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使用Kubeadm快速搭建一个k8s集群---【v1.18】

作者:A哥 发布时间: 2020-08-3      406 人阅读    本文共计5628个字,预计阅读时长19分钟。

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 >

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. 准备环境

kubernetes架构图

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

3. 所有节点安装Docker/kubeadm/kubelet

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

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-18.06.1.ce-3.el7
$ systemctl enable docker && systemctl start docker
$ docker --version
Docker version 18.06.1-ce, build e68fc7a
# cat > /etc/docker/daemon.json << EOF
{
  "registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF

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

ubuntu系统配置源并安装:

https://kubernetes.io/zh/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/install-kubeadm/#%E5%AE%89%E8%A3%85-kubeadm-kubelet-%E5%92%8C-kubectl

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-1.18.0 kubeadm-1.18.0 kubectl-1.18.0
$ systemctl enable kubelet

4. 部署Kubernetes Master

参考文档: 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 v1.18.0 \
  --service-cidr=10.96.0.0/12 \
  --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
  --ignore-preflight-errors=all

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。

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  

使用kubectl工具:

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

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

kubeadm token create --print-join-command

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

6. 网络方案(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。

6.1 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配置项:

  • 定义Pod网络(CALICO_IPV4POOL_CIDR),与前面pod CIDR配置一样
  • 选择工作模式(CALICO_IPV4POOL_IPIP),支持BGP(Never)IPIP(Always)CrossSubnet(开启BGP并支持跨子网)

修改完后应用清单:

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

6.2 Flannel

Flannel是CoreOS维护的一个网络组件,Flannel为每个Pod提供全局唯一的IP,Flannel使用ETCD来存储Pod子网与Node IP之间的关系。flanneld守护进程在每台主机上运行,并负责维护ETCD信息和路由数据包。

wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
sed -i -r "s#quay.io/coreos/flannel:.*-amd64#lizhenliang/flannel:v0.11.0-amd64#g" kube-flannel.yml

修改国内镜像仓库。

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

$ 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:

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

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:

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}')

使用输出的token登录Dashboard。

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