Kubernetes1.23.5集群部署

一、知识点分析

1.什么是k8s、做什么用的？
kubernetes简称k8s，2014年6月由Google公司正式公布出来并宣布开源，是容器集群管理系统（容器编排工具），是一个开源的平台，可以实现容器集群的自动化部署、自动扩缩容、维护等功能。
2.什么是docker?
docker是完整的一套容器管理系统，它提供了一组命令，让用户更加方便直接地使用容器技术，而不需要过多关心底层内核技术。
3.什么是calicao?
Calico 是一套基于路由（BGP）的 SDN，它通过路由转发的方式实现容器的跨主机通信。Calico 将每个节点虚拟为一个“路由器”并为之分配独立的虚拟网段，该路由器为当前节点上的容器提供路由服务。

二、环境及配置文件

（注意：三台节点是可以访问互联网的）

主机名	ip地址	角色	备注
node-3	192.168.200.153	master、harbor	管理节点
node-4	192.168.200.154	node	计算节点
node-5	192.168.200.155	node	计算节点

1.阿坤的calico.yaml【r7q1】
官方配置文件:

wget https://docs.projectcalico.org/v3.22/manifests/calico.yaml --no-check-certificate

2.阿坤的kubeadm-init.yaml【r7q1】
3.docker-compose-linux-x86_64【r7q1】
4.harbor-offline-installer-v2.4.2【r7q1】

三、系统环境配置

本次搭建要求准备虚拟机环境，具体要求如下：

1.准备虚拟机master实验环境
2.最低配置：2cpu，2G内存
3.卸载防火墙 firewalld
4.禁用 selinux 和 swap
5.配置yum仓库，安装kubeadm、kubelet、kubectl、docker-ce
6.配置docker私有镜像仓库和cgroup驱动（daemon.json）
7.配置内核参数（/etc/sysctl.d/k8s.conf）

1.1步骤（其俩节点亦同）
1）host文件配置

[root@node-3 ~]# cat /etc/hosts
127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
192.168.200.153  node-3
192.168.200.154  node-4
192.168.200.155  node-5[root@node-3 ~]#

2）修改主机名

 hostnamectl set-hostname node-3

3）关闭firewalld（或卸载）

 systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld

4）重置iptables（清理不干净直接影响k8s、calico、docker集群网络环境）

iptables -F && iptables -t nat -F && iptables -t mangle -F && iptables -X
sysctl net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1

5）清理残余网卡（纯新环境请忽略）

#之前搭过集群环境的可能有cni、flannel、calico网卡残余
ip link del cni0
ip link del flannel.1
ip link del tunl0

6）禁用 selinux 和 swap

[root@node-3 ~]# vim /etc/selinux/config
...
SELINUX=disabled
...
:wq
[root@node-3 ~]#  swapoff -a
#注释掉swap挂载
[root@node-3 ~]# vim /etc/fstab
#UUID=67ab21b6-7963-41ad-857e-8d5d9b707d14 swap                    swap    defaults        0 0
:wq

7）配置yum仓库，安装kubeadm、kubelet、kubectl、docker-ce

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
yum repolist
yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
yum install -y kubeadm kubelet kubectl
yum install -y ipvsadm ipset
yum install -y wget
yum remove  -y NetworkManager
#卸载NetworkManager启用network(默认是启用的)
systemctl restart network
systemctl enable network
#根据calico官方的说法可以不卸载增加配置文件，让calico具有网络管理权
vim /etc/NetworkManager/conf.d/calico.conf
[keyfile]
unmanaged-devices=interface-name:cali*;interface-name:tunl*

8）配置daemon.json（需要手动创建）

#registry镜像仓库我用的harbor
[root@node-3 ~]# vim  /etc/docker/daemon.json
{"registry-mirrors": ["https://3laho3y3.mirror.aliyuncs.com"],"insecure-registries":["192.168.200.153:8080", "registry:8080"],"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
}
:wq
# 注意：重启docker服务前要停止所有容器
# 有配置改动的话需要daemon加载
[root@node-3 ~]# systemctl daemon-reload
[root@node-3 ~]# systemctl restart docker

9）配置内核参数（/etc/sysctl.d/k8s.conf）

[root@node-3 ~]# vim /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
：wq
#加载内核模块
[root@node-3 ~]#  modprobe br_netfilter
[root@node-3 ~]#  sysctl --system

10）重启（可选）

#设置的selinux需要重启或临时放行，修改主机名后需重新登入
#重启
[root@node-3 ~]# reboot
#不重启，选择放行selinux,我的重启过所以显示disabled,没重启应该是permissive
[root@node-3 ~]# setenforce 0
[root@node-3 ~]# getenforce
Disabled

四、部署私有仓库harbor

(注意：我用的外部数据库postgresql，也可以使用自带的数据库，此处不在赘述postgresql安装方法，如有需要后期会出。)
1.安装docker-compose

[root@node-3 ~]# mv ../docker-compose-linux-x86_64  /usr/local/bin/docker-compose
[root@node-3 ~]# chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
[root@node-3 ~]# docker-compose --version

2.安装harbor

[root@node-3 ~]# tar -zxf harbor-offline-installer-v2.4.2.tgz
[root@node-3 ~]# cd harbor
[root@node-3 ~]# cp harbor.yml.tmpl harbor.yml
[root@node-3 ~]# vim harbor.yml
hostname: 192.168.200.153port: 8080
#注释 https 相关配置
# https related config
#https:# https port for harbor, default is 443#port: 443# The path of cert and key files for nginx#certificate: /your/certificate/path#private_key: /your/private/key/path# 配置对应的 url,这里顶格
#external_url: https://devharbor.ak.com#登入密码
harbor_admin_password: Csdn@123# 配置数据存储目录
data_volume: /srv/docker/harbor/datalocation:  /srv/docker/harbor/log
#配置外部数据库（如果使用默认数据库）
external_database:harbor:host: 192.168.200.151port: 5432db_name: harborusername: harborpassword: Csdn@123ssl_mode: disablemax_idle_conns: 2max_open_conns: 0notary_signer:host: 192.168.200.151port: 5432db_name: harbor_signerusername: harborpassword: Csdn@123ssl_mode: disablenotary_server:host: 192.168.200.151port: 5432db_name: harbor_serverusername: harborpassword: Csdn@123ssl_mode: disable
:wq
#数据库配置200.151操作（不使用外部数据库的忽略）
[root@localhost ~]# cd /srv/program/pgsql-10.20/
[root@localhost pgsql-10.20]# cd pgsql/
[root@localhost pgsql]# su postgres
[postgres@localhost pgsql]$ ./bin/psql
psql.bin (10.20)
Type "help" for help.postgres=#  create database harbor with encoding='utf8' owner=harbor;
postgres=#  create database harbor_server with encoding='utf8' owner=harbor;
postgres=#  create database harbor_signer with encoding='utf8' owner=harbor;
postgres=# \q
[postgres@localhost pgsql]$
#node3操作
#安装harbor
[root@node-3 harbor]# ./install.sh
#Harbor依赖的镜像及启动服务如下
[root@node-3 harbor]# docker-compose ps
NAME                COMMAND                  SERVICE             STATUS              PORTS
harbor-core         "/harbor/entrypoint.…"   core                running (healthy)
harbor-jobservice   "/harbor/entrypoint.…"   jobservice          running (healthy)
harbor-log          "/bin/sh -c /usr/loc…"   log                 running (healthy)   127.0.0.1:1514->10514/tcp
harbor-portal       "nginx -g 'daemon of…"   portal              running (healthy)
nginx               "nginx -g 'daemon of…"   proxy               running (healthy)   0.0.0.0:8080->8080/tcp, :::8080->8080/tcp
redis               "redis-server /etc/r…"   redis               running (healthy)
registry            "/home/harbor/entryp…"   registry            running (healthy)
registryctl         "/home/harbor/start.…"   registryctl         running (healthy)

访问地址： http://192.168.200.153:8080/harbor
用户： admin
密码：Csdn@123

因为我是搭建后写的博客所以已经有k8s镜像了

可以看到下方私有仓库地址为：192.168.200.153:8080/library

五、构建k8s集群

了解kubeadm命令：

kubeadm 命令
config: 配置管理命令
help:   查看帮助
init:   初始命令
join:   node加入集群的命令
reset:  还原状态命令
token:  token凭证管理命令
version:查看版本

1.列出部署kubernetes需要哪些镜像（在master主机操作）

[root@node-3 ~]#  kubeadm config images list
k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.23.5
k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.23.5
k8s.gcr.io/kube-scheduler:v1.23.5
k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.23.5
k8s.gcr.io/pause:3.6
k8s.gcr.io/etcd:3.5.1-0
k8s.gcr.io/coredns/coredns:v1.8.6
[root@node-3 ~]#

2.将所有需要的镜像导入私有仓库（在master主机操作）

# 从阿里云拉取镜像
[root@node-3 ~]# docker pull registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserver:v1.23.5
[root@node-3 ~]# docker pull registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-controller-manager:v1.23.5
[root@node-3 ~]# docker pull registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-scheduler:v1.23.5
[root@node-3 ~]# docker pull registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.23.5
[root@node-3 ~]# docker pull registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.6
[root@node-3 ~]# docker pull registry.aliyuncs.com/google_containers/etcd:3.5.1-0
[root@node-3 ~]# docker pull registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns:v1.8.6
# 导入私有仓库harbor
[root@node-3 ~]# docker push   192.168.200.153:8080/library/kube-apiserver:v1.23.5
[root@node-3 ~]# docker push   192.168.200.153:8080/library/kube-proxy:v1.23.5
[root@node-3 ~]# docker push   192.168.200.153:8080/library/kube-controller-manager:v1.23.5
[root@node-3 ~]# docker push   192.168.200.153:8080/library/kube-scheduler:v1.23.5
[root@node-3 ~]# docker push   192.168.200.153:8080/library/etcd:3.5.1-0
[root@node-3 ~]# docker push   192.168.200.153:8080/library/coredns:v1.8.6
[root@node-3 ~]# docker push   192.168.200.153:8080/library/pause:3.6
# 删除多余的阿里云镜像
[root@node-3 ~]# docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserver:v1.23.5
[root@node-3 ~]# docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-controller-manager:v1.23.5
[root@node-3 ~]# docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-scheduler:v1.23.5
[root@node-3 ~]# docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.23.5
[root@node-3 ~]# docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.6
[root@node-3 ~]# docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/etcd:3.5.1-0
[root@node-3 ~]# docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns:v1.8.6

3.安装master主机

#私有仓库我用的harbor,看大家需要后期会发一个详细教程
#大体思路就是直接从共用仓库进行拉取，然后推送到本地的harbor私有仓库里
#如果没搭建私有仓库请使用imageRepository: registry.aliyuncs.com/google_containers
#kubectl、kubeadm支持自动补全功能，可以节省大量输入，自动补全脚本由 kubectl、kubeadm产生，仅需要在您的 shell 配置文件中调用即可。
#设置Tab补齐
[root@node-3 ~]# kubectl completion bash >/etc/bash_completion.d/kubectl
[root@node-3 ~]# kubeadm completion bash >/etc/bash_completion.d/kubeadm
# 注意 ：配置完成以后需要退出，重新登录后才能生效
[root@node-3 ~]# exit
[root@node-3 ~]# kubeadm init --dry-run                   #环境检查，根据提示信息排错
#生成官方k8s配置文件
[root@node-3 ~]# kubeadm config print init-defaults >kubeadm-init.yaml
[root@node-3 ~]# vim kubeadm-init.yaml
06:    ttl: 24h0m0s                                    # token 生命周期
12:    advertiseAddress: 192.168.200.153               # apiserver 的IP地址
32:    imageRepository: 192.168.200.153:8080/library   # 镜像仓库地址
34:    kubernetesVersion: 1.23.5                       # 当前安装的 k8s 版本
36:    dnsDomain: cluster.local                        # 默认域名地址
37:    podSubnet: 10.244.0.0/16                        # 容器地址cidr，新添加
38:    serviceSubnet: 10.254.0.0/16                    # 服务地址cidr
#文件最后手动添加如下4行
---
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
kind: KubeProxyConfiguration
mode: ipvs
:wq
[root@node-3 ~]# kubeadm init --config=kubeadm-init.yaml | tee master-init.log
#出现如下字段说明Ok
... ...
Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!
To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:mkdir -p $HOME/.kubesudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/configsudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
... ...
#以下命令复制保存一下，节点加入集群需要
kubeadm join 192.168.200.153:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \--discovery-token-ca-cert-hash sha256:57ff39dfc6a30d52b95550ad2bc4986f24060e66ec96a00b2ae937da683c9213
[root@node-3 ~]# mkdir -p /root/.kube
[root@node-3 ~]# cp -i /etc/kubernetes/admin.conf /root/.kube/config
#启动服务并验证
[root@node-3 ~]# kubectl  get  componentstatuses       #或者kubectl get cs
Warning: v1 ComponentStatus is deprecated in v1.19+
NAME                 STATUS    MESSAGE                         ERROR
scheduler            Healthy   ok
controller-manager   Healthy   ok
etcd-0               Healthy   {"health":"true","reason":""}
[root@node-3 ~]# kubectl version
Client Version: version.Info{Major:"1", Minor:"23", GitVersion:"v1.23.5", GitCommit:"c285e781331a3785a7f436042c65c5641ce8a9e9", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2022-03-16T15:58:47Z", GoVersion:"go1.17.8", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}
Server Version: version.Info{Major:"1", Minor:"23", GitVersion:"v1.23.5", GitCommit:"c285e781331a3785a7f436042c65c5641ce8a9e9", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2022-03-16T15:52:18Z", GoVersion:"go1.17.8", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}
[root@node-3 ~]#

4.安装node节点并加入master

#以node4为例
#启动服务
[root@node-4 ~]# systemctl enable --now docker kubelet
#如果忘了保存加入集群的命令token 值可以通过以下命令查看（master主机操作）
[root@node-3 ~]#  kubeadm token create --ttl=0 --print-join-command
kubeadm join 192.168.200.153:6443 --token oqlqjr.joy5xjancokpg2co --discovery-token-ca-cert-hash sha256:77c4ed2bea586d49184d002ecb2d9476202d2890db5c1ec86f2dadfce2884879
#也可以重新创建（master主机操作）
[root@node-3 ~]# kubeadm token list                  # 列出 token
[root@node-3 ~]# kubeadm token delete <token>        # 删除 token
[root@node-3 ~]# kubeadm token create                # 创建 token
[root@node-3 ~]# kubeadm token create --ttl=0 --print-join-command  # 查看 token
#回到node4节点操作，加入master
[root@node-4 ~]# kubeadm join 192.168.200.153:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \--discovery-token-ca-cert-hash sha256:57ff39dfc6a30d52b95550ad2bc4986f24060e66ec96a00b2ae937da683c9213
#node4、node5加入以后可以回到master验证
#由于我的网络组件已经安装完毕所以STATUS显示Ready，此时大家应该是NotReady
[root@node-3 ~]# kubectl get nodes
NAME     STATUS   ROLES                  AGE   VERSION
node-3   Ready    control-plane,master   2d    v1.23.5
node-4   Ready    <none>                 2d    v1.23.5
node-5   Ready    <none>                 2d    v1.23.5

六、配置calico网络插件

#获取官方配置文件（我用的当前最新calico 3.22.1支持k8s最新版1.23.5）
[root@node-3 ~]# wget https://docs.projectcalico.org/v3.22/manifests/calico.yaml --no-check-certificate
[root@node-3 ~]# vim calico.yaml
apiVersion: policy/v1
kind: PodDisruptionBudget# no effect. This should fall within `--cluster-cidr`.
- name: CALICO_IPV4POOL_CIDRvalue: "10.244.0.0/16"            #要和kubeadm-init.yaml中podSubnet一致# Cluster type to identify the deployment type
- name: CLUSTER_TYPEvalue: "k8s,bgp"# IP automatic detection
- name: IP_AUTODETECTION_METHODvalue: "interface=ens.*"          #根据自己的网卡填写，可以绑定具体的例如ens192# Auto-detect the BGP IP address.
- name: IPvalue: "autodetect"# Enable IPIP
- name: CALICO_IPV4POOL_IPIPvalue: "Never":wq
[root@node-3 ~]# kubectl apply -f calico.yaml
[root@node-3 ~]# kubectl get nodes     #STATUS是Ready则ok
NAME     STATUS   ROLES                  AGE   VERSION
node-3   Ready    control-plane,master   2d    v1.23.5
node-4   Ready    <none>                 2d    v1.23.5
node-5   Ready    <none>                 2d    v1.23.5
#查看k8s集群状态
[root@node-3 ~]#  kubectl get pods --all-namespaces
NAMESPACE     NAME                                       READY   STATUS    RESTARTS       AGE
kube-system   calico-kube-controllers-56fcbf9d6b-8kjjc   1/1     Running   1 (2d ago)     2d
kube-system   calico-node-24zd6                          1/1     Running   1 (2d ago)     2d
kube-system   calico-node-t78sj                          1/1     Running   0              2d
kube-system   calico-node-vtdtp                          1/1     Running   0              2d
kube-system   coredns-5546454b5c-8mzhz                   1/1     Running   0              2d
kube-system   coredns-5546454b5c-fmqn6                   1/1     Running   0              2d
kube-system   etcd-node-3                                1/1     Running   7 (2d ago)     2d
kube-system   kube-apiserver-node-3                      1/1     Running   4 (2d ago)     2d
kube-system   kube-controller-manager-node-3             1/1     Running   9 (23h ago)    2d
kube-system   kube-proxy-747w8                           1/1     Running   0              2d
kube-system   kube-proxy-qxf6d                           1/1     Running   1 (2d ago)     2d
kube-system   kube-proxy-v2n9j                           1/1     Running   0              2d
kube-system   kube-scheduler-node-3                      1/1     Running   17 (45h ago)   2d

READY全部在线集群搭建到此结束！

图中最后两个NAMESPACE是我部署的kuboard组件用来代替kubernetes dashboard来管理k8s集群，在这里给大家简单展示一下：

七、结束

感谢大家一直以来的支持与鼓励，感兴趣的小伙伴可以点一手关注，后期会推出更多精彩内容！