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：

  1. # 创建一个 Master 节点
  2. kubeadm init
  3. # 将一个 Node 节点加入到当前集群中
  4. kubeadm join <Master节点的IP和端口 >

一、总体步骤

使用kubeadm方式搭建K8s集群主要分为以下几步

  • 准备三台虚拟机，同时安装操作系统CentOS 7.x
  • 对三个安装之后的操作系统进行初始化操作
  • 在三个节点安装 docker， kubelet， kubeadm， kubectl
  • 在master节点执行kubeadm init命令初始化
  • 在node节点上执行 kubeadm join命令，把node节点添加到当前集群
  • 配置CNI网络插件，用于节点之间的连通
  • 通过拉取一个nginx进行测试，能否进行外网测试

    二、 准备环境

    k8s环境
角色 IP
master 10.4.104.169
node1 10.4.104.170
node2 10.4.104.171
用户名 root
密码 123qweASD

然后开始在每台机器上执行下面的命令

  1. # 关闭防火墙
  2. systemctl stop firewalld
  3. systemctl disable firewalld
  5. # 关闭selinux
  6. # 永久关闭
  7. sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config  
  8. # 临时关闭
  9. setenforce 0  
  11. # 关闭swap
  12. # 临时
  13. swapoff -a 
  14. # 永久关闭
  15. sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab
  17. # 根据规划设置主机名【master节点上操作】
  18. hostnamectl set-hostname k8smaster
  19. # 根据规划设置主机名【node1节点操作】
  20. hostnamectl set-hostname k8snode1
  21. # 根据规划设置主机名【node2节点操作】
  22. hostnamectl set-hostname k8snode2
  24. # 在master添加hosts
  25. cat >> /etc/hosts << EOF
  26. 10.4.104.169 k8smaster
  27. 10.4.104.170 k8snode1
  28. 10.4.104.171 k8snode2
  29. EOF
  31. # 在master添加hosts
  32. cat >> /etc/hosts << EOF
  33. 10.4.107.207 k8smaster
  34. 10.4.107.208 k8snode1
  35. 10.4.107.209 k8snode2
  36. EOF
  38. # 将桥接的IPv4流量传递到iptables的链
  39. cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
  40. net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
  41. net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
  42. EOF
  44. # 生效
  45. sysctl --system 
  47. # 时间同步
  48. yum install ntpdate -y
  49. ntpdate time.windows.com

三、 安装Docker/kubeadm/kubelet

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

  1. 配置Docker的阿里yum源

    1. cat >/etc/yum.repos.d/docker.repo<<EOF
    2. [docker-ce-edge]
    3. name=Docker CE Edge - \$basearch
    4. baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/7/\$basearch/edge
    5. enabled=1
    6. gpgcheck=1
    7. gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg
    8. EOF

  2. yum方式安装docker

ce—社区版
ee—企业版

  1. # yum安装
  2. yum -y install docker-ce
  4. # 查看docker版本
  5. docker --version  
  7. # 启动docker
  8. systemctl enable docker
  9. systemctl start docker

  1. 配置docker的镜像源

    1. cat >> /etc/docker/daemon.json << EOF
    2. {
    3. "registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]
    4. }
    5. EOF

  2. 重启docker

    1. systemctl restart docker

    3.2 添加kubernetes软件源

    还需要配置一下yum的k8s软件源

    1. cat > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo << EOF
    2. [kubernetes]
    3. name=Kubernetes
    4. baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
    5. enabled=1
    6. gpgcheck=0
    7. repo_gpgcheck=0
    8. gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
    9. EOF

    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：

    1. # 安装kubelet、kubeadm、kubectl，同时指定版本
    2. yum install -y kubelet-1.18.0 kubeadm-1.18.0 kubectl-1.18.0
    3. # 设置开机启动
    4. systemctl enable kubelet

    四、 部署Kubernetes Master【master节点】

    在 10.4.104.169 执行，也就是master节点 ```shell kubeadm init \ —apiserver-advertise-address=10.4.104.169 \ —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

kubeadm init \ —apiserver-advertise-address=10.4.107.207 \ —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

  1. 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，【执行上述命令会比较慢，因为后台其实已经在拉取镜像了】，我们 docker images 命令即可查看已经拉取的镜像<br />![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2021/png/2639475/1617940168540-aa6073cf-a2e9-4cff-b21f-00f1a64660ff.png#crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&height=270&id=E4XL3&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=270&originWidth=1098&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&size=47984&status=done&style=none&title=&width=1098)<br />当我们出现下面的情况时，表示kubernetes的镜像已经安装成功<br />![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2021/png/2639475/1629174293637-48600ec3-3a69-475e-bede-7a9aa0910969.png#clientId=u0cce859d-d1b4-4&crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&from=paste&height=366&id=ua2876a3d&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=366&originWidth=1087&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&size=45395&status=done&style=none&taskId=ua30fc8ec-aabb-4b2c-b259-b00eabdd9ee&title=&width=1087)<br />使用kubectl工具 【master节点操作】

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

  1. 执行完成后，我们使用下面命令，查看我们正在运行的节点

kubectl get nodes

  1. ![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2021/png/2639475/1629190952115-d6e3b958-87db-4596-87bc-d368a82fea9d.png#clientId=u33a52ed3-1383-4&crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&from=paste&height=75&id=u5bd25614&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=75&originWidth=575&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&size=8435&status=done&style=none&taskId=ua0fae7ae-5d85-4d5c-af79-56f549ae5ff&title=&width=575)<br />能够看到，目前有一个master节点已经运行了，但是还处于未准备状态<br />下面我们还需要在Node节点执行其它的命令，将node1和node2加入到我们的master节点上
  2. <a name="dNqSR"></a>
  3. ## 五、 加入Kubernetes Node【Slave节点】
  4. 下面我们需要到 node1 和 node2服务器，执行下面的代码向集群添加新节点<br />执行在kubeadm init输出的kubeadm join命令：
  5. > 注意，以下的命令是在master初始化完成后，每个人的都不一样！！！需要复制自己生成的
  7. ```shell
  8. kubeadm join 10.4.104.169:6443 
  9. --token 8j6ui9.gyr4i156u30y80xf \
  10.     --discovery-token-ca-cert-hash 
  11.     sha256:eda1380256a62d8733f4bddf926f148e57cf9d1a3a58fb45dd6e80768af5a500

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：

  1. kubeadm token create --print-join-command

当我们把两个节点都加入进来后，我们就可以去Master节点 执行下面命令查看情况

  1. kubectl get node

2. 使用kubeadm方式搭建K8S集群 - 图1

六、 部署CNI网络插件

上面的状态还是NotReady，下面我们需要网络插件，来进行联网访问

  1. # 下载网络插件配置
  2. wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

如果连不上网：
那就到所在地址复制yml文件传到虚拟机中
https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
文件如下：
kube-flannel.yml
默认镜像地址无法访问，sed命令修改为docker hub镜像仓库。（这一步没用过）

  1. # 添加
  2. kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
  3. ##①首先下载v0.13.1-rc2-amd64 镜像
  4. ##参考博客：https://www.cnblogs.com/pyxuexi/p/14288591.html
  5. ##② 导入镜像命令，特别提示，3个机器都需要导入，不然抱错。如果没有操作，报错后，需要删除节点，重置，在导入镜像，重新加入才行。本地就是这样操作成功的！
  6. docker load < flanneld-v0.13.1-rc2-amd64.docker
  7. #####下载本地，替换将image: quay.io/coreos/flannel:v0.13.1-rc2 替换为 image: quay.io/coreos/flannel:v0.13.1-rc2-amd64
  8. # 查看状态 【kube-system是k8s中的最小单元】
  9. kubectl get pods -n kube-system

运行后的结果
2. 使用kubeadm方式搭建K8S集群 - 图2
运行完成后，我们查看状态可以发现，已经变成了Ready状态了
2. 使用kubeadm方式搭建K8S集群 - 图3
如果上述操作完成后，还存在某个节点处于NotReady状态，可以在Master将该节点删除（这步没用过）

  1. # master节点将该节点删除
  2. ##20210223 yan 查阅资料添加
  3. ###kubectl drain k8snode1 --delete-local-data --force --ignore-daemonsets
  4. kubectl delete node k8snode1
  5. # 然后到k8snode1节点进行重置
  6.  kubeadm reset
  7. # 重置完后在加入
  8. kubeadm join 192.168.177.130:6443 
  9.    --token 8j6ui9.gyr4i156u30y80xf     
  10.    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:eda1380256a62d8733f4bddf926f148e57cf9d1a3a58fb45dd6e80768af5a500Copy to clipboardErrorCopied

七、 测试kubernetes集群

我们都知道K8S是容器化技术，它可以联网去下载镜像，用容器的方式进行启动
在Kubernetes集群中创建一个pod，验证是否正常运行：

  1. # 下载nginx 【会联网拉取nginx镜像】
  2. kubectl create deployment nginx --image=nginx
  3. # 查看状态
  4. kubectl get pod

如果我们出现Running状态的时候，表示已经成功运行了
2. 使用kubeadm方式搭建K8S集群 - 图4
下面我们就需要将端口暴露出去，让其它外界能够访问

  1. # 暴露端口
  2. kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
  3. # 查看一下对外的端口
  4. kubectl get pod,svc

能够看到，我们已经成功暴露了 80端口 到 30529上
2. 使用kubeadm方式搭建K8S集群 - 图5
我们到我们的宿主机浏览器上，访问如下地址

  1. http://10.4.104.169:30529/

发现我们的nginx已经成功启动了
2. 使用kubeadm方式搭建K8S集群 - 图6
到这里为止，我们就搭建了一个单master的k8s集群
2. 使用kubeadm方式搭建K8S集群 - 图7

附录：

错误汇总（还没遇见错误）

错误一

在执行Kubernetes init方法的时候，出现这个问题

  1. error execution phase preflight: [preflight] Some fatal errors occurred:
  2.     [ERROR NumCPU]: the number of available CPUs 1 is less than the required 2

是因为VMware设置的核数为1，而K8S需要的最低核数应该是2，调整核数重启系统即可

错误二

我们在给node1节点使用 kubernetes join命令的时候，出现以下错误

  1. error execution phase preflight: [preflight] Some fatal errors occurred:
  2.     [ERROR Swap]: running with swap on is not supported. Please disable swap

错误原因是我们需要关闭swap

  1. # 关闭swap
  2. # 临时
  3. swapoff -a 
  4. # 临时
  5. sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

错误三

在给node1节点使用 kubernetes join命令的时候，出现以下错误

  1. The HTTP call equal to 'curl -sSL http://localhost:10248/healthz' failed with error: Get http://localhost:10248/healthz: dial tcp [::1]:10248: connect: connection refused

解决方法，首先需要到 master 节点，创建一个文件

  1. # 创建文件夹
  2. mkdir /etc/systemd/system/kubelet.service.d
  3. # 创建文件
  4. vim /etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf
  5. # 添加如下内容
  6. Environment="KUBELET_SYSTEM_PODS_ARGS=--pod-manifest-path=/etc/kubernetes/manifests --allow-privileged=true --fail-swap-on=false"
  7. # 重置
  8. kubeadm reset

然后删除刚刚创建的配置目录

  1. rm -rf $HOME/.kube

然后 在master重新初始化

  1. kubeadm init --apiserver-advertise-address=202.193.57.11 --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

初始完成后，我们再到 node1节点，执行 kubeadm join命令，加入到master

  1. kubeadm join 202.193.57.11:6443 --token c7a7ou.z00fzlb01d76r37s \
  2.     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:9c3f3cc3f726c6ff8bdff14e46b1a856e3b8a4cbbe30cab185f6c5ee453aeea5

添加完成后，我们使用下面命令，查看节点是否成功添加

  1. kubectl get nodes

错误四

我们再执行查看节点的时候， kubectl get nodes 会出现问题

  1. Unable to connect to the server: x509: certificate signed by unknown authority (possibly because of "crypto/rsa: verification error" while trying to verify candidate authority certificate "kubernetes")

这是因为我们之前创建的配置文件还存在，也就是这些配置

  1. mkdir -p $HOME/.kube
  2. sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
  3. sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

我们需要做的就是把配置文件删除，然后重新执行一下

  1. rm -rf $HOME/.kube

然后再次创建一下即可

  1. mkdir -p $HOME/.kube
  2. sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
  3. sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

这个问题主要是因为我们在执行 kubeadm reset 的时候，没有把 $HOME/.kube 给移除掉，再次创建时就会出现问题了

错误五

安装的时候，出现以下错误

  1. Another app is currently holding the yum lock; waiting for it to exit...

是因为yum上锁占用，解决方法

  1. yum -y install docker-ce

错误六

在使用下面命令，添加node节点到集群上的时候

  1. kubeadm join 192.168.177.130:6443 --token jkcz0t.3c40t0bqqz5g8wsb  --discovery-token-ca-cert-hash sha256:bc494eeab6b7bac64c0861da16084504626e5a95ba7ede7b9c2dc7571ca4c9e5

然后出现了这个错误

  1. [root@k8smaster ~]# kubeadm join 192.168.177.130:6443 --token jkcz0t.3c40t0bqqz5g8wsb     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:bc494eeab6b7bac64c0861da16084504626e5a95ba7ede7b9c2dc7571ca4c9e5
  2. W1117 06:55:11.220907   11230 join.go:346] [preflight] WARNING: JoinControlPane.controlPlane settings will be ignored when control-plane flag is not set.
  3. [preflight] Running pre-flight checks
  4.     [WARNING IsDockerSystemdCheck]: detected "cgroupfs" as the Docker cgroup driver. The recommended driver is "systemd". Please follow the guide at https://kubernetes.io/docs/setup/cri/
  5. error execution phase preflight: [preflight] Some fatal errors occurred:
  6.     [ERROR FileContent--proc-sys-net-ipv4-ip_forward]: /proc/sys/net/ipv4/ip_forward contents are not set to 1
  7. [preflight] If you know what you are doing, you can make a check non-fatal with `--ignore-preflight-errors=...`
  8. To see the stack trace of this error execute with --v=5 or higher

出于安全考虑，Linux系统默认是禁止数据包转发的。所谓转发即当主机拥有多于一块的网卡时，其中一块收到数据包，根据数据包的目的ip地址将包发往本机另一网卡，该网卡根据路由表继续发送数据包。这通常就是路由器所要实现的功能。也就是说 /proc/sys/net/ipv4/ip_forward 文件的值不支持转发

  • 0：禁止
  • 1：转发

所以我们需要将值修改成1即可

  1. echo “1” > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

修改完成后，重新执行命令即可