Kubernetes集群部署上篇（安装部署，但是集群网络未部署）
第四阶段
时 间：2023年8月9日
参加人：全班人员
内 容：
Kubernetes集群部署上篇
目录
一、Kubernetes部署方式
（一）minikube
（二）二进制包
（三）Kubeadm
Kubeadm 的简单快捷的部署可以应用到如下三方面：
二、基于kubeadm部署K8S集群
（一）环境准备
1、主机初始化配置
2、配置主机名并绑定hosts，不同主机名称不同
3、主机配置初始化
（二）部署docker环境
1、三台主机上分别部署 Docker 环境，
2、镜像加速器（所有主机配置）
三、部署kubernetes集群
（一）组件介绍
（二）配置阿里云yum源
（三）安装kubelet kubeadm kubectl
（四）配置init-config.yaml
（五）安装master节点
1、拉取所需镜像
2、安装matser节点
3、根据提示操作
（六）安装node节点
（七）节点管理命令
一、Kubernetes部署方式
官方提供Kubernetes部署3种方式
（一）minikube
Minikube是一个工具，可以在本地快速运行一个单点的Kubernetes，尝试Kubernetes或日常开发的用户使用。不能用于生产环境。
官方文档：Install Tools | Kubernetes
（二）二进制包
从官方下载发行版的二进制包，手动部署每个组件，组成Kubernetes集群。目前企业生产环境中主要使用该方式。
下载地址：https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/master/CHANGELOG-1.11.md#v1113
（三）Kubeadm
Kubeadm 是谷歌推出的一个专门用于快速部署 kubernetes 集群的工具。在集群部署的过程中，可以通过 kubeadm init 来初始化 master 节点，然后使用 kubeadm join 将其他的Node节点加入到集群中。
Kubeadm 通过简单配置可以快速将一个最小可用的集群运行起来。它在设计之初关注点是快速安装并将集群运行起来，而不是一步步关于各节点环境的准备工作。同样的，kubernetes 集群在使用过程中的各种插件也不是 kubeadm 关注的重点，比如 kubernetes集群 WEB Dashboard、prometheus 监控集群业务等。kubeadm 应用的目的是作为所有部署的基础，并通过 kubeadm 使得部署 kubernetes 集群更加容易。
Kubeadm 的简单快捷的部署可以应用到如下三方面：
新用户可以从 kubeadm 开始快速搭建 Kubernetes 并了解。
熟悉 Kubernetes 的用户可以使用 kubeadm 快速搭建集群并测试他们的应用。
大型的项目可以将 kubeadm 配合其他的安装工具一起使用，形成一个比较复杂的系统。
官方文档：
Kubeadm | Kubernetes
Installing kubeadm | Kubernetes
二、基于kubeadm部署K8S集群
（一）环境准备
| IP地址 |
主机名 |
组件 |
| 192.168.100.131 |
k8s-master |
kubeadm、kubelet、kubectl、docker-ce |
| 192.168.100.132 |
k8s-node01 |
kubeadm、kubelet、kubectl、docker-ce |
| 192.168.100.133 |
k8s-node02 |
kubeadm、kubelet、kubectl、docker-ce |
注意：所有主机配置推荐CPU：2C+ Memory：2G+
1、主机初始化配置
所有主机配置禁用防火墙和selinux
[root@localhost ~]# setenforce 0
[root@localhost ~]# iptables -F
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# systemctl disable firewalld
[root@localhost ~]# systemctl stop NetworkManager
[root@localhost ~]# systemctl disable NetworkManager
[root@localhost ~]# sed -i '/^SELINUX=/s/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config
2、配置主机名并绑定hosts，不同主机名称不同
[root@localhost ~]# hostname k8s-master
[root@localhost ~]# bash
[root@k8s-master ~]# cat << EOF >> /etc/hosts
192.168.100.131 k8s-master
192.168.100.132 k8s-node01
192.168.100.133 k8s-node02
EOF
[root@k8s-master ~]# scp /etc/hosts 192.168.100.132:/etc/
[root@k8s-master ~]# scp /etc/hosts 192.168.100.133:/etc/
[root@localhost ~]# hostname k8s-node01
[root@localhost ~]# bash
[root@localhost ~]# hostname k8s-node02
[root@localhost ~]# bash
3、主机配置初始化
（所有主机，且配置为2核2G）
[root@k8s-master ~]# yum -y install vim wget net-tools lrzsz
[root@k8s-master ~]# swapoff -a必须为两G的运行否则：
[root@k8s-master ~]# sed -i '/swap/s/^/#/' /etc/fstab
[root@k8s-node01 ~]# vim /etc/sysctl.conf
[root@k8s-node01 ~]# modprobe br_netfilter
[root@k8s-node01 ~]# sysctl -p
（二）部署docker环境
1、三台主机上分别部署 Docker 环境，
因为 Kubernetes 对容器的编排需要 Docker 的支持。
[root@k8s-master ~]# wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
[root@k8s-master ~]# yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
使用 YUM 方式安装 Docker 时，推荐使用阿里的 YUM 源。阿里的官方开源站点地址是：https://developer.aliyun.com/mirror/，可以在站点内找到 Docker 的源地址。
[root@k8s-master ~]# yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
[root@k8s-master ~]# yum clean all && yum makecache fast
[root@k8s-master ~]# yum -y install docker-ce
[root@k8s-master ~]# systemctl start docker
[root@k8s-master ~]# systemctl enable docker
2、镜像加速器（所有主机配置）
很多镜像都是在国外的服务器上，由于网络上存在的问题，经常导致无法拉取镜像的错误，所以最好将镜像拉取地址设置成国内的。目前国内很多公有云服务商都提供了镜像加速服务。镜像加速配置如下所示。
https://dockerhub.azk8s.cn //Azure 中国镜像
https://hub-mirror.c.163.com //网易云加速器
[root@k8s-master ~]# vim /etc/docker/daemon.json
[root@k8s-master ~]# systemctl daemon-reload
[root@k8s-master ~]# systemctl restart docker
将镜像加速地址直接写入/etc/docker/daemon.json 文件内，如果文件不存在，可直接新建文件并保存。
通过该文件扩展名可以看出，daemon.json 的内容必须符合 json 格式，书写时要注意。同时，由于单一镜像服务存在不可用的情况，在配置加速时推荐配置两个或多个加速地址，从而达到冗余、高可用的目的。
三、部署kubernetes集群
（一）组件介绍
三个节点都需要安装下面三个组件
1、kubeadm：安装工具，使所有的组件都会以容器的方式运行
2、kubectl：客户端连接K8S API工具
3、kubelet：运行在node节点，用来启动容器的工具
（二）配置阿里云yum源
推荐使用阿里云的yum源安装：
[root@k8s-master ~]#
vim /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[root@k8s-master ~]# ls /etc/yum.repos.d/
（三）安装kubelet kubeadm kubectl
所有主机配置
[root@k8s-master ~]# yum -y install kubelet-1.20.0 kubeadm-1.20.0 kubectl-1.20.0
[root@k8s-master ~]# systemctl enable kubelet
kubelet 刚安装完成后，通过 systemctl start kubelet 方式是无法启动的，需要加入节点或初始化为 master 后才可启动成功。
如果在命令执行过程中出现索引 gpg 检查失败的情况, 请使用 yum install -y --nogpgcheck kubelet kubeadm kubectl 来安装。
（四）配置init-config.yaml
Kubeadm 提供了很多配置项，Kubeadm 配置在 Kubernetes 集群中是存储在ConfigMap 中的，也可将这些配置写入配置文件，方便管理复杂的配置项。Kubeadm 配内容是通过 kubeadm config 命令写入配置文件的。
在master节点安装，master 定于为192.168.100.131，通过如下指令创建默认的init-config.yaml文件：
[root@k8s-master ~]# kubeadm config print init-defaults > init-config.yaml
其中，kubeadm config 除了用于输出配置项到文件中，还提供了其他一些常用功能，如下所示。
1）kubeadm config view：查看当前集群中的配置值。
2）kubeadm config print join-defaults：输出 kubeadm join 默认参数文件的内容。
3）kubeadm config images list：列出所需的镜像列表。
4）kubeadm config images pull：拉取镜像到本地。
5）kubeadm config upload from-flags：由配置参数生成 ConfigMap。
init-config.yaml配置
[root@k8s-master ~]# cat init-config.yaml
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2
bootstrapTokens:
- groups:
- system:bootstrappers:kubeadm:default-node-token
token: abcdef.0123456789abcdef
ttl: 24h0m0s
usages:
- signing
- authentication
kind: InitConfiguration
localAPIEndpoint:
advertiseAddress: 192.168.100.131 //master节点IP地址
bindPort: 6443
nodeRegistration:
criSocket: /var/run/dockershim.sock
name: k8s-master //如果使用域名保证可以解析，或直接使用 IP 地址
taints:
- effect: NoSchedule
key: node-role.kubernetes.io/master
---
apiServer:
timeoutForControlPlane: 4m0s
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2
certificatesDir: /etc/kubernetes/pki
clusterName: kubernetes
controllerManager: {}
dns:
type: CoreDNS
etcd:
local:
dataDir: /var/lib/etcd //etcd 容器挂载到本地的目录
imageRepository: registry.aliyuncs.com/google_containers //修改为国内地址
kind: ClusterConfiguration
kubernetesVersion: v1.19.0
networking:
dnsDomain: cluster.local
serviceSubnet: 10.96.0.0/12
podSubnet: 10.244.0.0/16 //新增加 Pod 网段
scheduler: {}
（五）安装master节点
1、拉取所需镜像
[root@k8s-master ~]# kubeadm config images list --config init-config.yaml
[root@k8s-master ~]# kubeadm config images pull --config=init-config.yaml
2、安装matser节点
[root@k8s-master ~]#
echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
[root@k8s-master ~]#
kubeadm init --config=init-config.yaml
//初始化安装K8S
Ps备注：在此一定要注意k8s和docker的版本，在这里，我用的docker版本是19，k8s版本是1.20，如果有其他的情况导致k8s不支持docker版本，会出现下列情况：
3、根据提示操作
kubectl 默认会在执行的用户家目录下面的.kube 目录下寻找config 文件。这里是将在初始化时[kubeconfig]步骤生成的admin.conf 拷贝到.kube/config
[root@k8s-master ~]# mkdir -p $HOME/.kube
[root@k8s-master ~]# cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
[root@k8s-master ~]# chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
kubeadm init 主要执行了以下操作：
l [init]：指定版本进行初始化操作
l [preflight] ：初始化前的检查和下载所需要的Docker镜像文件
l [kubelet-start] ：生成kubelet 的配置文件”/var/lib/kubelet/config.yaml”，没有这个文件kubelet无法启动，所以初始化之前的kubelet 实际上启动失败。
l [certificates]：生成Kubernetes 使用的证书，存放在/etc/kubernetes/pki 目录中。
l [kubeconfig] ：生成 Kubeconfig 文件，存放在/etc/kubernetes 目录中，组件之间通信需要使用对应文件。
l [control-plane]：使用/etc/kubernetes/manifest 目录下的YAML 文件，安装 Master 组件。
l [etcd]：使用/etc/kubernetes/manifest/etcd.yaml 安装Etcd 服务。
l [wait-control-plane]：等待control-plan 部署的Master 组件启动。
l [apiclient]：检查Master组件服务状态。
l [uploadconfig]：更新配置
l [kubelet]：使用configMap 配置kubelet。
l [patchnode]：更新CNI信息到Node 上，通过注释的方式记录。
l [mark-control-plane]：为当前节点打标签，打了角色Master，和不可调度标签，这样默认就不会使用Master 节点来运行Pod。
l [bootstrap-token]：生成token 记录下来，后边使用kubeadm join 往集群中添加节点时会用到
l [addons]：安装附加组件CoreDNS 和kube-proxy
Kubeadm 通过初始化安装是不包括网络插件的，也就是说初始化之后是不具备相关网络功能的，比如 k8s-master 节点上查看节点信息都是“Not Ready”状态、Pod 的 CoreDNS无法提供服务等。
（六）安装node节点
根据master安装时的提示信息
两个node节点操作：
[root@k8s-node01 ~]# kubeadm join 192.168.100.131:6443 --token abcdef.0123456789abcdef --discovery-token-ca-cert-hash sha256:78bdd0f01660f4e84355b70aa8807cf1d0d6325b0b28502b29c241563e93b4ae
[root@k8s-node02 ~]# kubeadm join 192.168.100.131:6443 --token abcdef.0123456789abcdef --discovery-token-ca-cert-hash sha256:78bdd0f01660f4e84355b70aa8807cf1d0d6325b0b28502b29c241563e93b4ae
Master操作：
[root@k8s-master ~]# kubectl get nodes
前面已经提到，在初始化 k8s-master 时并没有网络相关配置，所以无法跟 node 节点通信，因此状态都是“NotReady”。但是通过 kubeadm join 加入的 node 节点已经在k8s-master 上可以看到。
Master 节点NotReady 的原因就是因为没有使用任何的网络插件，此时Node 和Master的连接还不正常。目前最流行的Kubernetes 网络插件有Flannel、Calico、Canal、Weave ，将在明天的csdn上展示！
（七）节点管理命令
以下命令无需执行，仅作为了解
重置master和node配置
[root@k8s-master ~]# kubeadm reset
删除node配置
[root@k8s-master ~]# kubectl delete node k8s-node01
[root@k8s-node01 ~]# docker rm -f $(docker ps -aq)
[root@k8s-node01 ~]# systemctl stop kubelet
[root@k8s-node01 ~]# rm -rf /etc/kubernetes/*
[root@k8s-node01 ~]# rm -rf /var/lib/kubelet/*