本文最后更新于 2024-09-02,文章内容可能已经过时。

kubeadm是官方社区推出的一个用于快速部署kubernetes集群的工具。
calico.yaml
kubernertes-dashboard.yaml

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:

  • 3台或多台机器,操作系统Openeuler22.03 LTS SP4
  • 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. 准备环境

K8S-1主2从.png

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(进入后将UUID=xxx… swap那一行的最前面添加 # 把这行注释,再保存并退出)

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


#开启内核路由转发
sed -i 's/net.ipv4.ip_forward=0/net.ipv4.ip_forward=1/g' /etc/sysctl.conf


#将桥接的IPv4,IPV6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
vm.swappiness = 0
EOF

# 生效
$ sysctl --system

时间同步:
$ yum install ntpdate -y
$ ntpdate ntp.ntsc.ac.cn

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。

3.1.1 二进制包下载

docker-ce 社区下载地址:

wget https://mirrors.nju.edu.cn/docker-ce/linux/static/stable/x86_64/docker-20.10.24.tgz

3.1.2 解压,拷贝至/usr/bin 下

tar -xf docker-20.10.24.tgz
cp docker/* /usr/bin
which docker

3.1.3 编写docker.service文件

cat > /etc/systemd/system/docker.service <<EOF

[Unit]
Description=Docker Application Container Engine
Documentation=https://docs.docker.com
After=network-online.target firewalld.service
Wants=network-online.target

[Service]
Type=notify
ExecStart=/usr/bin/dockerd
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
LimitNOFILE=65535
LimitNPROC=65535
LimitCORE=65535
TimeoutStartSec=0
Delegate=yes
KillMode=process
Restart=on-failure
StartLimitBurst=3
StartLimitInterval=60s

[Install]
WantedBy=multi-user.target

EOF

3.1.4 挂载docker默认存储路径[可选]

docker的默认工作路径在/var/lib/docker ,最好不修改默认存储路径,可以做软链接

#建立工作目录
mkdir /home/application/

#格式化磁盘
mkfs.ext4 /dev/sdb

#磁盘永久挂载
vim /etc/fstab
/dev/sdb  /home/application  ext4 defaults 0 0

#使挂载生效
mount -a


# 创建docker 工作目录
mkdir /home/application/docker


#创建软链接
ln -s /home/application/docker /var/lib/

3.1.5 添加可执行权限

chmod +x /etc/systemd/system/docker.service

3.1.6 启动,加载,开机自启动

systemctl daemon-reload
systemctl start docker.service
systemctl enable docker.service

3.1.7 配置镜像加速器

mkdir -p /etc/docker
tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://docker.m.daocloud.io"],
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
}
EOF

systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

⚠️tips:
如果仓库不是https 的,需要在 /etc/docker/daemon.json 中 添加忽略;比如下方的示例

"insecure-registries": [
    "https://harbor.srebro.cn",
    "https://it-docker.pkg.devops.srebro.cn"
  ]

3.2.1 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

3.2.1 安装kubeadm,kubelet和kubectl

由于版本更新频繁,这里指定版本号部署:

# 查看所有的可用版本
yum list  kubeadm  kubelet kubectl --showduplicates | sort -r

$ yum install -y kubelet-1.20.0 kubeadm-1.20.0 kubectl-1.20.0
$ systemctl enable kubelet

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 v1.20.0 \
  --service-cidr=10.96.0.0/12 \
  --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
  --ignore-preflight-errors=all \
  --apiserver-cert-extra-sans=22.22.22.22【需要暴露的公网地址】 \
  --apiserver-cert-extra-sans=base-demo.srebro.cn【需要暴露的域名】
  • --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: v1.20.0
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
localhost.localdomain   NotReady   control-plane,master   20s   v1.20.0

PS:
如果只安装当节点的K8S,需要把master 参与调度

kubectl taint nodes XXXNODENAME node-role.kubernetes.io/master-

可以通过kubectl describe node 命令来查看节点的taints信息。

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 7gqt13.kncw9hg5085iwclx \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:66fbfcf18649a5841474c2dc4b9ff90c02fc05de0798ed690e1754437be35a01

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,可以直接使用命令快捷生成:

kubeadm token create --print-join-command

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

6. 部署容器网络(CNI)

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

:::danger
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
K8S版本和calico 版本的对应关系
参考链接:https://blog.csdn.net/qq_32596527/article/details/127692734
:::
image.png

$ wget https://projectcalico.docs.tigera.io/archive/v3.21/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
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16 保持一致; 默认是 192.168.0.0/16

- name: CALICO_IPV4POOL_CIDR
  value: "10.244.0.0/16"

image.png

修改完后应用清单:

$ kubectl apply -f calico.yaml
$ kubectl get pods -n kube-system

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

8. 部署 Dashboard[可选]

$ 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。

9. 补充:

kubectl 命令补齐:

yum install bash-completion -y
source /usr/share/bash-completion/bash_completion
source <(kubectl completion bash)
kubectl completion bash >/etc/bash_completion.d/kubectl