从零搭建kubernetes v1.18.6集群

Posted 2022-03-18 Dream_it_possible！

目录

一、安装vmware 15 pro

二、安装centos 7

三、复制虚拟机

1) 复制二个节点命名为node1和node2

 2)  实现3个节点通信

 四、安装docker

五、安装kubernetes环境

1)  更改机器的hostname

2)  给每台机器配置主机解析

3)  同步三台机器的时间

4) 关闭swap

5) 关闭selinux

6) 配置网络

Ⅰ. 将每个节点上的流量链接到iptables

Ⅱ. 开启ipvs

六、构建kubernetes集群

使用kubeadm初始化k8s节点

踩坑指南

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一、安装vmware 15 pro

vmware 15pro:

网盘链接：https://pan.baidu.com/s/1AJql4cp__6mPxMzwQMjecA 
提取码：9cny 

centos 7

链接：https://pan.baidu.com/s/1Ukgghq0-Grkmc76lJE6VEA 
提取码：yf3c 

二、安装centos 7

 

 

 

 采用桥接网络:

 

 vmdk文件放在刚安装的目录里即可:

 

 点击完成，继续编辑虚拟机, 选择centos7的iso镜像:

安装,选择第一个:

 选择中文:

 选择软件:

 安装桌面:

选择网络，因为网络是桥接的，ip地址与windows网络ip在同一个子网下， 

 

 windows系统的ip为:192.168.31.166

 设置root用户名和密码:

 也可以添加其他非root用户，设置完成后，等待安装完成即可:

 安装完成后，重启。

 点击同意许可: 

 

 设置密码:

 配置完成后，即可访问外网, 采用ifconfig命令查看:

三、复制虚拟机

1) 复制二个节点命名为node1和node2

虚拟机---> 管理---> 克隆:

 

 克隆的前提要保证磁盘的空间够用，等待克隆完成即可。

 修改新克隆出来的mac地址:

 

 重新生成mac:

 重复上述步骤1）一共生成3个节点即可, 同样需要修改mac地址:

 2)  实现3个节点通信

如果复制后的节点的IP地址是一样的，那么需要修改其他2个节点的IP地址，实现3个节点通信，那么只要这3个节点在同一个子网下即可,  我克隆出来的2个节点node2和node3的ip正好和node1在同一个局域网下，那么就不需要修改了。

	ip地址	配置
k8s-node1	192.168.31.130	2核4处理器，8G运行内存，40G硬盘
k8s-node2	192.168.31.131	2核4处理器，8G运行内存，40G硬盘
k8s-node3	192.168.31.132	2核4处理器，8G运行内存，40G硬盘

修改node2,node3的配置文件ifcfg-ens33， 具体所在路径为: /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33:

TYPE="Ethernet"
PROXY_METHOD="none"
BROWSER_ONLY="no"
BOOTPROTO="static"
DEFROUTE="yes"
IPV4_FAILURE_FATAL="no"
IPV6INIT="yes"
IPV6_AUTOCONF="yes"
IPV6_DEFROUTE="yes"
IPV6_FAILURE_FATAL="no"
IPV6_ADDR_GEN_MODE="stable-privacy"
NAME="ens33"
IPADDR=192.168.31.130
NETMASK=255.255.255.0
DNS1=8.8.8.8
NM_CONTROLLED=no
GATEWAY=192.168.31.1
UUID="379d7ecb-87f9-4629-8ec1-1e7ef7632261"
DEVICE="ens33"
ONBOOT="yes"
ZONE=public

 修改完毕后，重启network, service network restart , 然后测试节点之间是否可以通信。

 
节点之间可以通信了，我们接着安装kubernetes需要的docker环境。

 四、安装docker

执行命令:

yum -y install docker-ce-18.06.3.ce-3.el7

等待安装完, 创建/etc/docker/daemon.json文件，配置镜像加速服务，我用的是七牛，也可以用阿里云等镜像加速服务。

[root@MiWiFi-R4A-srv etc]# cd /etc/docker/
[root@MiWiFi-R4A-srv docker]# ls
[root@MiWiFi-R4A-srv docker]# vim daemon.json
[root@MiWiFi-R4A-srv docker]# cat daemon.json 
"registry-mirrors":["https://reg-mirror.qiniu.com/"] 

[root@MiWiFi-R4A-srv docker]# sudo systemctl daemon-reload
[root@MiWiFi-R4A-srv docker]# sudo systemctl daemon restart
Unknown operation 'daemon'.
[root@MiWiFi-R4A-srv docker]# sudo systemctl docker restart
Unknown operation 'docker'.
[root@MiWiFi-R4A-srv docker]# sudo systemctl restart docker
[root@MiWiFi-R4A-srv docker]# docker ps
CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND   CRE 

更新完damon.json后，注意需要重新reload配置才能失效:

systemctl daemon-reload

        如果能用docker ps命令说明docker启动成功了，如果不行那么检查配置并修改正确，再重启docker服务即可。 

五、安装kubernetes环境

        接下来我们要将三台机器搭建成一个集群。

1)  更改机器的hostname

         一切比较顺利的走到了这里，为了后续搭建集群，我们可以先把host名字改一下，三台服务器的配置，可以设置成1主2从，node0设置为master，分别修改三台机器的host,设置hostname的命令如下，<hostname>为参数

sudo hostnamectl set-hostname <hostname>

设置node0的hostname为k8s-node1, 后续把node1作为k8s集群的主节点。

同样的方式设置node2和node3。

2)  给每台机器配置主机解析

然后将三台机器的ip地址和hostname设置到/etc/hosts文件里，我们可以之间在每台机器的终端执行如下命令: 

cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.31.130 k8s-node1
192.168.31.131 k8s-node2
192.168.31.132 k8s-node3
EOF

3)  同步三台机器的时间

分别在三台机器上执行如下命令同步时间: 

yum install ntpdate -y

ntpdate time.windows.com

时间更新一致后，我们需要关闭selinux和swap。

4) 关闭swap

kubernetes安装前一定要关闭swap,否则在安装的时候会报错， 在每台机器上执行如下命令:

sudo swappof -a

但这样的方式是临时关闭的，重启会失效，如果想永久关闭，那么在每台机器上执行如下命令:

vi /etc/fstab

将最后一行关于swap分区的行注释掉。

5) 关闭selinux

centos是默认开启selinux, 如果不关闭会出现很多端口默认不开放的问题，因此我们要把/etc/selinux/config文件里的SELINUX值设置为disabled。

#vi /etc/selinux/config

将配置文件里的SELINUX=enforcing改为SELINUX=disabled 

 重启后配置生效。

6) 配置网络

Ⅰ. 将每个节点上的流量链接到iptables

在每台机器上执行如下命令:

• 创建 /etc/sysctl.d/k8s.conf文件，输入配置

cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
vm.swappiness = 0
EOF

• 加载br_netfilter模块, br_netfilter模块是linux的一个网络防火墙一般用在网桥上，能够提供网络传输的安全性。

modprobe br_netfilter

配置完成后，使用如下命令生效:

sysctl --system

执行过程如下:

[root@k8s-master ~]# cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
> net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
> net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
> net.ipv4.ip_forward = 1
> vm.swappiness = 0
> EOF
[root@k8s-master ~]# cat /etc/sysctl.d/k8s.conf 
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
vm.swappiness = 0
[root@k8s-master ~]# modprobe br_netfilter
[root@k8s-master ~]# lsmod | grep br_netfilter
br_netfilter           22256  0 
bridge                146976  1 br_netfilter
[root@k8s-master ~]# sysctl --system
* Applying /usr/lib/sysctl.d/00-system.conf ...
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 0
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 0
net.bridge.bridge-nf-call-arptables = 0
* Applying /usr/lib/sysctl.d/10-default-yama-scope.conf ...
kernel.yama.ptrace_scope = 0
* Applying /usr/lib/sysctl.d/50-default.conf ...
kernel.sysrq = 16
kernel.core_uses_pid = 1
net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1
net.ipv4.conf.all.rp_filter = 1
net.ipv4.conf.default.accept_source_route = 0
net.ipv4.conf.all.accept_source_route = 0
net.ipv4.conf.default.promote_secondaries = 1
net.ipv4.conf.all.promote_secondaries = 1
fs.protected_hardlinks = 1
fs.protected_symlinks = 1
* Applying /usr/lib/sysctl.d/60-libvirtd.conf ...
fs.aio-max-nr = 1048576
* Applying /etc/sysctl.d/99-sysctl.conf ...
* Applying /etc/sysctl.d/k8s.conf ...
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
vm.swappiness = 0
* Applying /etc/sysctl.conf ...
[root@k8s-master ~]# 

Ⅱ. 开启ipvs

        kubernetes提供2种网络模型，一种是基于iptables，一种基于ipvs, 由于ipvs的性能要比iptables要好，那么我们在每个节点上安装ipset和ipvsadm, 每个节点逐行执行命令:

yum install ipset

yum install ipvsadm

cat > /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules <<EOF
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack_ipv4
EOF

我们接着给每台机器安装kubernetes环境，为后续构建集群环境打基础。

六、构建kubernetes集群

安装kubeadm、kubelet、kubectl工具, 选择版本1.18.0

yum install -y kubelet-1.18.0 kubeadm-1.18.0 kubectl-1.18.0

 配置docker的driver为systemed，然后使kubelet生效, 开机自启:

systemctl enable kubelet

使用kubeadm初始化k8s节点

1） 接着检查kubelet的版本, 因为我们使用kubeadm初始化kubernetes时会需要指定kubernetes的version， 直接输入Kubelet就能查看版本。

 kubelet版本为: v1.18.6

2) 确保kubelet 的服务是开启状态的。首先可以用  systemctl status kubelet命令查看kubelet是否为running状态 。

systemctl status kubelet

接着Docker ps命令查看kubelet相关的容器是否启动成功: 

或者使用kubelet命令查看是否启动成功，如果报错: "Failed to run kubelet" err="failed to run Kubelet: misconfiguration: kubelet cgroup driver: \\"cgroupfs\\" is different from docker cgroup driver: \\"systemd\\""

最新版的docker的daemon.json中的cgroup driver修改为cgroupfs即可。

3)  指定的api-server-adverties-address一定要为本机的ip地址, 镜像仓库使用阿里云

  --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \\

4)   --kubernetes-version v1.18.6 的版本一定要与kubelet查看的版本一致！

k8s-node1:

kubeadm init \\
  --apiserver-advertise-address=192.168.31.130 \\
  --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \\
  --kubernetes-version v1.18.6 \\
  --service-cidr=10.96.0.0/12 \\
  --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

如果看到successfully! 的字样，那么说明初始化成功!

然后终端打印出的信息给了提示，如果你要启用的集群，那么执行如下命令来初始化 K8s相关配置

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

接下来就能让其他机器的节点follow master节点, 这里选择让node1作为master节点，那么直接在node2节点的命令行里执行 join操作。

如上图显示已经node2 join node1 成功， 在node1的命令行里查看node:

kubectl get nodes

但是在node2里给了一个警告:

    [WARNING Hostname]: hostname "k8s-node2" could not be reached
    [WARNING Hostname]: hostname "k8s-node2": lookup k8s-node2 on 8.8.8.8:53: no such host

暂时可以不用管，应该是DNS的配置问题，没有解析到主机。

同样的在node3节点执行:

 2个节点join成功后，在node1查看

 至此，k8s集群搭建成功!

踩坑指南

1)  如果执行失败，那么需要删除 /etc目录下的 kubernetes/目录和  /var/lib目录下的etcd/目录下的所有文件，删除完毕后，再重新执行即可。

注意，如果重新初始化kubeadmin，那么需要把 .kube目录删除后再初始化，然后再重新创建.kube目录，否则会出现报错，已踩坑~!

如果执行过程中出现问题    - The kubelet is unhealthy due to a misconfiguration of the node in some way (required cgroups disabled)

另外自备一份重置k8s的shell脚本，即使在搭建过程中出错，它能帮你重新搭建kubernetes集群。

vim clean-k8s.sh

rm -rf /etc/kubernetes
rm -rf /var/lib/etcd
kubeadm  reset
rm -rf .kube/
echo "clean up !"

授权:

chmod +x clean-k8s.sh

2)  我建议在node1上装好所有需要环境后，再用虚拟机按照node1克隆出一份完整的机器当node2和node3，这样能少配置和安装很多东西。

参考:k8s集群环境的搭建 · 语雀