如何在Ubuntu 22.04上安装Kubernetes集群?

本文将向您展示如何使用 kubeadm 命令在 Ubuntu 22.04 上安装 Kubernetes 集群。

Kubernetes 是一个免费的开源容器编排工具，也称为K8S。在 Kubernetes 的帮助下，我们可以实现自动部署，容器应用程序的缩放和管理。

Kubernetes 集群由主节点 (用于管理集群中的工作节点和 pod)，工作节点 (用于部署应用程序) 组成。

在本指南中，我们使用一个主节点和两个工作节点。各节点的系统要求如下

Minimal install Ubuntu 22.04
Minimum 2GB RAM or more
Minimum 2 CPU cores / or 2 vCPU
20 GB free disk space on /var or more
Sudo user with admin rights
Internet connectivity on each node

实验设置

Master Node: 192.168.1.173 – k8smaster.example.net
First Worker Node: 192.168.1.174 – k8sworker1.example.net
Second Worker Node: 192.168.1.175 – k8sworker2.example.net

(1) 设置主机名并在 hosts 文件中添加条目

登录到 master 节点并使用 hostnamectl 命令设置 hostname

$ sudo hostnamectl set-hostname "k8smaster.example.net"
$ exec bash

在 worker 节点上，运行以下命令

$ sudo hostnamectl set-hostname "k8sworker1.example.net"   // 1st worker node
$ sudo hostnamectl set-hostname "k8sworker2.example.net"   // 2nd worker node
$ exec bash

在每个节点上的 /etc/hosts 文件中添加以下内容

192.168.1.173   k8smaster.example.net k8smaster
192.168.1.174   k8sworker1.example.net k8sworker1
192.168.1.175   k8sworker2.example.net k8sworker2

(2) 禁用 swap ＆添加内核设置

在所有节点上，执行下面的 swapoff 和 sed 命令禁用交换功能

$ sudo swapoff -a
$ sudo sed -i '/ swap / s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab

在所有节点上加载以下内核模块

$ sudo tee /etc/modules-load.d/containerd.conf <

 
 为 Kubernetes 设置以下内核参数，运行如下的 tee 命令 
 $ sudo tee /etc/sysctl.d/kubernetes.conf <
 
 重新加载上述更改，运行 
 $ sudo sysctl --system 
 (3) 安装 containerd 运行时 
 我们将在 Kubernetes 集群中使用containerd 运行时，首先要安装它的依赖项。 
 $ sudo apt install -y curl gnupg2 software-properties-common apt-transport-https ca-certificates 
 启用 docker 存储库 
 $ sudo curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmour -o /etc/apt/trusted.gpg.d/docker.gpg
$ sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" 
 运行以下 apt 命令安装 containerd 
 $ sudo apt update
$ sudo apt install -y containerd.io 
 配置 containerd，使它使用 systemd 作为 cgroup 
 $ containerd config default | sudo tee /etc/containerd/config.toml >/dev/null 2>&1
$ sudo sed -i 's/SystemdCgroup \= false/SystemdCgroup \= true/g' /etc/containerd/config.toml 
 重启并启用 containerd 服务 
 $ sudo systemctl restart containerd
$ sudo systemctl enable containerd 
 (4) 添加 Kubernetes apt 存储库 
 执行以下命令为 Kubernetes 添加 apt 存储库 
 $ curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
$ sudo apt-add-repository "deb http://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" 
 注意: 在编写本指南时，Xenial 是最新的 Kubernetes 存储库，但是当存储库在 Ubuntu 22.04 (Jammy Jellyfish)上可用时，你需要在 apt-add-repository 命令中用 jammy 替换 xenial 
 (5) 安装 Kubectl, kubeadm 和 kubelet 
 Install Kubernetes components like kubectl, kubelet and Kubeadm utility on all the nodes. Run following set of commands, 
 在所有节点上安装 kubectl，kubelet，Kubeadm 
 $ sudo apt update
$ sudo apt install -y kubelet kubeadm kubectl
$ sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl 
 (6) 使用 Kubeadm 命令初始化 Kubernetes 集群 
 我们已经准备好初始化 Kubernetes 集群，仅在主节点上运行以下 Kubeadm 命令。 
 $ sudo kubeadm init --control-plane-endpoint=k8smaster.example.net 
  
 上面的输出确认控制面板已成功初始化，我们还得到了一组与集群交互的命令，以及工作节点加入集群的命令。 
 因此，要开始与集群交互，请从主节点运行以下命令 
 $ mkdir -p $HOME/.kube
$ sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
$ sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config 
 现在，尝试运行以下 kubectl 命令来查看集群和节点状态 
 $ kubectl cluster-info
$ kubectl get nodes 
  
 将两个工作节点加入到集群中，命令已经有输出了，只需要在工作节点上复制粘贴即可 
 $ sudo kubeadm join k8smaster.example.net:6443 --token vt4ua6.wcma2y8pl4menxh2 \
   --discovery-token-ca-cert-hash sha256:0494aa7fc6ced8f8e7b20137ec0c5d2699dc5f8e616656932ff9173c94962a36 
 两个工作节点上的输出如下： 
  
  
 在主节点使用 kubectl 命令检查节点状态 
 $ kubectl get nodes 
  
 As we can see nodes status is ‘NotReady’,
so to make it active. We must install CNI (Container Network Interface)
or network add-on plugins like Calico, Flannel and Weave-net. 
 正如我们看到的，节点的状态是 NotReady，所以要使它激活。我们必须安装 CNI (Container Network Interface) 或例如 Calico, Flannel 和 Weave-net 等插件 
 (6) 安装 Calico Pod Network Add-on 
 在主节点运行以下 curl 和 kubectl 命令安装 Calico 网络插件 
 $ curl https://projectcalico.docs.tigera.io/manifests/calico.yaml -O
$ kubectl apply -f calico.yaml 
  
 验证 kube-system 命名空间中 pods 的状态 
 $ kubectl get pods -n kube-system 
  
 太好了，检查一下节点状态 
 $ kubectl get nodes 
  
 上面的输出确认了节点是活动节点，我们可以说我们的 Kubernetes 集群是有效的。 
 (7) 测试 Kubernetes 
 为了测试 Kubernetes，让我们尝试部署基于 nginx 的应用程序并尝试访问它。 
 $ kubectl create deployment nginx-app --image=nginx --replicas=2 
 检查 nginx-app 部署状态 
 $ kubectl get deployment nginx-app
NAME        READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-app   2/2     2            2           68s
$ 
 将部署公开为 NodePort 模式 
 $ kubectl expose deployment nginx-app --type=NodePort --port=80
service/nginx-app exposed
$ 
 查看服务状态，执行以下命令 
 $ kubectl get svc nginx-app
$ kubectl describe svc nginx-app 
  
 使用以下命令访问基于 nginx 的应用程序 
 $ curl http://:31246 
 $ curl http://192.168.1.174:31246 
  
 很好，上面的输出证实了基于 nginx 的应用程序是可访问的。 
 我的开源项目 
  
  
  course-tencent-cloud（酷瓜云课堂 - gitee仓库） 
  course-tencent-cloud（酷瓜云课堂 - github仓库）