1 环境规划

1.1 集群类型

  • Kubernetes集群大致分为两类：一主多从和多主多从。
  • 一主多从：一个Master节点和多台Node节点，搭建简单，但是有单机故障风险，适合用于测试环境。
  • 多主多从：多台Master和多台Node节点，搭建麻烦，安全性高，适合用于生产环境。

集群搭建类型.png

为了测试方便，本次搭建的是一主多从类型的集群。

1.2 安装方式

  • kubernetes有多种部署方式，目前主流的方式有kubeadm、minikube、二进制包。

  • ① minikube：一个用于快速搭建单节点的kubernetes工具。

  • ② kubeadm：一个用于快速搭建kubernetes集群的工具。
  • ③ 二进制包：从官网上下载每个组件的二进制包，依次去安装，此方式对于理解kubernetes组件更加有效。
  • 我们需要安装kubernetes的集群环境，但是又不想过于麻烦，所以选择kubeadm方式。

1.3 主机规划

角色 IP地址 操作系统 配置
Master 192.168.18.100 CentOS7.8+，基础设施服务器 2核CPU，2G内存，50G硬盘
Node1 192.168.18.101 CentOS7.8+，基础设施服务器 2核CPU，2G内存，50G硬盘
Node2 192.168.18.102 CentOS7.8+，基础设施服务器 2核CPU，2G内存，50G硬盘

2 环境搭建

2.1 前言

  • 本次环境搭建需要三台CentOS服务器（一主二从），然后在每台服务器中分别安装Docker（18.06.3）、kubeadm（1.18.0）、kubectl（1.18.0）和kubelet（1.18.0）。

没有特殊说明，就是三台机器都需要执行。

2.2 环境初始化

2.2.1 检查操作系统的版本

  • 检查操作系统的版本（要求操作系统的版本至少在7.5以上）：
  1. cat /etc/redhat-release

环境初始化之检查操作系统版本.png

2.2.2 关闭防火墙和禁止防火墙开机启动

  • 关闭防火墙：
  1. systemctl stop firewalld
  • 禁止防火墙开机启动：
  1. systemctl disable firewalld

环境初始化之关闭防火墙和禁止防火墙开机启动.png

2.2.3 设置主机名

  • 设置主机名：
  1. hostnamectl set-hostname <hostname>
  • 设置192.168.18.100的主机名：
  1. hostnamectl set-hostname k8s-master
  • 设置192.168.18.101的主机名：
  1. hostnamectl set-hostname k8s-node1
  • 设置192.168.18.102的主机名：
  1. hostnamectl set-hostname k8s-node2

2.2.4 主机名解析

  • 为了方便后面集群节点间的直接调用，需要配置一下主机名解析，企业中推荐使用内部的DNS服务器。
  1. cat >> /etc/hosts << EOF
  2. 192.168.18.100 k8s-master
  3. 192.168.18.101 k8s-node1
  4. 192.168.18.102 k8s-node2
  5. EOF

2.2.5 时间同步

  • kubernetes要求集群中的节点时间必须精确一致，所以在每个节点上添加时间同步：
  1. yum install ntpdate -y
  1. ntpdate time.windows.com

2.2.6 关闭selinux

  • 查看selinux是否开启：
  1. getenforce
  • 永久关闭selinux，需要重启：
  1. sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config
  • 临时关闭selinux，重启之后，无效：
  1. setenforce 0

2.2.7 关闭swap分区

  • 永久关闭swap分区，需要重启：
  1. sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab
  • 临时关闭swap分区，重启之后，无效：：
  1. swapoff -a

2.2.8 将桥接的IPv4流量传递到iptables的链

  • 在每个节点上将桥接的IPv4流量传递到iptables的链：
  1. cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
  2. net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
  3. net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
  4. net.ipv4.ip_forward = 1
  5. vm.swappiness = 0
  6. EOF
  1. # 加载br_netfilter模块
  2. modprobe br_netfilter
  1. # 查看是否加载
  2. lsmod | grep br_netfilter
  1. # 生效
  2. sysctl --system

2.2.9 开启ipvs

  • 在kubernetes中service有两种代理模型，一种是基于iptables，另一种是基于ipvs的。ipvs的性能要高于iptables的，但是如果要使用它，需要手动载入ipvs模块。
  • 在每个节点安装ipset和ipvsadm：
  1. yum -y install ipset ipvsadm
  • 在所有节点执行如下脚本：
  1. cat > /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules <<EOF
  2. #!/bin/bash
  3. modprobe -- ip_vs
  4. modprobe -- ip_vs_rr
  5. modprobe -- ip_vs_wrr
  6. modprobe -- ip_vs_sh
  7. modprobe -- nf_conntrack_ipv4
  8. EOF
  • 授权、运行、检查是否加载：
  1. chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4
  • 检查是否加载：
  1. lsmod | grep -e ipvs -e nf_conntrack_ipv4

2.2.10 重启三台机器

  • 重启三台Linux机器：
  1. reboot

2.3 每个节点安装Docker、kubeadm、kubelet和kubectl

2.3.1 安装Docker

  • 安装Docker：
  1. wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
  1. yum -y install docker-ce-18.06.3.ce-3.el7
  1. systemctl enable docker && systemctl start docker
  1. docker version
  • 设置Docker镜像加速器：
  1. sudo mkdir -p /etc/docker
  1. sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
  2. {
  3.   "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],    
  4.   "registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"],    
  5.   "live-restore": true,
  6.   "log-driver":"json-file",
  7.   "log-opts": {"max-size":"500m", "max-file":"3"}
  8. }
  9. EOF
  1. sudo systemctl daemon-reload
  1. sudo systemctl restart docker

2.3.2 添加阿里云的YUM软件源

  • 由于kubernetes的镜像源在国外，非常慢，这里切换成国内的阿里云镜像源：
  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

2.3.3 安装kubeadm、kubelet和kubectl

  • 由于版本更新频繁，这里指定版本号部署：
  1. yum install -y kubelet-1.18.0 kubeadm-1.18.0 kubectl-1.18.0
  • 为了实现Docker使用的cgroup drvier和kubelet使用的cgroup drver一致，建议修改”/etc/sysconfig/kubelet”文件的内容：
  1. vim /etc/sysconfig/kubelet
  1. # 修改
  2. KUBELET_EXTRA_ARGS="--cgroup-driver=systemd"
  3. KUBE_PROXY_MODE="ipvs"
  • 设置为开机自启动即可，由于没有生成配置文件，集群初始化后自动启动：
  1. systemctl enable kubelet

2.4 查看k8s所需镜像

  • 查看k8s所需镜像：
  1. kubeadm config images list

查看k8s所需镜像.png

2.5 部署k8s的Master节点

  • 部署k8s的Master节点（192.168.18.100）：
  1. # 由于默认拉取镜像地址k8s.gcr.io国内无法访问，这里需要指定阿里云镜像仓库地址
  2. kubeadm init \
  3.   --apiserver-advertise-address=192.168.18.100 \
  4.   --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
  5.   --kubernetes-version v1.18.0 \
  6.   --service-cidr=10.96.0.0/12 \
  7.   --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

部署k8s的Master节点1.png
部署k8s的Master节点2.png

  • 根据提示消息，在Master节点上使用kubectl工具：
  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

2.6 部署k8s的Node节点

  • 根据提示，在192.168.18.101和192.168.18.102上添加如下的命令：
  1. kubeadm join 192.168.18.100:6443 --token jv039y.bh8yetcpo6zeqfyj \
  2.     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:3c81e535fd4f8ff1752617d7a2d56c3b23779cf9545e530828c0ff6b507e0e26

部署k8s的Node节点.png

  • 默认的token有效期为24小时，当过期之后，该token就不能用了，这时可以使用如下的命令创建token：
  1. kubeadm token create --print-join-command
  1. # 生成一个永不过期的token
  2. kubeadm token create --ttl 0 --print-join-command

2.7 部署CNI网络插件

  • 根据提示，在Master节点上使用kubectl工具查看节点状态：
  1. kubectl get nodes

根据提示，在Master节点使用kubectl工具查看节点状态.png

  • kubernetes支持多种网络插件，比如flannel、calico、canal等，任选一种即可，本次选择flannel，如果网络不行，可以使用本人提供的kube-flannel.yml，当然，你也可以安装calico，请点这里calico.yaml，推荐安装calico。
  • 在Master节点上获取flannel配置文件(可能会失败，如果失败，请下载到本地，然后安装)：
  1. wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
  • 使用配置文件启动flannel：
  1. kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
  • 查看部署CNI网络插件进度：
  1. kubectl get pods -n kube-system

查看部署CNI网络插件进度.png

  • 再次在Master节点使用kubectl工具查看节点状态：
  1. kubectl get nodes

根据提示，在Master节点使用kubectl工具查看节点状态.png

  • 查看集群健康状况：
  1. kubectl get cs

查看集群健康状况1.png

  1. kubectl cluster-info

查看集群健康状况2.png

3 服务部署

3.1 前言

  • 在Kubernetes集群中部署一个Nginx程序，测试下集群是否正常工作。

3.2 步骤

  • 部署Nginx：
  1. kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.14-alpine
  • 暴露端口：
  1. kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
  • 查看服务状态：
  1. kubectl get pods,svc

查看服务状态.png
浏览器访问Nginx.png

4 kubernetes中kubectl命令自动补全

  1. yum install -y bash-completion
  1. source /usr/share/bash-completion/bash_completion
  1. source <(kubectl completion bash)
  1. echo “source <(kubectl completion bash)” >> ~/.bashrc
  1.  vim /root/.bashrc
  1. source /usr/share/bash-completion/bash_completion
  1. source <(kubectl completion bash)

转载 https://www.yuque.com/fairy-era/yg511q/hg3u04