02-Kubernetes-集群环境搭建
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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02-Kubernetes-集群环境搭建相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
集群环境搭建
前言
- 本篇来学习如何搭建一个Kubernetes集群
集群类型
- kubernetes集群大体上分为两类：一主多从和多主多从。
- 一主多从：一台Master节点和多台Node节点，搭建简单，但是有单机故障风险，适合用于测试环境
- 多主多从：多台Master节点和多台Node节点，搭建麻烦，安全性高，适合用于生产环境
搭建集群方式
kubeadm
- Kubeadm：是一个K8s 部署工具，提供kubeadm init 和kubeadm join，用于快速部署Kubernetes 集群
- 官方文档：https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm/
二进制包
- 从github 下载发行版的二进制包，手动部署每个组件，组成Kubernetes 集群。
主机规划
- 本次学习将采用较简单的一主两从的方式搭建集群
| 作用 | IP | 操作系统 | 配置 |
|---|---|---|---|
| master1 | 192.168.96.100 | Centos7.5基础设施服务器 | 2颗CPU2G内存50G硬盘 |
| node1 | 192.168.96.101 | Centos7.5基础设施服务器 | 2颗CPU2G内存50G硬盘 |
| node2 | 192.168.96.102 | Centos7.5基础设施服务器 | 2颗CPU2G内存50G硬盘 |
环境搭建
- 本次环境搭建需要安装三台Centos服务器（一主二从），然后在每台服务器中分别安装docker（18.06.3），kubeadm（1.17.4）、kubelet（1.17.4）、kubectl（1.17.4）程序。
1. 主机安装
- 参考文章：CentOS服务器版安装
- 注意网络配置
网络地址：192.168.109.100（每台主机都不一样分别为100、101、102）
子网掩码：255.255.255.8
黑默认网关：192.168.109.2
DNS：223.5.5.5
主机名分别是master、node1、node2
2. 环境初始化
1. 检查操作系统版本
# 此方式下安装kubernetes集群要求Centos版本要在7.5或之上
[root@master ~]# cat /etc/redhat-release
Centos Linux 7.5.1804 (Core)
2. 配置主机名解析
- 为了方便后面集群节点间的直接调用，在这配置一下主机名解析，企业中推荐使用内部DNS服务器
# 主机名成解析 编辑三台服务器的/etc/hosts文件，添加下面内容
192.168.96.100 master
192.168.96.101 node1
192.168.96.102 node2
- 检查三台服务器网络是否连通
ping master
ping node1
ping node2
3. 时间同步
- kubernetes要求集群中的节点时间必须精确一致，这里直接使用chronyd服务从网络同步时间。企业中建议配置内部的会见同步服务器
# 启动chronyd服务
[root@master ~]# systemctl start chronyd
# 设置开机自启动
[root@master ~]# systemctl enable chronyd
# 查看三台服务器时间
[root@master ~]# date
4. 禁用iptable和firewalld服务
- kubernetes和docker在运行中会产生大量的iptables规则，为了不让系统规则跟它们混淆，直接关闭系统的规则
# 1 关闭firewalld服务
[root@master ~]# systemctl stop firewalld
[root@master ~]# systemctl disable firewalld
# 2 关闭iptables服务 centos 服务器版没有此服务，报错请忽略
[root@master ~]# systemctl stop iptables
[root@master ~]# systemctl disable iptables
5. 禁用selinux
- selinux是linux系统下的一个安全服务，如果不关闭它，在安装集群中会产生各种各样的奇葩问题
# vi /etc/selinux/config 文件，修改SELINUX的值为disable 原值 enforcing
# 注意修改完毕之后需要重启linux服务
SELINUX=disabled
6. 禁用swap分区
- swap分区指的是虚拟内存分区，它的作用是在物理内存使用完之后，将磁盘空间虚拟成内存来使用启用swap设备会对系统的性能产生非常负面的影响，因此kubernetes要求每个节点都要禁用swap设备但是如果因为某些原因确实不能关闭swap分区，就需要在集群安装过程中通过明确的参数进行配置说明
# 编辑分区配置文件 /etc/fstab，注释掉swap分区一行
# 注意修改完毕之后需要重启linux服务
vim /etc/fstab
# 注释掉 /dev/mapper/centos-swap swap
# /dev/mapper/centos-swap swap
7. 修改linux的内核参数
# 修改linux的内核采纳数，添加网桥过滤和地址转发功能
# 编辑/etc/sysctl.d/kubernetes.conf文件，添加如下配置：
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
# 重新加载配置
[root@master ~]# sysctl -p
# 加载网桥过滤模块
[root@master ~]# modprobe br_netfilter
# 查看网桥过滤模块是否加载成功
[root@master ~]# lsmod | grep br_netfilter
8. 配置ipvs功能
- 在kubernetes中service有两种代理模型，一种是基于iptables的，一种是基于ipvs的两者比较的话，ipvs的性能明显要高一些，但是如果要使用它，需要手动载入ipvs模块
# 1.安装ipset和ipvsadm
[root@master ~]# yum install ipset ipvsadm -y
# 2.添加需要加载的模块写入脚本文件
[root@master ~]# cat <<EOF> /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
#!/bin/bash
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack_ipv4
EOF
# 3.为脚本添加执行权限
[root@master ~]# chmod +x /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
# 4.执行脚本文件
[root@master ~]# /bin/bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
# 5.查看对应的模块是否加载成功
[root@master ~]# lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4
9. 重启服务器
- 重启三台服务器,
reboot
- 验证设置
# 查看禁用selinux
getenforce
# 查看禁用swap分区
free -m
安装Docker
# 1、切换镜像源
[root@master ~]# wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
# 2、查看当前镜像源中支持的docker版本
[root@master ~]# yum list docker-ce --showduplicates
# 3、安装特定版本的docker-ce
# 必须制定--setopt=obsoletes=0，否则yum会自动安装更高版本
[root@master ~]# yum install --setopt=obsoletes=0 docker-ce-18.06.3.ce-3.el7 -y
# 4、添加一个配置文件
# Docker 在默认情况下使用Vgroup Driver为cgroupfs，而Kubernetes推荐使用systemd来替代cgroupfs
[root@master ~]# mkdir /etc/docker
[root@master ~]# cat <<EOF> /etc/docker/daemon.json
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
"registry-mirrors": ["https://kn0t2bca.mirror.aliyuncs.com"]
EOF
# 5、启动dokcer
[root@master ~]# systemctl restart docker
[root@master ~]# systemctl enable docker
安装Kubernetes组件
# 1、由于kubernetes的镜像在国外，速度比较慢，这里切换成国内的镜像源
# 2、编辑/etc/yum.repos.d/kubernetes.repo,添加下面的配置
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgchech=0
repo_gpgcheck=0
gpgkey=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg
http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
# 3、安装kubeadm、kubelet和kubectl
[root@master ~]# yum install --setopt=obsoletes=0 kubeadm-1.17.4-0 kubelet-1.17.4-0 kubectl-1.17.4-0 -y
# 4、配置kubelet的cgroup
# 编辑 /etc/sysconfig/kubelet, 添加下面的配置
KUBELET_CGROUP_ARGS="--cgroup-driver=systemd"
KUBE_PROXY_MODE="ipvs"
# 5、设置kubelet开机自启
[root@master ~]# systemctl enable kubelet
准备集群镜像
# 在安装kubernetes集群之前，必须要提前准备好集群需要的镜像，所需镜像可以通过下面命令查看
[root@master ~]# kubeadm config images list
# 下载镜像
# 此镜像kubernetes的仓库中，由于网络原因，无法连接，下面提供了使用阿里镜像的方案
images=(
kube-apiserver:v1.17.4
kube-controller-manager:v1.17.4
kube-scheduler:v1.17.4
kube-proxy:v1.17.4
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
集群初始化
- 注意：下面的操作只需要在master节点上执行即可
- 说明：apiserver-advertise-address 修改为自己master服务器ip
# 创建集群
[root@master ~]# kubeadm init \\
--apiserver-advertise-address=192.168.96.100 \\
--kubernetes-version=v1.17.4 \\
--service-cidr=10.96.0.0/12 \\
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16
# 创建必要文件
[root@master ~]# mkdir -p $HOME/.kube
[root@master ~]# sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
[root@master ~]# sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
- 注意：下面只需在node节点上执行,命令不可直接使用，ip和端口需换成你的环境
kubeadm join 192.168.96.100:6443 --token 3j67ru.9qfpo9loizz1efnz \\
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:fe8b26bd8928bb11f8e844110c85f183cb5c78fa81bf8c4ea429f53eebc5a5ff
- 在master上查看信息
kubectl get nodes
安装网络插件
- 注意：下面操作依旧只在master 节点执行即可，插件使用的是DaemonSet的控制器，它会在每个节点上都运行
# 获取flannel配置文件，外网可能访问不了，下面准备好了文件内容
wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
# 修改文件中quay.io仓库为quay-mirror.qiniu.com
kubectl apply -f kube-flannel.yml
# 稍等一会，查看节点状态
kubectl get nodes
- kube-flannel.yml 文件内容
---
apiVersion: policy/v1beta1
kind: PodSecurityPolicy
metadata:
name: psp.flannel.unprivileged
annotations:
seccomp.security.alpha.kubernetes.io/allowedProfileNames: docker/default
seccomp.security.alpha.kubernetes.io/defaultProfileName: docker/default
apparmor.security.beta.kubernetes.io/allowedProfileNames: runtime/default
apparmor.security.beta.kubernetes.io/defaultProfileName: runtime/default
spec:
privileged: false
volumes:
- configMap
- secret
- emptyDir
- hostPath
allowedHostPaths:
- pathPrefix: "/etc/cni/net.d"
- pathPrefix: "/etc/kube-flannel"
- pathPrefix: "/run/flannel"
readOnlyRootFilesystem: false
# Users and groups
runAsUser:
rule: RunAsAny
supplementalGroups:
rule: RunAsAny
fsGroup:
rule: RunAsAny
# Privilege Escalation
allowPrivilegeEscalation: false
defaultAllowPrivilegeEscalation: false
# Capabilities
allowedCapabilities: ['NET_ADMIN', 'NET_RAW']
defaultAddCapabilities: []
requiredDropCapabilities: []
# Host namespaces
hostPID: false
hostIPC: false
hostNetwork: true
hostPorts:
- min: 0
max: 65535
# SELinux
seLinux:
# SELinux is unused in CaaSP
rule: 'RunAsAny'
---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
name: flannel
rules:
- apiGroups: ['extensions']
resources: ['podsecuritypolicies']
verbs: ['use']
resourceNames: ['psp.flannel.unprivileged']
- apiGroups:
- ""
resources:
- pods
verbs:
- get
- apiGroups:
- ""
resources:
- nodes
verbs:
- list
- watch
- apiGroups:
- ""
resources:
- nodes/status
verbs:
- patch
---
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
name: flannel
roleRef:
apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
kind: ClusterRole
name: flannel
subjects:
- kind: ServiceAccount
name: flannel
namespace: kube-system
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
name: flannel
namespace: kube-system
---
kind: ConfigMap
apiVersion: v1
metadata:
name: kube-flannel-cfg
namespace: kube-system
labels:
tier: node
app: flannel
data:
cni-conf.json: |
"name": "cbr0",
"cniVersion": "0.3.1",
"plugins": [
"type": "flannel",
"delegate":
"hairpinMode": true,
"isDefaultGateway": true
,
"type": "portmap",
"capabilities":
"portMappings": true
]
net-conf.json: |
"Network": "10.244.0.0/16",
"Backend":
"Type": "vxlan"
---
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: kube-flannel-ds
namespace: kube-system
labels:
tier: node
app: flannel
spec:
selector:
matchLabels:
app: flannel
template:
metadata:
labels:
tier: node
app: flannel
spec:
affinity:
nodeAffinity:
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
nodeSelectorTerms:
- matchExpressions:
- key: kubernetes.io/os
operator: In
values:
- linux
hostNetwork: true
priorityClassName: system-node-critical
tolerations:
- operator: Exists
effect: NoSchedule
serviceAccountName: flannel
initContainers:
- name: install-cni
image: quay.io/coreos/flannel:v0.14.0
command:
- cp
args:
- -f
- /etc/kube-flannel/cni-conf.json
- /etc/cni/net.d/10-flannel.conflist
volumeMounts:
- name: cni
mountPath: /etc/cni/net.d
- name: flannel-cfg
mountPath: /etc/kube-flannel/
containers:
- name: kube-flannel
image: quay.io/coreos/flannel:v0.14.0
command:
- /opt/bin/flanneld
args:
- --ip-masq
- --kube-subnet-mgr
resources:
requests:
cpu: "100m"
memory: "50Mi"
limits:
cpu: "100m"
memory: "50Mi"
securityContext:
privileged: false
capabilities:
add: ["NET_ADMIN", "NET_RAW"]
env:
- name: POD_NAME
valueFrom:
fieldRef:
fieldPath: metadata.name
- name: POD_NAMESPACE
valueFrom:
fieldRef:
fieldPath: metadata.namespace
volumeMounts:
- name: run
mountPath: /run/flannel
- name: flannel-cfg
mountPath: /etc/kube-flannel/
volumes:
- name: run
hostPath:
path: /run/flannel
- name: cni
hostPath:
path: /etc/cni/net.d
- name: flannel-cfg
configMap:
name: kube-flannel-cfg
验证环境
- 接下来在kubernetes集群中部署一个nginx程序，测试下集群是否在正常工作。
# 1. 部署nginx
kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.14-alpine
# 2.暴露端口
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
# 3. 查看服务
kubectl get pod,svc
- 浏览器访问nginx : maser_ip: 端口 192.168.96.100:32378
恭喜你Kubernetes集群环境搭建成功！！！
以上是关于02-Kubernetes-集群环境搭建的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
Zookeeper环境搭建 03apache-zookeeper-3.6.0 伪集群版（一台服务器实现三个节点的ZooKeeper集群）
（十三）从零开始搭建k8s集群——使用KubeSphere管理平台搭建一个高可用的zookeeper版kafka集群服务
您好，我是suse11企业版的用户，现在项目正在搭建集群环境。我想咨询下如何使用syslog-ng搭建中央日志服务