搭建K8s集群[无需科学上网]

官网：https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/install-kubeadm/#installing-kubeadm-kubelet-and-kubectl

GitHub：https://github.com/kubernetes/kubeadm

课程中：使用kubeadm搭建一个3台机器组成的k8s集群，1台master节点，2台worker节点

配置要求：

One or more machines running one of:

Ubuntu 16.04+

Debian 9+

CentOS 7

Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 7

Fedora 25+

HypriotOS v1.0.1+

Container Linux (tested with 1800.6.0)

2 GB or more of RAM per machine (any less will leave little room for your apps)

2 CPUs or more

Full network connectivity between all machines in the cluster (public or private network is fine)

Unique hostname, MAC address, and product_uuid for every node. See here for more details.

Certain ports are open on your machines. See here for more details.

Swap disabled. You MUST disable swap in order for the kubelet to work properly.

1.1 版本统一

Docker       20.10.14
---
kubeadm-1.20.0-0
kubelet-1.20.0-0
kubectl-1.20.0-0
---
k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.20.0
k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.20.0
k8s.gcr.io/kube-scheduler:v1.20.0
k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.20.0
k8s.gcr.io/pause:3.1
k8s.gcr.io/etcd:3.3.10
k8s.gcr.io/coredns:1.3.1
---
calico:v3.9

1.2 准备3台centos

大家根据自己的情况来准备centos7的虚拟机。

要保证彼此之间能够ping通，也就是处于同一个网络中，虚拟机的配置要求上面也描述咯。

1.3 更新并安装依赖

3台机器都需要执行

yum -y update
yum install -y conntrack ipvsadm ipset jq sysstat curl iptables libseccomp

1.4 安装Docker

在每一台机器上都安装好Docker，版本为20.10.14

01 安装必要的依赖sudo yum install -y yum-utils \device-mapper-persistent-data \lvm202 设置docker仓库sudo yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo【设置要设置一下阿里云镜像加速器】
sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{"registry-mirrors": ["https://j16wttpi.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload03 安装dockeryum install -y docker-ce-20.10.14 docker-ce-cli-20.10.14 containerd.io04 启动dockersudo systemctl start docker && sudo systemctl enable docker

1.5 修改hosts文件

(1)master

# 设置master的hostname，并且修改hosts文件
sudo hostnamectl set-hostname mvi /etc/hosts
192.168.1.4 m
192.168.1.5 w1
192.168.1.6 w2

(2)两个worker

# 设置worker01/02的hostname，并且修改hosts文件
sudo hostnamectl set-hostname w1
sudo hostnamectl set-hostname w2vi /etc/hosts
192.168.1.4 m
192.168.1.5 w1
192.168.1.6 w2

(3)使用ping测试一下

1.6 系统基础前提配置

# (1)关闭防火墙
systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld# (2)关闭selinux
setenforce 0
sed -i 's/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=permissive/' /etc/selinux/config# (3)关闭swap
swapoff -a
sed -i '/swap/s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab# (4)配置iptables的ACCEPT规则
iptables -F && iptables -X && iptables -F -t nat && iptables -X -t nat && iptables -P FORWARD ACCEPT# (5)设置系统参数
cat <<EOF >  /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOFsysctl --system

1.7 Installing kubeadm, kubelet and kubectl

(1)配置yum源

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.gpghttp://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

(2)安装kubeadm&kubelet&kubectl

yum list kubeadm --showduplicates | sort -r

yum install -y kubeadm-1.20.0-0 kubelet-1.20.0-0 kubectl-1.20.0-0

(3)docker和k8s设置同一个cgroup

# docker
vi /etc/docker/daemon.json"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],systemctl restart docker# kubelet，这边如果发现输出directory not exist，也说明是没问题的，大家继续往下进行即可
sed -i "s/cgroup-driver=systemd/cgroup-driver=cgroupfs/g" /etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.confsystemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

1.8 proxy/pause/scheduler等国内镜像

(1)查看kubeadm使用的镜像

kubeadm config images list

可以发现这里都是国外的镜像

k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.20.15
k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.20.15
k8s.gcr.io/kube-scheduler:v1.20.15
k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.20.15
k8s.gcr.io/pause:3.2
k8s.gcr.io/etcd:3.4.13-0
k8s.gcr.io/coredns:1.7.0

(2)解决国外镜像不能访问的问题

创建kubeadm.sh脚本，用于拉取镜像/打tag/删除原有镜像

#!/bin/bashset -eKUBE_VERSION=v1.20.15
KUBE_PAUSE_VERSION=3.2
ETCD_VERSION=3.4.13-0
CORE_DNS_VERSION=1.7.0GCR_URL=k8s.gcr.io
ALIYUN_URL=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containersimages=(kube-proxy:${KUBE_VERSION}
kube-scheduler:${KUBE_VERSION}
kube-controller-manager:${KUBE_VERSION}
kube-apiserver:${KUBE_VERSION}
pause:${KUBE_PAUSE_VERSION}
etcd:${ETCD_VERSION}
coredns:${CORE_DNS_VERSION})for imageName in ${images[@]} ; dodocker pull $ALIYUN_URL/$imageNamedocker tag  $ALIYUN_URL/$imageName $GCR_URL/$imageNamedocker rmi $ALIYUN_URL/$imageName
done

运行脚本和查看镜像

# 运行脚本
sh kubeadm.sh# 查看镜像
docker images

将这些镜像推送到自己的阿里云仓库【可选，根据自己实际的情况】

# 登录自己的阿里云仓库
docker login --username=xxx registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com

#!/bin/bashset -eKUBE_VERSION=v1.20.15
KUBE_PAUSE_VERSION=3.2
ETCD_VERSION=3.4.13-0
CORE_DNS_VERSION=1.7.0GCR_URL=k8s.gcr.io
ALIYUN_URL=xxximages=(kube-proxy:${KUBE_VERSION}
kube-scheduler:${KUBE_VERSION}
kube-controller-manager:${KUBE_VERSION}
kube-apiserver:${KUBE_VERSION}
pause:${KUBE_PAUSE_VERSION}
etcd:${ETCD_VERSION}
coredns:${CORE_DNS_VERSION})for imageName in ${images[@]} ; dodocker tag $GCR_URL/$imageName $ALIYUN_URL/$imageNamedocker push $ALIYUN_URL/$imageNamedocker rmi $ALIYUN_URL/$imageName
done

运行脚本 sh ./kubeadm-push-aliyun.sh

1.9 kube init初始化master

(1)kube init流程

01-进行一系列检查，以确定这台机器可以部署kubernetes02-生成kubernetes对外提供服务所需要的各种证书可对应目录
/etc/kubernetes/pki/*03-为其他组件生成访问kube-ApiServer所需的配置文件ls /etc/kubernetes/admin.conf  controller-manager.conf  kubelet.conf  scheduler.conf04-为 Master组件生成Pod配置文件。ls /etc/kubernetes/manifests/*.yamlkube-apiserver.yaml kube-controller-manager.yamlkube-scheduler.yaml05-生成etcd的Pod YAML文件。ls /etc/kubernetes/manifests/*.yamlkube-apiserver.yaml kube-controller-manager.yamlkube-scheduler.yamletcd.yaml06-一旦这些 YAML 文件出现在被 kubelet 监视的/etc/kubernetes/manifests/目录下，kubelet就会自动创建这些yaml文件定义的pod，即master组件的容器。master容器启动后，kubeadm会通过检查localhost：6443/healthz这个master组件的健康状态检查URL，等待master组件完全运行起来07-为集群生成一个bootstrap token08-将ca.crt等 Master节点的重要信息，通过ConfigMap的方式保存在etcd中，工后续部署node节点使用09-最后一步是安装默认插件，kubernetes默认kube-proxy和DNS两个插件是必须安装的

(2)初始化master节点

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

注意：此操作是在主节点上进行

# 本地有镜像
kubeadm init --kubernetes-version=1.20.15 --apiserver-advertise-address=192.168.1.4 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
【若要重新初始化集群状态：kubeadm reset，然后再进行上述操作】

记得保存好最后kubeadm join的信息

(3)根据日志提示

  mkdir -p $HOME/.kubesudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/configsudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

kubeadm join 192.168.1.4:6443 --token 3k61r2.jufu316erci1qmky \--discovery-token-ca-cert-hash sha256:6a4a940526cc88af29cf9ffa4bea62ad4d24371f2568f24f6085b82733265cd5

此时kubectl cluster-info查看一下是否成功

(4)查看pod验证一下

等待一会儿，同时可以发现像etc，controller，scheduler等组件都以pod的方式安装成功了

注意：coredns没有启动，需要安装网络插件

kubectl get pods -n kube-system

(5)健康检查

curl -k https://localhost:6443/healthz

1.10 部署calico网络插件

选择网络插件：https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/
快速开始配置：https://projectcalico.docs.tigera.io/archive/v3.20/getting-started/clis/calicoctl/install
calico网络插件：https://docs.projectcalico.org/v3.9/getting-started/kubernetes/

calico，同样在master节点上操作

# 在k8s中安装calico
kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/v3.9/manifests/calico.yaml# 确认一下calico是否安装成功
kubectl get pods --all-namespaces -w
kubectl get pods -n kube-system -w

1.11 kube join

记得保存初始化master节点的最后打印信息【注意这边大家要自己的，下面我的只是一个参考】

kubeadm join 192.168.1.4:6443 --token 3k61r2.jufu316erci1qmky \--discovery-token-ca-cert-hash sha256:6a4a940526cc88af29cf9ffa4bea62ad4d24371f2568f24f6085b82733265cd5

(1)在woker01和worker02上执行上述命令

(2)在master节点上检查集群信息

kubectl get nodesNAME                   STATUS   ROLES    AGE     VERSION
master-kubeadm-k8s     Ready    master   19m     v1.14.0
worker01-kubeadm-k8s   Ready    <none>   3m6s    v1.14.0
worker02-kubeadm-k8s   Ready    <none>   2m41s   v1.14.0

1.12 再次体验Pod

(1)定义pod.yml文件，比如pod_nginx_rs.yaml

cat > pod_nginx_rs.yaml <<EOF
apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:name: nginxlabels:tier: frontend
spec:replicas: 3selector:matchLabels:tier: frontendtemplate:metadata:name: nginxlabels:tier: frontendspec:containers:- name: nginximage: nginxports:- containerPort: 80
EOF

(2)根据pod_nginx_rs.yml文件创建pod

kubectl apply -f pod_nginx_rs.yaml

(3)查看pod

kubectl get pods
kubectl get pods -o wide
kubectl describe pod nginx

(4)感受通过rs将pod扩容

kubectl scale rs nginx --replicas=5
kubectl get pods -o wide

(5)删除pod

kubectl delete -f pod_nginx_rs.yaml

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