K8S 集群架构的 kubeadm 部署dashboard 和 Harbor 仓库部署

Posted 2021-09-06 码海小虾米_

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了K8S 集群架构的 kubeadm 部署dashboard 和 Harbor 仓库部署相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

K8S 集群架构的 kubeadm 部署、dashboard 和 Harbor 仓库部署

一、kubeadm 部署 K8S 集群架构
二、dashboard 部署
三、Harbor 仓库部署

一、kubeadm 部署 K8S 集群架构

实验准备工作：

服务器类型	系统和IP地址	需要安装的组件	主机名
master（2C/4G，cpu核心数要求大于2）	192.168.80.10	docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel	master
node01（2C/2G）	192.168.80.20	docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel	node01
node02（2C/2G）	192.168.80.30	docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel	node02
Harbor节点（hub.clj.com）	192.168.80.40	docker、docker-compose、harbor-offline-v1.2.2	hub.CLJ.com

所有服务器关闭防火墙和 SElinux

systemctl stop firewalld
setenforce 0

部署的总体步骤如下：

1、在所有节点上安装 Docker 和 kubeadm
2、部署 Kubernetes Master
3、部署容器网络插件
4、部署 Kubernetes Node，将节点加入 Kubernetes 集群中
5、部署 Dashboard Web 页面，可视化查看 Kubernetes 资源
6、部署 Harbor 私有仓库，存放镜像资源

1.1 环境准备

① 所有节点，关闭防火墙规则，关闭selinux，关闭swap交换，加载 ip_vs 模块

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
iptables -F
swapoff -a						#交换分区必须要关闭
#加载 ip_vs 模块
for i in $(ls /usr/lib/modules/$(uname -r)/kernel/net/netfilter/ipvs|grep -o "^[^.]*");do echo $i; /sbin/modinfo -F filename $i >/dev/null 2>&1 && /sbin/modprobe $i;done

② 修改主机名和所有节点修改hosts文件

hostnamectl set-hostname master
hostnamectl set-hostname node01
hostnamectl set-hostname node02
hostnamectl set-hostname hub.CLJ.com

vim /etc/hosts
192.168.80.10 master
192.168.80.20 node01
192.168.80.30 node02
192.168.80.40 hub.clj.com

③ 调整内核参数

cat > /etc/sysctl.d/kubernetes.conf << EOF
#开启网桥模式，可将网桥的流量传递给iptables链
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
#关闭ipv6协议
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1
net.ipv4.ip_forward=1
EOF

//生效参数
sysctl --system

1.2 所有节点安装docker

① 将之前备份的官方yum源进行恢复

② 安装docker

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo 
yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

③ 创建docker的配置文件

mkdir /etc/docker
cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
  "registry-mirrors": ["https://6ijb8ubo.mirror.aliyuncs.com"],
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "100m"
  }
}
EOF
#使用Systemd管理的Cgroup来进行资源控制与管理，因为相对Cgroupfs而言，Systemd限制CPU、内存等资源更加简单和成熟稳定。
#日志使用json-file格式类型存储，大小为100M，保存在/var/log/containers目录下，方便ELK等日志系统收集和管理日志。

④ 重启docker并查看进程

systemctl daemon-reload
systemctl restart docker.service
systemctl enable docker.service 

docker info | grep "Cgroup Driver"
Cgroup Driver: systemd				#查询的结果

1.3 master和node节点安装kubeadm，kubelet和kubectl

① 定义kubernetes源，安装相关组件

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

yum install -y kubelet-1.15.1 kubeadm-1.15.1 kubectl-1.15.1

② 开机自启kubelet

systemctl enable kubelet.service
#K8S通过kubeadm安装出来以后都是以Pod方式存在，即底层是以容器方式运行，所以kubelet必须设置开机自启

1.4 部署K8S集群

① 上传镜像压缩包并导入

//可以查看到初始化需要的镜像
kubeadm config images list

//在 master 节点上传 kubeadm-basic.images.tar.gz 压缩包至 /opt 目录
cd /opt
tar zxvf kubeadm-basic.images.tar.gz

for i in $(ls /opt/kubeadm-basic.images/*.tar); do docker load -i $i; done

② 复制镜像和脚本到 node 节点，并在 node 节点上执行脚本 for i in $(ls /opt/kubeadm-basic.images/*.tar); do docker load -i $i; done

scp -r kubeadm-basic.images root@node01:/opt
scp -r kubeadm-basic.images root@node02:/opt

#然后到各个node节点执行
for i in $(ls /opt/kubeadm-basic.images/*.tar); do docker load -i $i; done

③ 在master初始化kubeadm

方法一：
kubeadm config print init-defaults > /opt/kubeadm-config.yaml

cd /opt/
vim kubeadm-config.yaml
......
11 localAPIEndpoint:
12   advertiseAddress: 192.168.80.10		#指定master节点的IP地址
13   bindPort: 6443
......
34 kubernetesVersion: v1.15.1				#指定kubernetes版本号
35 networking:
36   dnsDomain: cluster.local
37   podSubnet: "10.244.0.0/16"				#指定pod网段，10.244.0.0/16用于匹配flannel默认网段
38   serviceSubnet: 10.96.0.0/16			#指定service网段
39 scheduler: {}
--- #末尾再添加以下内容
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
kind: KubeProxyConfiguration
featureGates:
  SupportIPVSProxyMode: true
mode: ipvs									#把默认的service调度方式改为ipvs模式

④ master 开启集群，等待node节点加入

kubeadm init --config=kubeadm-config.yaml --experimental-upload-certs | tee kubeadm-init.log
#--experimental-upload-certs 参数可以在后续执行加入节点时自动分发证书文件，k8sV1.16版本开始替换为 --upload-certs
#tee kubeadm-init.log 用以输出日志

//查看 kubeadm-init 日志
less kubeadm-init.log

//kubernetes配置文件目录
ls /etc/kubernetes/

//存放ca等证书和密码的目录
ls /etc/kubernetes/pki

⑤ 提示成功，然后出现操作提示信息

提示：
......
Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!

To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:

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

You should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:
  https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/

Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:

kubeadm join 192.168.80.10:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \\
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:1a56a98f62ca77152f28efe8484ee3587c404064db3a569826a3c1df995ec716

//设定kubectl
kubectl需经由API server认证及授权后方能执行相应的管理操作，kubeadm 部署的集群为其生成了一个具有管理员权限的认证配置文件 /etc/kubernetes/admin.conf，它可由 kubectl 通过默认的 “$HOME/.kube/config” 的路径进行加载。

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

⑥ 在 node01和node02 节点上执行 kubeadm join 命令加入群集

kubeadm join 192.168.80.10:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \\
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:1a56a98f62ca77152f28efe8484ee3587c404064db3a569826a3c1df995ec716

上述初始化kubeadm的还有另一种方法
方法二：
kubeadm init \\
--apiserver-advertise-address=0.0.0.0 \\
--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \\
--kubernetes-version=v1.15.1 \\
--service-cidr=10.1.0.0/16 \\
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16
--------------------------------------------------------------------------------------------
初始化集群需使用kubeadm init命令，可以指定具体参数初始化，也可以指定配置文件初始化。
可选参数：
--apiserver-advertise-address：apiserver的监听地址
--apiserver-bind-port：apiserver的监听端口，默认是6443
--cert-dir：通讯的ssl证书文件，默认/etc/kubernetes/pki
--control-plane-endpoint：控制台平面的共享终端，可以是负载均衡的ip地址或者dns域名，高可用集群时需要添加
--image-repository：拉取镜像的镜像仓库，默认是k8s.gcr.io
--kubernetes-version：指定kubernetes版本
--pod-network-cidr：pod资源的网段，需与pod网络插件的值设置一致。通常，Flannel网络插件的默认为10.244.0.0/16，Calico插件的默认值为192.168.0.0/16；
--service-cidr：service资源的网段
--service-dns-domain：service全域名的后缀，默认是cluster.local
---------------------------------------------------------------------------------------------

方法二初始化后需要修改 kube-proxy 的 configmap，开启 ipvs
kubectl edit cm kube-proxy -n=kube-system
修改mode: ipvs

⑦ 在master和两个node节点部署网络插件flannel

方法一：
//master和node节点都上传flannel镜像 flannel.tar 到 /opt 目录，仅master节点上传 kube-flannel.yml 文件
cd /opt
docker load < flannel.tar

//在 master 节点创建 flannel 资源
kubectl apply -f kube-flannel.yml 


方法二：
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

⑧ 在master节点查看节点状态（需要等几分钟）

⑨ 测试 pod 资源创建

kubectl create deployment nginx --image=nginx

⑩ 查看pod状态

kubectl get pods -o wide

⑩① 暴露端口提供服务并测试访问

kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort

kubectl get svc
NAME         TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1      <none>        443/TCP        63m
nginx        NodePort    10.103.0.101   <none>        80:30080/TCP   11s
##测试访问
curl http://node01:30080

⑩② 扩展3个副本

kubectl scale deployment nginx --replicas=3
kubectl get pods -o wide

二、dashboard 部署

2.1 所有节点安装dashboard

方法一：
//所有节点上传dashboard镜像 dashboard.tar 到 /opt 目录，master节点上传kubernetes-dashboard.yaml文件
cd /opt/
docker load < dashboard.tar

kubectl apply -f kubernetes-dashboard.yaml


方法二：
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.0.0/aio/deploy/recommended.yaml

2.2 查看所有容器运行状态

kubectl get pods,svc -n kube-system -o wide
NAME                                        READY   STATUS             RESTARTS   AGE   IP              NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod/coredns-5c98db65d4-f8qs7                1/1     Running            0          80m   10.244.0.2      master   <none>           <none>
pod/coredns-5c98db65d4-kt24f                1/1     Running            0          80m   10.244.0.3      master   <none>           <none>
pod/etcd-master                             1/1     K8S 集群架构的 kubeadm 部署dashboard 和 Harbor 仓库部署
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