快速搭建Kubernetes容器集群平台（kubeadm）

Posted 2021-08-25 连智波

kubeadm简介

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
4. 将一个 Node 节点加入到当前集群中
5. kubeadm join <Master节点的IP和端口 >

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
• 可以访问外部世界，需要拉取镜像
• 禁止swap分区

2. 准备环境

角色	IP
k8s-master	192.168.11.60
k8s-node01	192.168.11.168
k8s-node02	192.168.11.169

【所有节点】

• 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
  192.168.11.60 k8s-master
  192.168.11.168 k8s-node01
  192.168.11.169 k8s-node02
  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://m81hcukn.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
$ systemctl restart docker
$ docker info  #检查是否生效

     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-1.19.0 kubeadm-1.19.0 kubectl-1.19.0
$ systemctl enable kubelet

 

4. 部署Kubernetes Master【Master节点】

在192.168.11.60（Master）执行

$ kubeadm init \\
  --apiserver-advertise-address=192.168.11.60 \\
  --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \\
  --kubernetes-version v1.19.0 \\
  --service-cidr=10.96.0.0/12 \\
  --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \\
  --ignore-preflight-errors=all

参数解释:

- --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

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
k8s-master   Ready    master   2m   v1.18.0

5. 加入Kubernetes Node

在192.168.11.168/169（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 192.168.11.60:6443 --token esce21.q6hetwm8si29qxwn \\
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:00603a05805807501d7181c3d60b478788408cfe6cedefedb1f97569708be9c5

 

 6. 部署容器网络（CNI）

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。

$ 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。