【kubeadm】部署

目录

环境准备

所有节点,关闭防火墙规则,关闭selinux,关闭swap交换

加载 ip_vs 模块

修改主机名

所有节点修改hosts文件

调整内核参数

生效参数

定义kubernetes源

开机自启kubelet

部署K8S集群

查看初始化需要的镜像

在 master 节点上传 v1.20.15.zip 压缩包至 /opt 目录

复制镜像和脚本到 node 节点,并在 node 节点上执行脚本加载镜像文件

初始化kubeadm

在线拉取镜像

初始化 master

查看 kubeadm-init 日志

kubernetes配置文件目录

存放ca等证书和密码的目录

方法二初始化后需要修改 kube-proxy 的 configmap,开启 ipvs

设定kubectl

如果 kubectl get cs 发现集群不健康,更改以下两个文件

所有节点部署网络插件flannel

方法一:所有节点上传 flannel 镜像 flannel.tar 和网络插件 cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz 到 /opt 目录,master节点上传 kube-flannel.yml 文件

测试 pod 资源创建

暴露端口提供服务

创建service

测试访问

扩展3个副本

部署 Dashboard

上传 recommended.yaml 文件到 /opt/k8s 目录中

创建service account并绑定默认cluster-admin管理员集群角色

使用输出的token登录Dashboard

安装Harbor私有仓库

修改主机名

所有节点加上主机名映射

安装 docker

所有 node 节点都修改 docker 配置文件,加上私有仓库配置

安装 Harbor

上传 harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz 和 docker-compose 文件到 /opt 目录

生成证书

生成证书签名请求文件

备份私钥

清除私钥密码

上传镜像

在master节点上删除之前创建的nginx资源

浏览器访问:

将cluster-admin角色权限授予用户system:anonymous

内核参数优化方案

初始化失败,进行的操作

# 再次进行初始化


master(2C/4G,cpu核心数要求大于2)        192.168.110.100        docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel
node01(2C/2G)                                            192.168.110.90        docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel
node02(2C/2G)                                            192.168.110.70        docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel
Harbor节点(hub.kgc.com)                             192.168.110.60        docker、docker-compose、harbor-offline-v1.2.2

1、在所有节点上安装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
6、部署 Harbor 私有仓库,存放镜像资源

环境准备

所有节点,关闭防火墙规则,关闭selinux,关闭swap交换

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config
iptables -F && iptables -t nat -F && iptables -t mangle -F && iptables -X
swapoff -a                                 #交换分区必须要关闭
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab        #永久关闭swap分区,&符号在sed命令中代表上次匹配的结果

加载 ip_vs 模块

for i in $(ls /usr/lib/modules/$(uname -r)/kernel/net/netfilter/ipvs|grep -o "^[^.]*");do echo $i; /sbin/modinfo -F filename $i >/dev/null 2>&1 && /sbin/modprobe $i;done

修改主机名

hostnamectl set-hostname master01
hostnamectl set-hostname node01
hostnamectl set-hostname node02

所有节点修改hosts文件

vim /etc/hosts
192.168.110.100 master01
192.168.110.90 node01
192.168.110.70 node02

调整内核参数

cat > /etc/sysctl.d/kubernetes.conf << EOF
#开启网桥模式,可将网桥的流量传递给iptables链
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
#关闭ipv6协议
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1
net.ipv4.ip_forward=1
EOF

生效参数

sysctl --system  


所有节点安装docker

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo 
yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
mkdir /etc/docker
cat > /etc/docker/daemon.json <

使用Systemd管理的Cgroup来进行资源控制与管理,因为相对Cgroupfs而言,Systemd限制CPU、内存等资源更加简单和成熟稳定。
日志使用json-file格式类型存储,大小为100M,保存在/var/log/containers目录下,方便ELK等日志系统收集和管理日志。

systemctl daemon-reload
systemctl restart docker.service
systemctl enable docker.service 
docker info | grep "Cgroup Driver"
Cgroup Driver: systemd

所有节点安装kubeadm,kubelet和kubectl

定义kubernetes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
yum install -y kubelet-1.20.15 kubeadm-1.20.15 kubectl-1.20.15

开机自启kubelet

systemctl enable kubelet.service
#K8S通过kubeadm安装出来以后都是以Pod方式存在,即底层是以容器方式运行,所以kubelet必须设置开机自启

部署K8S集群

查看初始化需要的镜像

kubeadm config images list --kubernetes-version 1.20.15

在 master 节点上传 v1.20.15.zip 压缩包至 /opt 目录

unzip v1.20.15.zip -d /opt/k8s
cd /opt/k8s/
for i in $(ls *.tar); do docker load -i $i; done

复制镜像和脚本到 node 节点,并在 node 节点上执行脚本加载镜像文件

scp -r /opt/k8s root@node01:/opt
scp -r /opt/k8s root@node02:/opt

初始化kubeadm

方法一:

kubeadm config print init-defaults > /opt/kubeadm-config.yaml
cd /opt/
vim kubeadm-config.yaml
......
11 localAPIEndpoint:
12   advertiseAddress: 192.168.80.10        #指定master节点的IP地址
13   bindPort: 6443
......
32 imageRepository: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers          #指定拉取镜像的仓库,默认是k8s.gcr.io
33 kind: ClusterConfiguration
34 kubernetesVersion: v1.20.15                #指定kubernetes版本号
35 networking:
36   dnsDomain: cluster.local
37   podSubnet: "10.244.0.0/16"                #指定pod网段,10.244.0.0/16用于匹配flannel默认网段
38   serviceSubnet: 10.96.0.0/16            #指定service网段
39 scheduler: {}
#末尾再添加以下内容
--- 
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
kind: KubeProxyConfiguration
mode: ipvs                                    #把默认的kube-proxy调度方式改为ipvs模式

在线拉取镜像

kubeadm config images pull --config /opt/kubeadm-config.yaml

初始化 master

kubeadm init --config=/opt/kubeadm-config.yaml --upload-certs | tee kubeadm-init.log

#--upload-certs 参数可以在后续执行加入节点时自动分发证书文件
#tee kubeadm-init.log 用以输出日志

查看 kubeadm-init 日志

less kubeadm-init.log

kubernetes配置文件目录

ls /etc/kubernetes/

存放ca等证书和密码的目录

ls /etc/kubernetes/pki 

方法二:

kubeadm init \
--apiserver-advertise-address=192.168.80.10 \
--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
--kubernetes-version=v1.20.15 \
--service-cidr=10.96.0.0/16 \
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
--token-ttl=0

初始化集群需使用kubeadm init命令,可以指定具体参数初始化,也可以指定配置文件初始化。
可选参数:
--apiserver-advertise-address:apiserver通告给其他组件的IP地址,一般应该为Master节点的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
--apiserver-bind-port:apiserver的监听端口,默认是6443
--cert-dir:通讯的ssl证书文件,默认/etc/kubernetes/pki
--control-plane-endpoint:控制台平面的共享终端,可以是负载均衡的ip地址或者dns域名,高可用集群时需要添加
--image-repository:拉取镜像的镜像仓库,默认是k8s.gcr.io
--kubernetes-version:指定kubernetes版本
--pod-network-cidr:pod资源的网段,需与pod网络插件的值设置一致。Flannel网络插件的默认为10.244.0.0/16,Calico插件的默认值为192.168.0.0/16;
--service-cidr:service资源的网段
--service-dns-domain:service全域名的后缀,默认是cluster.local
--token-ttl:默认token的有效期为24小时,如果不想过期,可以加上 --token-ttl=0 这个参数

方法二初始化后需要修改 kube-proxy 的 configmap,开启 ipvs

kubectl edit cm kube-proxy -n=kube-system
修改mode: ipvs

提示:
......
Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!

To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:

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

You should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:
  https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/

Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:

kubeadm join 192.168.80.10:6443 --token rc0kfs.a1sfe3gl4dvopck5 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:864fe553c812df2af262b406b707db68b0fd450dc08b34efb73dd5a4771d37a2

设定kubectl

kubectl需经由API server认证及授权后方能执行相应的管理操作,kubeadm 部署的集群为其生成了一个具有管理员权限的认证配置文件 /etc/kubernetes/admin.conf,它可由 kubectl 通过默认的 “$HOME/.kube/config” 的路径进行加载。

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

如果 kubectl get cs 发现集群不健康,更改以下两个文件

vim /etc/kubernetes/manifests/kube-scheduler.yaml 
vim /etc/kubernetes/manifests/kube-controller-manager.yaml
# 修改如下内容
把--bind-address=127.0.0.1变成--bind-address=192.168.80.10        #修改成k8s的控制节点master01的ip
把httpGet:字段下的hosts由127.0.0.1变成192.168.80.10(有两处)
#- --port=0                    # 搜索port=0,把这一行注释掉

systemctl restart kubelet

所有节点部署网络插件flannel

方法一:
所有节点上传 flannel 镜像 flannel.tar 和网络插件 cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz 到 /opt 目录,master节点上传 kube-flannel.yml 文件

cd /opt
docker load < flannel.tar
mv /opt/cni /opt/cni_bak
mkdir -p /opt/cni/bin
tar zxvf cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz -C /opt/cni/bin

在 master 节点创建 flannel 资源

kubectl apply -f kube-flannel.yml 

方法二:

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

在 node 节点上执行 kubeadm join 命令加入群集

kubeadm join 192.168.110.100:6443 --token rc0kfs.a1sfe3gl4dvopck5 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:864fe553c812df2af262b406b707db68b0fd450dc08b34efb73dd5a4771d37a2

在master节点查看节点状态

kubectl get nodes

kubectl get pods -n kube-system
NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
coredns-bccdc95cf-c9w6l          1/1     Running   0          71m
coredns-bccdc95cf-nql5j          1/1     Running   0          71m
etcd-master                      1/1     Running   0          71m
kube-apiserver-master            1/1     Running   0          70m
kube-controller-manager-master   1/1     Running   0          70m
kube-flannel-ds-amd64-kfhwf      1/1     Running   0          2m53s
kube-flannel-ds-amd64-qkdfh      1/1     Running   0          46m
kube-flannel-ds-amd64-vffxv      1/1     Running   0          2m56s
kube-proxy-558p8                 1/1     Running   0          2m53s
kube-proxy-nwd7g                 1/1     Running   0          2m56s
kube-proxy-qpz8t                 1/1     Running   0          71m
kube-scheduler-master            1/1     Running   0          70m

测试 pod 资源创建

kubectl create deployment nginx --image=nginx
kubectl get pods -o wide
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-554b9c67f9-zr2xs   1/1     Running   0          14m   10.244.1.2   node01              

暴露端口提供服务

创建service

kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
kubectl get svc
NAME         TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1              443/TCP        25h
nginx        NodePort    10.96.15.132           80:32698/TCP   4s

测试访问

curl http://node01:32698

扩展3个副本

kubectl scale deployment nginx --replicas=3
kubectl get pods -o wide
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-554b9c67f9-9kh4s   1/1     Running   0          66s   10.244.1.3   node01              
nginx-554b9c67f9-rv77q   1/1     Running   0          66s   10.244.2.2   node02              
nginx-554b9c67f9-zr2xs   1/1     Running   0          17m   10.244.1.2   node01              

部署 Dashboard

在 master01 节点上操作

上传 recommended.yaml 文件到 /opt/k8s 目录中

cd /opt/k8s
vim recommended.yaml
#默认Dashboard只能集群内部访问,修改Service为NodePort类型,暴露到外部:
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  labels:
    k8s-app: kubernetes-dashboard
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kubernetes-dashboard
spec:
  ports:
    - port: 443
      targetPort: 8443
      nodePort: 30001     #添加
  type: NodePort          #添加
  selector:
    k8s-app: kubernetes-dashboard
    
kubectl apply -f recommended.yaml

创建service account并绑定默认cluster-admin管理员集群角色

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}')

使用输出的token登录Dashboard

https://NodeIP:30001

安装Harbor私有仓库

修改主机名

hostnamectl set-hostname hub.ggl.com

所有节点加上主机名映射

echo '192.168.110.50 hub.ggl.com' >> /etc/hosts

安装 docker

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo 
yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
mkdir /etc/docker
cat > /etc/docker/daemon.json <
systemctl start docker
systemctl enable docker

所有 node 节点都修改 docker 配置文件,加上私有仓库配置

cat > /etc/docker/daemon.json <
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

安装 Harbor

上传 harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz 和 docker-compose 文件到 /opt 目录

cd /opt
cp docker-compose /usr/local/bin/
chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
tar zxvf harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz
cd harbor/
vim harbor.cfg
5  hostname = hub.kgc.com
9  ui_url_protocol = https
24 ssl_cert = /data/cert/server.crt
25 ssl_cert_key = /data/cert/server.key
59 harbor_admin_password = Harbor12345

生成证书

mkdir -p /data/cert
cd /data/cert
#生成私钥
openssl genrsa -des3 -out server.key 2048
输入两遍密码:123456

生成证书签名请求文件

openssl req -new -key server.key -out server.csr
输入私钥密码:123456
输入国家名:CN
输入省名:BJ
输入市名:BJ
输入组织名:KGC
输入机构名:KGC
输入域名:hub.kgc.com
输入管理员邮箱:[email protected]
其它全部直接回车

备份私钥

cp server.key server.key.org

清除私钥密码

openssl rsa -in server.key.org -out server.key
输入私钥密码:123456
签名证书
openssl x509 -req -days 1000 -in server.csr -signkey server.key -out server.crt

chmod +x /data/cert/*

cd /opt/harbor/
./install.sh

在本地使用火狐浏览器访问:https://hub.ggl.com
添加例外 -> 确认安全例外
用户名:admin
密码:Harbor12345

在一个node节点上登录harbor

docker login -u admin -p Harbor12345 https://hub.ggl.com

上传镜像

docker tag nginx:latest hub.kgc.com/library/nginx:v1
docker push hub.kgc.com/library/nginx:v1

在master节点上删除之前创建的nginx资源

kubectl delete deployment nginx

kubectl run nginx-deployment --image=hub.kgc.com/library/nginx:v1 --port=80 --replicas=3

kubectl expose deployment nginx-deployment --port=30000 --target-port=80
kubectl get svc,pods
NAME                       TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)     AGE
service/kubernetes         ClusterIP   10.96.0.1               443/TCP     10m
service/nginx-deployment   ClusterIP   10.96.222.161           30000/TCP   3m15s

NAME                                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/nginx-deployment-77bcbfbfdc-bv5bz   1/1     Running   0          16s
pod/nginx-deployment-77bcbfbfdc-fq8wr   1/1     Running   0          16s
pod/nginx-deployment-77bcbfbfdc-xrg45   1/1     Running   0          3m39s
yum install ipvsadm -y
ipvsadm -Ln

curl 10.96.222.161:30000
kubectl edit svc nginx-deployment
25   type: NodePort                        #把调度策略改成NodePort

kubectl get svc
NAME                       TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)           AGE
service/kubernetes         ClusterIP   10.96.0.1               443/TCP           29m
service/nginx-deployment   NodePort    10.96.222.161           30000:32340/TCP   22m

浏览器访问:

192.168.110.100:32340
192.168.110.90:32340
192.168.110.70:32340

将cluster-admin角色权限授予用户system:anonymous

kubectl create clusterrolebinding cluster-system-anonymous --clusterrole=cluster-admin --user=system:anonymous

内核参数优化方案

cat > /etc/sysctl.d/kubernetes.conf <

初始化失败,进行的操作

# kubeadm reset -f
# ipvsadm --clear 
# rm -rf ~/.kube

# 再次进行初始化

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