从零搭建Linux+Docker+Ansible+kubernetes 学习环境(1Master+3Node)

Posted 2021-10-02 山河已无恙

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了从零搭建Linux+Docker+Ansible+kubernetes 学习环境(1*Master+3*Node)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

写在前面

一直想学K8s，但是没有环境，本身K8s就有些重。上学之前租了一个阿里云的ESC，单核2G的，单机版K8s的勉强可以装上去，多节点没法搞，书里的Demo也没法学。需要多个节点，涉及到多机器操作，所以顺便温习一下ansible 。
这是一个在Win10上从零搭建学习环境的教程，包含：
- 通过Vmware Workstation安装四个linux系统虚拟机，一个Master管理节点，三个Node计算节点。
- 通过桥接模式，可以访问外网，并且可以通过win10物理机ssh远程访问。
- 可以通过Master节点机器ssh免密登录任意Node节点机。
- 配置Ansible，Master节点做controller节点，使用角色配置时间同步，使用playbook 安装配置docker K8S等。
- Docker,K8s集群相关包安装，网络配置等
关于Vmware Workstation 和 Linux ios包，默认小伙伴已经拥有。Vmware Workstation 默认小伙伴已经安装好，没有的可以网上下载一下。

我所渴求的，無非是將心中脫穎語出的本性付諸生活，為何竟如此艱難呢 ------《彷徨少年時》

一，Linux 系统安装

这里默认小伙伴已经安装了Vmware Workstation（VMware-workstation-full-15.5.6-16341506.exe）,已经准备了linux系统安装光盘（CentOS-7-x86_64-DVD-1810.iso）。括号内是我用的版本，我们的方式：

先安装一个Node节点机器，然后通过克隆的方式得到剩余的两个Node机器和一个Master机器

1. 系统安装

&&&&&&&&&&&&&&&&&&安装步骤&&&&&&&&&&&&&&&&&&





给虚拟机起一个名称，并指定虚拟机存放的位置。


内存设置这里要结合自己机器的情况，如果8G内存，建议为2G，如果16G，建议4G，如果32G，建议8G









将存放在系统中的光盘镜像放入光驱中。【通过”浏览”找到即可】


如果显示内存太大了，开不了机，可以适当减小内存，

点击屏幕，光标进入到系统，然后上下键选择第一个。

建议初学者选择“简体中文（中国）”，单击“继续”。





检查“安装信息摘要界面”，确保所有带叹号的部分都已经完成，然后单击右下方的“开始安装”按钮，将会执行正式安装。


若密码太简单需要按两次“完成”按钮！


创建用户。（用户名字和密码自定义），填写完成后，单击两次“完成”。


这很需要时间，可以干点别的事…,安装完成之后，会有重启按钮，直接重启即可



启动系统，这个需要一些时间，耐心等待

未列出以root用户登录，然后是一些引导页，直接下一步即可


嗯，这里改一下，命令提示符。弄的好看一点想学习，直接输入：`PS1="\\[\\033[1;32m\\]┌──[\\[\\033[1;34m\\]\\u@\\H\\[\\033[1;32m\\]]-[\\[\\033[0;1m\\]\\w\\[\\033[1;32m\\]] \\n\\[\\033[1;32m\\]└─\\[\\033[1;34m\\]\\$\\[\\033[0m\\] "`或者写到`.baserch`

2. 配置网络

&&&&&&&&&&&&&&&&&&配置网络步骤&&&&&&&&&&&&&&&&&&




桥接模式下，要自己选择桥接到哪个网卡(实际联网用的网卡)，然后确认

配置网卡为DHCP模式(自动分配IP地址):执行方式见表尾，这里值得一说的是，如果网络换了，那么所以有的节点ip也会换掉，因为是动态的，但是还是在一个网段内。DNS和SSH免密也都不能用了，需要重新配置，但是如果你只连一个网络，那就没影响。所以一般需要在分配IP之后，把IP获取方式改成手动静态IP。当然，建议在所有的机器克隆完成之后在更改IP设置方式，然后在配置DNS和SSH免密
`nmcli connection modify 'ens33' ipv4.method auto connection.autoconnect yes #将网卡改为DHCP模式(动态分配IP)`，`nmcli connection up 'ens33'`

配置网卡为DHCP模式(自动分配IP地址)


┌──[root@localhost.localdomain]-[~] 
└─$ nmcli connection modify 'ens33' ipv4.method auto   connection.autoconnect yes
┌──[root@localhost.localdomain]-[~] 
└─$ nmcli connection up 'ens33'
连接已成功激活（D-Bus 活动路径：/org/freedesktop/NetworkManager/ActiveConnection/4）
┌──[root@localhost.localdomain]-[~] 
└─$ ifconfig | head -2 
ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.1.7  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.1.255
┌──[root@localhost.localdomain]-[~] 
└─$

┌──[root@192.168.1.7]-[~] 
└─$ ifconfig
ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.1.7  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.1.255
        inet6 fe80::8899:b0c7:4b50:73e0  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        inet6 240e:319:707:b800:2929:3ab2:f378:715a  prefixlen 64  scopeid 0x0<global>
        ether 00:0c:29:b6:a6:52  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 535119  bytes 797946990 (760.9 MiB)
        RX errors 0  dropped 96  overruns 0  frame 0
        TX packets 59958  bytes 4119314 (3.9 MiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        inet6 ::1  prefixlen 128  scopeid 0x10<host>
        loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)
        RX packets 616  bytes 53248 (52.0 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 616  bytes 53248 (52.0 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

virbr0: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.122.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.122.255
        ether 52:54:00:2e:66:6d  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

┌──[root@192.168.1.7]-[~] 
└─$

配置网卡为手动获取IP，即把DHCP分配的ip设置为静态IP，这一步在机器克隆完成后中每个机器执行

nmcli connection modify 'ens33' ipv4.method manual ipv4.addresses 192.168.1.7/24 ipv4.gateway 192.168.1.1 connection.autoconnect  yes
nmcli connection up 'ens33'

3. 机器克隆

&&&&&&&&&&&&&&&&&&机器克隆步骤&&&&&&&&&&&&&&&&&&
关闭要克隆的虚拟机



链接克隆和完整克隆的区别：
创建链接克隆 #克隆的虚拟机占用磁盘空间很少，但是被克隆的虚拟机必须能够正常使用，否则无法正常使用；
创建完整克隆 #新克隆的虚拟机跟被克隆的虚拟机之间没有关联，被克隆的虚拟机删除也不影响新克隆出来的虚拟机的使用





测试一下，可以访问外网(39.97.241是我的阿里云公网IP)，也可以和物理机互通，同时也可以和node互通



我们以相同的方式，克隆剩余的一个node节点机器，和一个Master节点机。

我们以相同的方式，克隆剩余的一个node节点机器，和一个Master节点机。这里不做展示

克隆剩余的,如果启动时内存不够，需要关闭虚拟机调整相应的内存

`nmcli connection modify 'ens33' ipv4.method manual ipv4.addresses 192.168.1.9/24 ipv4.gateway 192.168.1.1 connection.autoconnect yes` , `nmcli connection up 'ens33'` 记得配置静态IP呀

4.管理控制节点到计算节点DNS配置

Master节点DNS配置
Master节点配置DNS，可用通过主机名访问,为方便的话，可以修改每个节点机器的主机名 `/etc/hosts`下修改。

┌──[root@192.168.1.10]-[~] 
└─$ vim /etc/hosts
┌──[root@192.168.1.10]-[~] 
└─$ cat /etc/hosts
127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
192.168.1.7  node0
192.168.1.9  node1
192.168.1.11 node2
192.168.1.10 master
 
┌──[root@192.168.1.10]-[~] 
└─$

5.管理控制节点到计算节点SSH免密配置

Master节点配置SSH免密登录
`ssh-keygen`生成密匙，全部回车
SSH 免密配置，使用`ssh-copy-id`传递密匙

免密测试，如果为了方便，这里，Node1的主机名没有修改。所以显示为IP地址

ssh-keygen生成密匙，全部回车

┌──[root@192.168.1.10]-[~] 
└─$ ssh
usage: ssh [-1246AaCfGgKkMNnqsTtVvXxYy] [-b bind_address] [-c cipher_spec]
           [-D [bind_address:]port] [-E log_file] [-e escape_char]
           [-F configfile] [-I pkcs11] [-i identity_file]
           [-J [user@]host[:port]] [-L address] [-l login_name] [-m mac_spec]
           [-O ctl_cmd] [-o option] [-p port] [-Q query_option] [-R address]
           [-S ctl_path] [-W host:port] [-w local_tun[:remote_tun]]
           [user@]hostname [command]
┌──[root@192.168.1.10]-[~] 
└─$ ls -ls ~/.ssh/
ls: 无法访问/root/.ssh/: 没有那个文件或目录
┌──[root@192.168.1.10]-[~] 
└─$ ssh-keygen
Generating public/private rsa key pair.
Enter file in which to save the key (/root/.ssh/id_rsa): 
Created directory '/root/.ssh'.
Enter passphrase (empty for no passphrase): 
Enter same passphrase again: 
Your identification has been saved in /root/.ssh/id_rsa.
Your public key has been saved in /root/.ssh/id_rsa.pub.
The key fingerprint is:
SHA256:qHboVj/WfMTYCDFDZ5ISf3wEcmfsz0EXJH19U6SnxbY root@node0
The key's randomart image is:
+---[RSA 2048]----+
|      .o+.=o+.o+*|
|      ..=B +. o==|
|       ..+o.....O|
|       ... .. .=.|
|      . S. = o.E |
|     o.   o + o  |
|    +... o .     |
|   o..  + o .    |
|   ..  . . .     |
+----[SHA256]-----+

SSH 免密配置，使用ssh-copy-id传递密匙

ssh-copy-id root@node0
ssh-copy-id root@node1
ssh-copy-id root@node2

免密测试

ssh root@node0
ssh root@node1
ssh root@node2

到这一步，我们已经做好了linux环境的搭建，想学linux的小伙伴就可以从这里开始学习啦。这是我linux学习一路整理的笔记，有些实战，感兴趣小伙伴可以看看

二，Ansible安装配置

这里为了方便，我们直接在物理机操作，而且我们已经配置了ssh，因为我本机的内存不够，所以我只能启三台机器了。

主机名	IP	角色	备注
master	192.168.1.10	conteoller	控制机
node1	192.168.1.9	node	受管机
node2	192.168.1.11	node	受管机

##　1. SSH到控制节点即192.168.1.10，配置yum源,安装ansible

┌──(liruilong㉿Liruilong)-[/mnt/e/docker]
└─$ ssh root@192.168.1.10
Last login: Sat Sep 11 00:23:10 2021
┌──[root@master]-[~]
└─$ ls
anaconda-ks.cfg  initial-setup-ks.cfg  下载  公共  图片  文档  桌面  模板  视频  音乐
┌──[root@master]-[~]
└─$ cd /etc/yum.repos.d/
┌──[root@master]-[/etc/yum.repos.d]
└─$ ls
CentOS-Base.repo  CentOS-CR.repo  CentOS-Debuginfo.repo  CentOS-fasttrack.repo  CentOS-Media.repo  CentOS-Sources.repo  CentOS-Vault.repo  CentOS-x86_64-kernel.repo
┌──[root@master]-[/etc/yum.repos.d]
└─$ mv /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo.backup
┌──[root@master]-[/etc/yum.repos.d]
└─$ wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo

查找 ansible安装包

┌──[root@master]-[/etc/yum.repos.d]
└─$ yum list | grep ansible
ansible-collection-microsoft-sql.noarch     1.1.0-1.el7_9              extras
centos-release-ansible-27.noarch            1-1.el7                    extras
centos-release-ansible-28.noarch            1-1.el7                    extras
centos-release-ansible-29.noarch            1-1.el7                    extras
centos-release-ansible26.noarch             1-3.el7.centos             extras
┌──[root@master]-[/etc/yum.repos.d]

阿里云的yum镜像没有ansible包，所以我们需要使用epel安装

┌──[root@master]-[/etc/yum.repos.d]
└─$ wget -O /etc/yum.repos.d/epel.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo
--2021-09-11 00:40:11--  http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo
Resolving mirrors.aliyun.com (mirrors.aliyun.com)... 1.180.13.237, 1.180.13.236, 1.180.13.240, ...
Connecting to mirrors.aliyun.com (mirrors.aliyun.com)|1.180.13.237|:80... connected.
HTTP request sent, awaiting response... 200 OK
Length: 664 [application/octet-stream]
Saving to: ‘/etc/yum.repos.d/epel.repo’

100%[=======================================================================================================================================================================>] 664         --.-K/s   in 0s

2021-09-11 00:40:12 (91.9 MB/s) - ‘/etc/yum.repos.d/epel.repo’ saved [664/664]

┌──[root@master]-[/etc/yum.repos.d]
└─$ yum install -y epel-release

查找ansible安装包，并安装

┌──[root@master]-[/etc/yum.repos.d]
└─$ yum list|grep ansible
Existing lock /var/run/yum.pid: another copy is running as pid 12522.
Another app is currently holding the yum lock; waiting for it to exit...
  The other application is: PackageKit
    Memory :  28 M RSS (373 MB VSZ)
    Started: Sat Sep 11 00:40:41 2021 - 00:06 ago
    State  : Sleeping, pid: 12522
ansible.noarch                              2.9.25-1.el7               epel
ansible-collection-microsoft-sql.noarch     1.1.0-1.el7_9              extras
ansible-doc.noarch                          2.9.25-1.el7               epel
ansible-inventory-grapher.noarch            2.4.4-1.el7                epel
ansible-lint.noarch                         3.5.1-1.el7                epel
ansible-openstack-modules.noarch            0-20140902git79d751a.el7   epel
ansible-python3.noarch                      2.9.25-1.el7               epel
ansible-review.noarch                       0.13.4-1.el7               epel
ansible-test.noarch                         2.9.25-1.el7               epel
centos-release-ansible-27.noarch            1-1.el7                    extras
centos-release-ansible-28.noarch            1-1.el7                    extras
centos-release-ansible-29.noarch            1-1.el7                    extras
centos-release-ansible26.noarch             1-3.el7.centos             extras
kubernetes-ansible.noarch                   0.6.0-0.1.gitd65ebd5.el7   epel
python2-ansible-runner.noarch               1.0.1-1.el7                epel
python2-ansible-tower-cli.noarch            3.3.9-1.el7                epel
vim-ansible.noarch                          3.2-1.el7                  epel
┌──[root@master]-[/etc/yum.repos.d]
└─$ yum install -y  ansible

┌──[root@master]-[/etc/yum.repos.d]
└─$ ansible --version
ansible 2.9.25
  config file = /etc/ansible/ansible.cfg
  configured module search path = [u'/root/.ansible/plugins/modules', u'/usr/share/ansible/plugins/modules']
  ansible python module location = /usr/lib/python2.7/site-packages/ansible
  executable location = /usr/bin/ansible
  python version = 2.7.5 (default, Oct 30 2018, 23:45:53) [GCC 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-36)]
┌──[root@master]-[/etc/yum.repos.d]
└─$

查看主机清单

┌──[root@master]-[/etc/yum.repos.d]
└─$ ansible 127.0.0.1 --list-hosts
  hosts (1):
    127.0.0.1
┌──[root@master]-[/etc/yum.repos.d]

2. ansible环境配置

我们这里使用liruilong这个普通账号，一开始装机配置的那个用户，生产中会配置特定的用户，不使用root用户;

1. 主配置文件 `ansible.cfg` 编写

┌──[root@master]-[/home/liruilong]
└─$ su liruilong
[liruilong@master ~]$ pwd
/home/liruilong
[liruilong@master ~]$ mkdir ansible;cd ansible;vim ansible.cfg
[liruilong@master ansible]$ cat ansible.cfg
[defaults]
# 主机清单文件，就是要控制的主机列表
inventory=inventory
# 连接受管机器的远程的用户名
remote_user=liruilong
# 角色目录
roles_path=roles
# 设置用户的su 提权
[privilege_escalation]
become=True
become_method=sudo
become_user=root
become_ask_pass=False

[liruilong@master ansible]$

2. 主机清单：

被控机列表，可以是域名，IP，分组([组名])，聚合（[组名:children]），也可以主动的设置用户名密码

[liruilong@master ansible]$ vim inventory
[liruilong@master ansible]$ cat inventory
[nodes]
node1
node2
[liruilong@master ansible]$ ansible all --list-hosts
  hosts (2):
    node1
    node2
[liruilong@master ansible]$ ansible nodes --list-hosts
  hosts (2):
    node1
    node2
[liruilong@master ansible]$ ls
ansible.cfg  inventory
[liruilong@master ansible]$

3. 配置liruilong用户的ssh免密

master节点上以liruilong用户对三个节点分布配置

[liruilong@master ansible]$ ssh-keygen
Generating public/private rsa key pair.
Enter file in which to save the key (/home/liruilong/.ssh/id_rsa):
Enter passphrase (empty for no passphrase):
Enter same passphrase again:
Your identification has been saved in /home/liruilong/.ssh/id_rsa.
Your public key has been saved in /home/liruilong/.ssh/id_rsa.pub.
The key fingerprint is:
SHA256:cJ+SHgfMk00X99oCwEVPi1Rjoep7Agfz8DTjvtQv0T0 liruilong@master
The key's randomart image is:
+---[RSA 2048]----+
|         .oo*oB. |
|       o +.+ B + |
|      . B . + o .|
|       o+=+o . o |
|        SO=o .o..|
|       ..==以上是关于从零搭建Linux+Docker+Ansible+kubernetes 学习环境(1*Master+3*Node)的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章 
 Win10下从零搭建Linux+Ansible+K8S 学习环境笔记(1*Master/controller+3*Node)
 Win10下从零搭建Linux+Ansible+K8S 学习环境笔记(1*Master/controller+3*Node)
 Docker从零搭建分布式服务器群
 Docker学习1使用 Linux（CentOS7）搭建 Docker 基础环境
 K8s(v1.25.1) 高可用集群(3 Master + 5 Node) Ansible 剧本部署(CRI使用docker,cri-docker)
 从零开始搭建Docker Swarm集群

从零搭建Linux+Docker+Ansible+kubernetes 学习环境(1*Master+3*Node)