聊聊 K8S：K8S集群搭建实战

Posted 2023-01-11 老周聊架构

一、环境准备

1.1 硬件要求

序号	硬件	硬件
1	CPU	至少2核
2	内存	至少2G
3	磁盘	至少50G

1.2 集群节点

主机名	主机IP
k8s-master01	10.211.55.15
k8s-node01	10.211.55.16
k8s-node02	10.211.55.17
k8s-node03	10.211.55.18

二、下载 centos

centos下载地址：

http://mirrors.aliyun.com/centos/7/isos/x86_64/

推荐大家使用 centos7.6 以上版本

查看 centos 系统版本命令：

cat /etc/centos-release

配置阿里云 yum 源：

# 1.下载安装wget 
yum install -y wget 

# 2.备份默认的yum 
mv /etc/yum.repos.d /etc/yum.repos.d.backup 

# 3.设置新的yum目录 
mkdir -p /etc/yum.repos.d 

# 4.下载阿里yum配置到该目录中，选择对应版本 
wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo 

# 5.更新epel源为阿里云epel源 
mv /etc/yum.repos.d/epel.repo /etc/yum.repos.d/epel.repo.backup 
mv /etc/yum.repos.d/epel-testing.repo /etc/yum.repos.d/epel- testing.repo.backup
wget -O /etc/yum.repos.d/epel.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/epel- 7.repo

# 6.重建缓存 
yum clean all yum makecache 

# 7.看一下yum仓库有多少包 
yum repolist 
yum update

升级系统内核

rpm -Uvh http://www.elrepo.org/elrepo-release-7.0-3.el7.elrepo.noarch.rpm 
yum --enablerepo=elrepo-kernel install -y kernel-lt 
grep initrd16 /boot/grub2/grub.cfg 
grub2-set-default 0
reboot

查看centos系统内核命令：

uname -r 
uname -a

查看CPU命令：

lscpu

查看内存命令：

free 
free -h

查看硬盘信息：

fdisk -l

三、centos7 系统配置

3.1 关闭防火墙

systemctl stop firewalld 
systemctl disable firewalld

3.2 关闭 selinux

sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/sysconfig/selinux
setenforce 0

3.3 网桥过滤

vi /etc/sysctl.conf 

net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1 
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1 
net.bridge.bridge-nf-call-arptables = 1 
net.ipv4.ip_forward=1 net.ipv4.ip_forward_use_pmtu = 0 

# 生效命令 
sysctl --system
# 查看效果 
sysctl -a|grep "ip_forward"

3.4 开启 IPVS

# 安装IPVS 
yum -y install ipset ipvsdm

# 编译ipvs.modules文件
vi /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules

# 文件内容如下
#!/bin/bash 
modprobe -- ip_vs 
modprobe -- ip_vs_rr 
modprobe -- ip_vs_wrr 
modprobe -- ip_vs_sh 
modprobe -- nf_conntrack_ipv4

# 赋予权限并执行 
chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules &&lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4

# 重启电脑，检查是否生效
reboot 
lsmod | grep ip_vs_rr

3.5 同步时间

# 安装软件
yum -y install ntpdate

# 向阿里云服务器同步时间
ntpdate time1.aliyun.com

# 删除本地时间并设置时区为上海
rm -rf /etc/localtime 
ln -s /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime

# 查看时间 
date -R || date

3.6 命令补全

# 安装bash-completion 
yum -y install bash-completion bash-completion-extras 
# 使用bash-completion 
source /etc/profile.d/bash_completion.sh

3.7 关闭 swap 分区

# 临时关闭
swapoff -a

# 永久关闭
vi /etc/fstab

# 将文件中的/dev/mapper/centos-swap这行代码注释掉
# /dev/mapper/centos-swap swap swap defaults 0 0

# 确认swap已经关闭：若swap行都显示 0 则表示关闭成功
free -m

3.8 hosts 配置

vi /etc/hosts

# 文件内容如下: 
10.211.55.15 k8s-master01 
10.211.55.16 k8s-node01 
10.211.55.17 k8s-node02 
10.211.55.18 k8s-node03

四、安装 docker

4.1 阿里云开发者平台

开发者平台官网地址：可以参考阿里云官网提供的docker安装教程进行安装。

https://www.aliyun.com/

4.2 安装 docker 前置条件

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

4.3 添加源

yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo 

yum makecache fast

4.4 查看 docker 更新版本

yum list docker-ce --showduplicates | sort -r

4.5 安装 docker 最新版本

yum -y install docker-ce

# 安装指定版本： 
yum -y install docker-ce-18.09.8

4.6 开启 docker 服务

systemctl start docker

systemctl status docker

4.7 安装阿里云镜像加速器

tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF' 
 
	"registry-mirrors": ["自己的阿里云镜像加速地址"] 

EOF

systemctl daemon-reload 
systemctl restart docker

4.8 设置 docker 开机启动服务

systemctl enable docker

4.9 修改 Cgroup Driver

# 修改daemon.json，新增：
vi /etc/docker/daemon.json

"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]

# 重启docker服务
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

# 查看修改后状态
docker info | grep Cgroup

修改cgroupdriver是为了消除安装k8s集群时的告警：
[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/…

4.10 复习 docker 常用命令

docker -v 
docker version 
docker info

五、使用 kubeadm 快速安装

软件	kubeadm	kubelet	kubectl	docker-ce
版本	初始化集群管理集群，版本：1.17.5	用于接收api-server指令，对pod生命周期进行管理，版本：1.17.5	集群命令行管理工具，版本：1.17.5	推荐使用版本：19.03.8

5.1 安装 yum 源

5.1.1 新建 repo 文件

 vi /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo

5.1.2 文件内容

[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg
       https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg

如果有报错，则把 gpgcheck、repo_gpgcheck 的值设置成0。

5.1.3 更新缓存

yum clean all 
yum -y makecache

5.1.4 验证源是否可用

yum list | grep kubeadm 
# 如果提示要验证yum-key.gpg是否可用，输入y。 
# 查找到kubeadm。显示版本

5.1.5 查看 k8s 版本

 yum list kubelet --showduplicates | sort -r

5.1.6 安装 k8s-1.17.5

 yum install -y kubelet-1.17.5 kubeadm-1.17.5 kubectl-1.17.5

5.2 设置 kubelet

5.2.1 增加配置信息

# 如果不配置kubelet，可能会导致K8S集群无法启动。为实现docker使用的cgroupdriver与kubelet 使用的cgroup的一致性。
vi /etc/sysconfig/kubelet 

KUBELET_EXTRA_ARGS="--cgroup-driver=systemd"

5.2.2 设置开机启动

systemctl enable kubelet

5.3 初始化镜像

如果是第一次安装k8s，手里没有备份好的镜像，可以执行如下操作。

5.3.1 查看安装集群需要的镜像

kubeadm config images list

5.3.2 编写执行脚本

mkdir -p /data
cd /data 
vi k8s.1.17.5-images.sh

images=( 
	kube-apiserver:v1.17.5 
	kube-controller-manager:v1.17.5 
	kube-scheduler:v1.17.5 
	kube-proxy:v1.17.5 
	pause:3.1 
	etcd:3.4.3-0 
	coredns:1.6.5 
)
for imageName in $images[@];
do
	docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/$imageName
	docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/$imageName k8s.gcr.io/$imageName
	docker rmi registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/$imageName
done

5.3.3 执行脚本

cd /data 
# 给脚本授权 
chmod +x images.sh
# 执行脚本 
./k8s.1.17.5-images.sh

5.3.4 保存镜像

docker save -o k8s.1.17.5.tar \\ 
k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.17.5 \\ 
k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.17.5 \\ 
k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.17.5 \\ 
k8s.gcr.io/kube-scheduler:v1.17.5 \\ 
k8s.gcr.io/coredns:1.6.5 \\ 
k8s.gcr.io/etcd:3.4.3-0 \\ 
k8s.gcr.io/pause:3.1 \\

5.3.5 导入镜像

导入master节点镜像tar包

# master节点需要全部镜像 
docker load -i k8s.1.17.5.tar

导入node节点镜像tar包

# node节点需要kube-proxy:v1.17.5和pause:3.1,2个镜像 
docker load -i k8s.1.17.5.node.tar

5.4 初始化集群

配置k8s集群网络

5.4.1 calico 官网地址

# 官网下载地址： 
https://docs.projectcalico.org/v3.14/manifests/calico.yaml 
# github地址： 
https://github.com/projectcalico/calico 
# 镜像下载： 
docker pull calico/cni:v3.14.2 
docker pull calico/pod2daemon-flexvol:v3.14.2 
docker pull calico/node:v3.14.2 
docker pull calico/kube-controllers:v3.14.2

# 配置hostname： 
hostnamectl set-hostname k8s-master01

需要这么多镜像

5.4.2 初始化集群信息:calico网络

kubeadm init --apiserver-advertise-address=192.168.198.156 --kubernetes- version v1.17.5 --service-cidr=10.1.0.0/16 --pod-network-cidr=10.81.0.0/16

192.168.198.156 替换成你主节点的IP地址。

5.4.3 执行配置命令

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

5.4.4 node节点加入集群信息

kubeadm join 192.168.198.186:6443 --token kksfgq.b9bhf82y35ufw4np \\ 
	--discovery-token-ca-cert-hash sha256:e1e347e6db1db5c13fcdc2c7d51a2f9029100a4cc13c2d89a2dbfa5077f5b07f

5.4.5 kubectl命令自动补全

echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bash_profile 
source ~/.bash_profile

5.4.6 测试 k8s 集群环境

kubectl get nodes

发现集群的节点都是 NotReady 的状态，这是因为你还没有应用 calico 网络的配置。

kubectl apply -f calico.yml

执行完后，发现整个 k8s 集群环境是正常的了，至此，k8s 集群搭建实战完成。