K8S安装与节点加入

我不是女神ヾ 2022-09-03 07:26 235阅读 0赞

kubeadm是官方社区推出的一个用于快速部署kubernetes集群的工具。

## 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 ##

![kubernetesæž¶æž„å›¾][kubernetes]

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>角色</th> 
   <th>IP</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>k8s-master</td> 
   <td>192.168.31.61</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>k8s-node1</td> 
   <td>192.168.31.62</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>k8s-node2</td> 
   <td>192.168.31.63</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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. 安装Docker/kubeadm/kubelet【所有节点】 ##

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
    $ systemctl enable docker && systemctl start docker

配置镜像下载加速器：

$ cat > /etc/docker/daemon.json << EOF
    {
      "registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]
    }
    EOF
    $ systemctl restart docker
    $ docker info

### 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

### 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-1.20.0 kubeadm-1.20.0 kubectl-1.20.0
    $ systemctl enable kubelet

## 4. 部署Kubernetes Master ##

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 v1.20.0 \
      --service-cidr=10.96.0.0/12 \
      --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
      --ignore-preflight-errors=all

*  –apiserver-advertise-address 集群通告地址
 *  –image-repository 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
 *  –kubernetes-version K8s版本，与上面安装的一致
 *  –service-cidr 集群内部虚拟网络，Pod统一访问入口
 *  –pod-network-cidr Pod网络，，与下面部署的CNI网络组件yaml中保持一致

或者使用配置文件引导：

$ vi kubeadm.conf
    apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2
    kind: ClusterConfiguration
    kubernetesVersion: v1.20.0
    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

拷贝kubectl使用的连接k8s认证文件到默认路径：

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
    NAME               STATUS     ROLES            AGE   VERSION
    localhost.localdomain   NotReady   control-plane,master   20s   v1.20.0

## 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 7gqt13.kncw9hg5085iwclx \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:66fbfcf18649a5841474c2dc4b9ff90c02fc05de0798ed690e1754437be35a01

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，可以直接使用命令快捷生成：

kubeadm token create --print-join-command

[https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm-join/][https_kubernetes.io_docs_reference_setup-tools_kubeadm_kubeadm-join]

## 6. 部署容器网络（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。

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定义Pod网络（CALICO\_IPV4POOL\_CIDR），与前面kubeadm init指定的一样

修改完后应用清单：

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

## 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：

$ vi recommended.yaml
    ...
    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
    ...
    
    $ kubectl apply -f recommended.yaml
    $ kubectl get pods -n kubernetes-dashboard
    NAME                                         READY   STATUS    RESTARTS   AGE
    dashboard-metrics-scraper-6b4884c9d5-gl8nr   1/1     Running   0          13m
    kubernetes-dashboard-7f99b75bf4-89cds        1/1     Running   0          13m

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：

# 创建用户
    $ kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kube-system
    # 用户授权
    $ kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:dashboard-admin
    # 获取用户Token
    $ 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。

## 9. 切换容器引擎为Containerd ##

https://kubernetes.io/zh/docs/setup/production-environment/container-runtimes/\#containerd

1、配置先决条件

cat <<EOF | sudo tee /etc/modules-load.d/containerd.conf
    overlay
    br_netfilter
    EOF
    
    sudo modprobe overlay
    sudo modprobe br_netfilter
    
    # 设置必需的 sysctl 参数，这些参数在重新启动后仍然存在。
    cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/99-kubernetes-cri.conf
    net.bridge.bridge-nf-call-iptables  = 1
    net.ipv4.ip_forward                 = 1
    net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
    EOF
    
    # Apply sysctl params without reboot
    sudo sysctl --system

2、安装containerd

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 update -y && sudo yum install -y containerd.io
    mkdir -p /etc/containerd
    containerd config default | sudo tee /etc/containerd/config.toml
    systemctl restart containerd

3、修改配置文件

vi /etc/containerd/config.toml
       [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri"]
          sandbox_image = "registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.2"  
             ...
             [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runc.options]
                 SystemdCgroup = true
                 ...
            [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.mirrors."docker.io"]
              endpoint = ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]
              
    systemctl restart containerd

4、配置kubelet使用containerd

vi /etc/sysconfig/kubelet 
    KUBELET_EXTRA_ARGS=--container-runtime=remote --container-runtime-endpoint=unix:///run/containerd/containerd.sock --cgroup-driver=systemd
    
    systemctl restart kubelet

5、验证

kubectl get node -o wide
    
    k8s-node1  xxx  containerd://1.4.4

[kubernetes]: /images/20220829/a4551dc9a95f4a9baf30f9eaf70d3495.png
[https_kubernetes.io_docs_reference_setup-tools_kubeadm_kubeadm-join]: https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm-join/