，执行systemctl restart containerd就可以进行解决。
步骤二：安装前配置
- 修改主机名，由于 Kubernetes 使用主机名来区分集群里的节点，所以每个节点的 hostname 必须不能重名，这里我感觉是可选的，只要自己可以管理即可，影响不大。
sudo vi /etc/hostname
- 对 Docker 的配置, 在“/etc/docker/daemon.json”里把 cgroup 的驱动程序改成 systemd ，然后重启 Docker 的守护进程
cat <<EOF | sudo tee /etc/docker/daemon.json
{
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
"log-driver": "json-file",
"log-opts": {
"max-size": "100m"
},
"storage-driver": "overlay2"
}
EOF
sudo systemctl enable docker
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker
- 修改 iptables 的配置，启用“br_netfilter”模块
cat <<EOF | sudo tee /etc/modules-load.d/k8s.conf
br_netfilter
EOF
cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward=1 # better than modify /etc/sysctl.conf
EOF
sudo sysctl --system
- 修改“/etc/fstab”，关闭 Linux 的 swap 分区，提升 Kubernetes 的性能
sudo swapoff -a
sudo sed -ri '/\sswap\s/s/^#?/#/' /etc/fstab
步骤三：安装kubeadm
设置镜像库
vi /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
文件内容
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
exclude=kubelet kubeadm kubectl
安装
yum install -y kubelet kubeadm kubectl --disableexcludes=kubernetes
# 查看安装结果
kubeadm version
kubectl version --client
步骤四：安装kubernetes的Master节点
kubeadm 把 apiserver、etcd、scheduler 等组件都打包成了镜像，以容器的方式启动 Kubernetes，但这些镜像不是放在 Docker Hub 上，而是放在 Google 自己的镜像仓库网站 gcr.io，而它在国内的访问很困难，直接拉取镜像几乎是不可能的。
镜像准备
可以先查看要安装的镜像
kubeadm config images list --kubernetes-version v1.28.6
# --kubernetes-version 指定安装版本，默认最新
接下来要做的就是准备这些镜像。
从国内的阿里云镜像网站下载然后再用 docker tag 改名，相关脚本
repo=registry.aliyuncs.com/google_containers
for name in `kubeadm config images list --kubernetes-version v1.28.6`; do
src_name=${name#registry.k8s.io/}
src_name=${src_name#coredns/}
docker pull $repo/$src_name
docker tag $repo/$src_name $name
docker rmi $repo/$src_name
done
[问题] 这里可能会遇到报错
Error response from daemon: pull access denied for registry.aliyuncs.com/google_containers/registry.kube-apiserver, repository does not exist or may require 'docker login': denied: requested access to the resource is denied
后面一值在像着docker login方向研究，但是怎么试也不行。其实当这个地址不对时。相关镜像错误的时候也会报这个错误，后来验证确实是地址错误的原因，正确的路径是registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserver，这就是对镜像这块知识储备不足导致的问题，耽误了很多时间，其实不是什么大的问题。
开始安装
kubeadm init --pod-network-cidr=10.10.0.0/16 --apiserver-advertise-address=10.218.21.184 --kubernetes-version=v1.28.2 --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers
# --pod-network-cidr，设置集群里 Pod 的 IP 地址段。
# -apiserver-advertise-address，设置 apiserver 的 IP 地址，对于多网卡服务器来说很重要，可以指定 apiserver 在哪个网卡上对外提供服务。
# --kubernetes-version，指定 Kubernetes 的版本号。
[问题]
不出意外的话应该还是会出意外，出现报错
This error is likely caused by:
- The kubelet is not running
- The kubelet is unhealthy due to a misconfiguration of the node in some way (required cgroups disabled)
表面看不出那里问题，使用 journalctl -xeu kubelet 和 journalctl -xeu containerd 查看日志排查报错两种错误
error execution phase preflight: [preflight] Some fatal errors occurred:
[ERROR CRI]: container runtime is not running: output: time="2023-02-20T08:33:48Z" level=fatal msg="validate service connection: CRI v1 runtime API is not implemented for endpoint "unix:///var/run/containerd/containerd.sock": rpc error: code = Unimplemented desc = unknown service runtime.v1.RuntimeService"
, error: exit status 1
相关的讨论：https://github.com/containerd/containerd/issues/8139
应该是跟 /etc/containerd/config.toml文件中的 disabled_plugins = ["cri"] 配置有关。
可以直接删掉，然后重启
rm /etc/containerd/config.toml
systemctl restart containerd
在国内光删除这个应该还是不行，会报docker pull registry.k8s.io/pause:3.6 超时的问题。即使我们手动的将镜像下载到本地也不行。需要我们配置刚才删除的config.toml的文件
相关配置可参考：https://www.cnblogs.com/-ori/p/16971368.html
主要是 sandbox_image = "registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.9 这条配置
后面在执行kubeadm init就不会有什么问题了
#重新加载配置文件与重启containerd
systemctl daemon-reload && systemctl restart containerd
在使用kubeadm init命令
#执行完init命令会告诉我们后续的执行内容，逐条执行即可
To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
#其他节点直接这条join操作就会拉取相应的镜像与网络插件
Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:
kubeadm join 10.218.21.192:6443 --token 78sqrd.zme05kf8bwxajzwg --discovery-token-ca-cert-hash sha256:c1fdd9e5fe3e22273fe863744186116d509426c7481ce7394657dbc1fe442741
#检查
kubectl version
kubectl get node
但是查看node的信息是NotReady状态，这是因为没有网络插件，所以还不能组成集群。
安装Flannel 网络插件
下载yml文件 https://github.com/flannel-io/flannel/releases/latest/download/kube-flannel.yml
修改配置文件的网段
net-conf.json: |
{
"Network": "10.10.0.0/16",
"Backend": {
"Type": "vxlan"
}
}
执行
kubectl apply -f kube-flannel.yml
#再次查看状态就变成Ready状态
步骤五：安装kubernetes的Worker节点
Worker节点需要把上述1，2，3步骤全部安装完成后，执行命令
kubeadm join 10.218.21.192:6443 --token 78sqrd.zme05kf8bwxajzwg --discovery-token-ca-cert-hash sha256:c1fdd9e5fe3e22273fe863744186116d509426c7481ce7394657dbc1fe442741
不出意外的还是会出意外
这里提示两种错，一种是上面已经遇到的问题，通过删除rm /etc/containerd/config.toml解决，其实也存在docker pull registry.k8s.io/pause:3.6 的问题，只是暂时不在这里解决。
删除config.toml文件之后可以正常启动。
另外还有一种报错是
unexpected kernel config: CONFIG_CGROUP_PIDS 和
missing required cgroups: pids
这是与内核有关，可以对比内核信息和执行命令 cat /boot/config-uname -r | grep CGROUP查看相关设置，这块要么升级内核，要么只能更换机器了。
在kubeadm join成功之后，在控制面板（Master节点）执行kubectl get nodes 发现worker节点还是NotReady状态
kubectl get pod -n kube-system 发现有一个proxy启动不成功。
kubectl describe pod kube-proxy-vm4cj -n kube-system 查看详情。
遇到熟悉的报错了，还是需要解决registry.k8s.io/pause:3.6镜像问题，所以上一步光删除config.toml不行，需要用新的配置文件替换，然后重启containerd，方法同上。
重启之后再次查看日志。
执行成功，在使用kubectl get nodes会发现两个节点全部启动
总结思考
正如那句老话，难者不会，会者不难，所有的事情回头来看都感觉不过如此，但当时是头疼，真的头疼。头疼的原因有很多，运维能力不足，相关的知识体系没有掌握，可能还有一点原因是个人习惯安装的方式和使用的版本与课程、教程不一致，这会导致很多莫名其妙的问题，虽然会给自己带来一些麻烦，但解决问题的过程，学习的知识可能比安装本身更有意义。
