Kubernetes部署+kubesphere管理平台安装

Kubernetes官网；kubesphere官网

         不论是Kubernetes官网还是找的其它部署步骤，基本都是推荐搭建集群的方式，是为了实现高可用.....等等，这样一来至少需要两台或三台的服务器来搭建，这样对我们的成本也是非常大的，所以我就尝试了用一台机器来部署，下面是具体的流程； 

一、Kubernetes搭建

 1、环境准备

Centos7操作系统（2核 + 5G内存 + 50G空间）

因为还要安装kubesphere管理工具，所以内存和空间尽量要大一点

2、安装方式

k8s的常用安装方式有两种（本文是通过kubeadm的方式）：

方式	优势	缺点
kubeadm	简单、快速	无法更好的理解k8s各个组件之间的关系
二进制包安装	繁琐、复杂	可能更好的理解k8s集群组件的关系

 3、配置机器的host文件

vim /etc/hosts

#添加内容

192.168.1.16 k8s-master

可以使用 ping k8s-master 看是否可以ping通

 4、禁用防火墙

#docker会产生很多端口规则，为了引起不必要的麻烦，自己关闭掉（反正这个环境只是学习使用的，生成环境不要这么做）
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
systemctl stop iptables
systemctl disable iptables

 5、禁用linux系统的安全服务selinux

# 永久关闭
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config
# 临时关闭
setenforce 0
#或者使用 vim /etc/selinux/config

6、禁用swap分区

#作用是在物理内存使用完之后虚拟磁盘空间作为内存使用，开启此会产生性能影响，在搭建k8s集群的时候如果开启的话还需要特别说明

# 临时
swapoff -a 
# 永久关闭
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

7、修改linux内核参数

#修改linux内核参数，添加网桥过滤和地址转发功能
vi /etc/sysctl.d/kubernetes.conf
# 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
sysctl -p
#加载网桥过滤模块
modprobe br_netfilter
# 查看网桥过滤模块是否加载成功
lsmod|grep br_netfilter

8、配置ipvs功能

#安装ipset、ipvsadm
yum -y install ipset ipvsadm
#添加需要加载的模块，写入到脚本文件中
vi /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
#内容如下
#!/bin/bash
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack_ipv4

#为脚本文件添加执行权限
chmod +x /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
#执行脚本文件
/bin/bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
#查询对应模块是否加载成功
lsmod |grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4

#最后重启下服务器
reboot

 9、时间同步

#时间最好也做下更新
yum install ntpdate -y
ntpdate time.windows.com

10、安装docker

可参考之前的文章介绍：

docker安装
注意更改下/etc/docker/daemon.json文件：

{
    "log-driver":"json-file",
    "log-opts":{
        "max-size":"500m",
        "max-file":"3"
    },
    "exec-opts":[
        "native.cgroupdriver=systemd"
    ],
    "registry-mirrors":[
        "https://kfwkfulq.mirror.aliyuncs.com",
        "https://2lqq34jg.mirror.aliyuncs.com",
        "https://pee6w651.mirror.aliyuncs.com",
        "https://registry.docker-cn.com",
        "http://hub-mirror.c.163.com",
        "https://39dvdikp.mirror.aliyuncs.com"
    ]
}

11、添加kubernetes软件源

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

12、安装kubeadm，kubelet和kubectl

由于版本更新频繁，这里指定版本号部署：
sudo yum install -y kubelet-1.23.8 kubeadm-1.23.8 kubectl-1.23.8

# 设置开机启动
systemctl enable kubelet

13、kubeadm初始化

kubeadm init \
--apiserver-advertise-address=192.168.1.16 \
--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
--kubernetes-version v1.23.8 \
--service-cidr=10.96.0.0/12 \
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
--ignore-preflight-errors=all  \
--v=6

 使用 kubectl vesion 可查看安装的kubernetes的版本：

 看到上图所示代表安装成功，然后按顺序执行如下命令:
 

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

14、安装网络组件

在没有安装前看到有一些状态是不正常的，待安装网络组件后会恢复正常：
kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/v3.23/manifests/calico.yaml

 12、简易安装Nginx进行测试

kubectl create deployment nginx --image=nginx
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
kubectl get pod,svc 
#在 web 浏览器输入以下地址，会返回 nginx 欢迎界面
http://192.168.1.16:32409 (32409 该端口为kubectl get pod,svc命令获取)

遇到错误：使用kubectl get pod发现状态一直为Pending，这是因为k8s的master节点默认是不能跑pod任务的，所以需要解除限制，这样就不需要部署集群了， 但还是建议条件允许的情况下以集群的方式进行部署

# 将master节点设为可以调度
kubectl taint nodes --all node-role.kubernetes.io/master-
 
# 如果需要设为不允许调度
# kubectl taint nodes master node-role.kubernetes.io/master=:NoSchedule
# 污点可选参数
      NoSchedule: 一定不能被调度
      PreferNoSchedule: 尽量不要调度
      NoExecute: 不仅不会调度, 还会驱逐Node上已有的Pod

再次查看发现状态已恢复：

 

二、Kubernetes 可视化管理界面安装

        kubesphere明确说明基于k8s安装需要配置DefaultStorageclass，我这里是搭建基于NFS的DefaultStorageclass

1、安装nfs必要的工具

# 安装必要软件
yum -y install nfs-utils rpcbind
# 设置开机自启动
systemctl enable nfs
systemctl enable rpcbind

# 启动nfs
systemctl start rpcbind
systemctl start nfs

# 配置nfs
vim /etc/exports
/work/k8s/nfsdata 192.168.1.0/24(rw,no_root_squash,no_all_squash,sync)
# 启动nfs
systemctl restart nfs

 2、基于NFS创建Storageclass

这里需要三个文件 class.yaml deployment.yaml rbac.yaml
创建文件夹统一管理 ：mkdir /home/k8s/yml/nfs-client
class.yaml文件：

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  annotations:
    storageclass.kubernetes.io/is-default-class: "true"
  name: managed-nfs-storage
provisioner: fuseim.pri/ifs
parameters:
  archiveOnDelete: "false"

 deployment.yaml文件(注意更换文件中的IP和nfs文件目录)：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nfs-client-provisioner
  labels:
    app: nfs-client-provisioner
  # replace with namespace where provisioner is deployed
  namespace: default
spec:
  replicas: 1
  strategy:
    type: Recreate
  selector:
    matchLabels:
      app: nfs-client-provisioner
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nfs-client-provisioner
    spec:
      serviceAccountName: nfs-client-provisioner
      containers:
        - name: nfs-client-provisioner
          image: quay.io/external_storage/nfs-client-provisioner:latest
          volumeMounts:
            - name: nfs-client-root
              mountPath: /persistentvolumes
          env:
            - name: PROVISIONER_NAME
              value: fuseim.pri/ifs
            - name: NFS_SERVER
              value: 192.168.1.16
            - name: NFS_PATH
              value: /work/k8s/nfsdata
      volumes:
        - name: nfs-client-root
          nfs:
            server: 192.168.1.16
            path: /work/k8s/nfsdata

rbac.yaml文件：

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: nfs-client-provisioner
  # replace with namespace where provisioner is deployed
  namespace: default
---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: nfs-client-provisioner-runner
rules:
  - apiGroups: [""]
    resources: ["persistentvolumes"]
    verbs: ["get", "list", "watch", "create", "delete"]
  - apiGroups: [""]
    resources: ["persistentvolumeclaims"]
    verbs: ["get", "list", "watch", "update"]
  - apiGroups: ["storage.k8s.io"]
    resources: ["storageclasses"]
    verbs: ["get", "list", "watch"]
  - apiGroups: [""]
    resources: ["events"]
    verbs: ["create", "update", "patch"]
---
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: run-nfs-client-provisioner
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: nfs-client-provisioner
    # replace with namespace where provisioner is deployed
    namespace: default
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: nfs-client-provisioner-runner
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
---
kind: Role
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: leader-locking-nfs-client-provisioner
  # replace with namespace where provisioner is deployed
  namespace: default
rules:
  - apiGroups: [""]
    resources: ["endpoints"]
    verbs: ["get", "list", "watch", "create", "update", "patch"]
---
kind: RoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: leader-locking-nfs-client-provisioner
  # replace with namespace where provisioner is deployed
  namespace: default
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: nfs-client-provisioner
    # replace with namespace where provisioner is deployed
    namespace: default
roleRef:
  kind: Role
  name: leader-locking-nfs-client-provisioner
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

执行部署：

kubectl apply -f class.yaml
kubectl apply -f deployment.yaml
kubectl apply -f rbac.yaml

效果如图：

3、安装 Kubersphere

# 执行以下命令安装
kubectl apply -f https://github.com/kubesphere/ks-installer/releases/download/v3.2.2/kubesphere-installer.yaml
   
kubectl apply -f https://github.com/kubesphere/ks-installer/releases/download/v3.2.2/cluster-configuration.yaml
 

# 执行以下命令检查安装日志 过程稍微有点长 最后出现文章开头的内容就说明安装成功
kubectl logs -n kubesphere-system $(kubectl get pod -n kubesphere-system -l app=ks-install -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}') -f

如图代表安装成功；在浏览器中出入日志中提示的访问地址即可

4、Kubersphere平台访问效果图

 

 

 

 此时我们使用docker ps查看docker已经运行了好多容器：

 

        后续将会补充通过Kubersphere平台进行部署 Nginx、Rabbitmq、Mysql等相关服务 以及 部署SpringBoot项目等。