kubernetes-k8s基本概念与基本组件部署

一. k8s基本概念

官方文档
https://kubernetes.io/docs/setup/

1.1 why k8s？

为什么叫k8s ，因为 kubernetes 单词过长，k后面8个字母+最后的s ，简称k8s

• 开源
• 完善的生态
• 标准，规范，大厂背书
• 主流&趋势

1.2 docker VS k8s

• docker（单机）
  • container（Runtime，进程）
  • image（镜像，一致性，分发）
  • Registry（统一镜像管理）
• K8s（集群）
  • Orchestration（编排）
  • Scheduler（调度）
  • Scale（伸缩）
  • Abstract（抽象）

1.3 K8s核心组件

• 数据库（etcd）
• 调度器（scheduler）
• 集群入口（API Server）
• 控制器（Controller） 最重要
• 服务代理（kube-proxy）
  

1.4 K8s 的一个简单架构理解

• node角色（具体的任务节点，容器）
  • proxy（负责容器网络）
  • kubelet（负责容器管理）
  • docker（容器功能的实现）
• master角色（集群任务调度管控）
  • API Server（集群入口）
  • Controll-manager（控制器，内置控制器实现功能）
  • scheduler（调度，节点中的调度）
• 数据库（etcd，k8s所有的信息都会存放在数据库里）
  

二. 安装部署

官方网站：https://kubernetes.io/docs/home/

• 一台或多台机器，操作系
• 统 CentOS7.x-86_x64
• 硬件配置：2GB或更多RAM，2个CPU或更多CPU，硬盘30GB或更多
• 集群中所有机器之间网络互通
• 可以访问外网，需要拉取镜像
• 禁止swap分区

2.1 目标与环境准备

1. 在所有节点（centos7）上安装Docker和kubeadm
2. 部署Kubernetes Master
3. 部署容器网络插件
4. 部署 Kubernetes Node，将节点加入Kubernetes集群中
5. 部署Dashboard Web页面，可视化查看Kubernetes资源

角色	IP
k8s-1（master）	192.168.1.252
k8s-2（node1）	192.168.1.97
k8s-3（node2）	192.168.1.49

关闭防火墙：
$ systemctl stop firewalld
$ systemctl disable firewalld

关闭selinux：
$ sed -i 's/enforcing/disable/' /etc/selinux/config  # 永久
$ setenforce 0  # 临时

关闭swap：
$ swapoff -a  # 临时
$ vim /etc/fstab  # 永久
#/dev/mapper/centos-swap swap                    swap    defaults        0 0

设置主机名：
$ hostnamectl set-hostname <hostname>

在master添加hosts：
$ cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.1.252 k8s-1-master
192.168.1.97 k8s-2-node1
192.168.1.49 k8s-3-node2
EOF

将桥接的IPv4流量传递到iptables的链：
$ cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
$ sysctl --system  # 生效

时间同步：
$ yum install ntpdate -y
$ ntpdate time.windows.com

$ reboot

安装docker，配置加速源

wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
yum -y install docker-ce-18.06.1.ce-3.el7
systemctl enable docker
cat > /etc/docker/daemon.json << EOF
{
  "registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
systemctl restart docker

2.2 kubeadm ，kubelet，kubectl简介安装

kubeadm 是官方社区推出的一个用于快速部署kubernetes集群的工具。
kubelet 工作在节点上，主要作用是监控容器使用状态处理
kubectl 主要作用是控制集群管理器

通过阿里云镜像安装 kubeadm，kubelet和kubectl

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
yum install -y kubelet-1.17.0 kubeadm-1.17.0 kubectl-1.17.0
systemctl enable kubelet

2.3 初始化控制平面

• 初始化控制平面的第一个节点
• 配置kubectl命令的管理员配置
• 部署网络插件

官方文档
https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm-init/

kubeadm init \
  --apiserver-advertise-address=192.168.1.252 \
  --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
  --kubernetes-version v1.17.0 \
  --service-cidr=10.96.0.0/12 \
  --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

参数解析

• –apiserver-advertise-address：通告其它组件的ip，一般应为 Master节点，用于集群内部通信的ip地址，0.0.0.0 表示节点上所有可用地址
• –image-repository：指定使用的镜像仓库
• –kubernetes-version：k8s组件的版本号，应与kubelet版本号相同
• –service-cidr：Server的网络地址范围，CIDR格式的网络地址，默认为10.96.0.0/12
• –pod-network-cidr=Pod网络的地址范围，CIDR格式的网络地址，flannel网络插件默认为 10.244.0.0./16，calico插件 默认为 192.168.0.0/16

其它参数参考官方文档

看到这个就是安装成功了

token

kubeadm join 192.168.1.252:6443 --token u3oziq.0bzn0c2vtk54rcr6 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:afbb4facdd85627a1c6fc56ca11363f3bf5f96ba1c7de820444ecd352c36783f

安装完成以后 k8s 并没有完全启动，需要安装一个网络插件才能完全启动

安装 flannel 网络插件

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

如果遇不能访问的情况，下载 github 上的镜像包，导入，修改kube-flannel.yml 配置文件本地安装

https://github.com/flannel-io/flannel/releases

重启docker，k8s组件也会跟着docker自启

2.4 加入集群并测试

在 node 机器上运行刚刚生成的 token
遇到flannel慢的可用多等一会儿，实在不行就换下载后导入镜像本地安装

创建一个pod，验证

kubectl create deployment nginx --image=nginx
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
kubectl get pod,svc

2.5 Dashboard 管理

他的命名空间在上面有创建，如果想要看它的pods 需要指定此命名空间才能看到

Dashboard 默认不对外开放
修改yeam配置文件，添加两条配置

kubectl apply -f recommended.yaml
kubectl get pods -n kubernetes-dashboard

访问地址：http://NodeIP:30001

输入 thisisunsafe

创建service account并绑定默认cluster-admin管理员集群角色
将此 token 复制到浏览器

kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kube-system
kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:dashboard-admin
kubectl describe secrets -n kube-system $(kubectl -n kube-system get secret | awk '/dashboard-admin/{print $1}')

token

eyJhbGciOiJSUzI1NiIsImtpZCI6InZWT0lQVk1XYlBWZVIzMXpIZ2tleE01SEtLbTZ2enRPNzI2aW9JZFpXdWMifQ.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.b2dhdCALXIOsOjuHhOBTnYiO40XbRA_GiZ2dW9a7u5ej204slBpW2ipCy4HXvJxHy21y2I84-_elfR9DvoLsNJ0ibyCmca13Dh9PYuL_tZsVHejnBf4eVODb3q7TpsPfXE4AY3CR5cB9oBHCzPrY2VMiXKASCO3aINN6vI3L14mYwQGNba1bWti_E1fJ63TaWyLK5FUjH-yEAcAH7VBofIHdOsZrO51rmaTBTw6b0ev91QZ17eZHq9JSqCcDY35wT4f7Wr-LfEP7jKKRF5Q6W02zlh-_VZcnY1Jg-UiKkpsgOKWX6NqlpJxA1VOYlf9RbCyzY8I_TtIafoDX-Zb_2g

这里可以同一管理一些存储卷，节点，简单的监控等

我遇到的一些问题

1. 内存过小

error execution phase preflight: [preflight] Some fatal errors occurred:
        [ERROR Mem]: the system RAM (972 MB) is less than the minimum 1700 MB
        [ERROR KubeletVersion]: the kubelet version is higher than the control plane version. This is not a supported version skew and may lead to a malfunctional cluster. Kubelet version: "1.22.1" Control plane version: "1.21.0"

2. 开启 DNET 桥

error execution phase preflight: [preflight] Some fatal errors occurred:
        [ERROR FileContent--proc-sys-net-bridge-bridge-nf-call-iptables]: /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-iptables contents are not set to 1
[preflight] If you know what you are doing, you can make a check non-fatal with `--ignore-preflight-errors=...`

解决

echo '1' > /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-iptables

3. 未关闭swap交换分区

 [ERROR Swap]: running with swap on is not supported. Please disable swap
[preflight] If you know what you are doing, you can make a check non-fatal with `--ignore-preflight-errors=...`

解决

$ vim /etc/fstab
#/dev/mapper/centos-swap swap                    swap    defaults        0 0

4. 阿里云 k8s组件镜像组件错误，使用docker pull 拉取镜像重新打tag 重命名

error execution phase preflight: [preflight] Some fatal errors occurred:
        [ERROR ImagePull]: failed to pull image registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns:v1.8.4: output: Error response from daemon: manifest for registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns:v1.8.4 not found: manifest unknown: manifest unknown
, error: exit status 1

解决

docker pull registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns:1.8.4

docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns:1.8.4 registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns:v1.8.4

5. 出现问题需要重装k8s的需要卸载k8s配置文件

kubeadm reset -f
modprobe -r ipip
lsmod
rm -rf ~/.kube/
rm -rf /etc/kubernetes/
rm -rf /etc/systemd/system/kubelet.service.d
rm -rf /etc/systemd/system/kubelet.service
rm -rf /usr/bin/kube*
rm -rf /etc/cni
rm -rf /opt/cni
rm -rf /var/lib/etcd
rm -rf /var/etcd
yum clean all
yum remove kube*

6. kubelet 驱动问题

kubelet cgroup driver: "systemd" is different from docker cgroup driver: "cgroupfs"

尝试修改

vim /etc/docker/daemon.json
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]

参考

阿里云 开发者社区-深入浅出Kubernetes-声东
阿良教育-李振良
马哥教育
Quick Start to Kubernetes