【云原生】Kubeadmin部署Kubernetes集群
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一、环境准备
1.2调整内核参数
二、所有节点部署docker
三、所有节点安装kubeadm，kubelet和kubectl
3.1定义kubernetes源
3.2开机自启kubelet
四、部署K8S集群
4.1查看初始化需要的镜像
4.2在 master 节点上传 v1.20.11.zip 压缩包至 /opt 目录
4.3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
4.4初始化kubeadm
方法一：
方法二
4.5设定kubectl
4.6所有节点部署网络插件flannel
方法一：
方法二：
4.7在master节点查看节点状态
4.8测试 pod 资源创建
4.9暴露端口提供服务
4.10测试访问
4.11扩展3个副本
五、部署 Dashboard
六、安装Harbor私有仓库
6.1修改主机名
6.2所有节点加上主机名映射
6.3安装 docker
6.4安装 Harbor
6.5生成证书
6.6在一个node节点上登录harbo
6.7上传镜像
6.8在master节点上删除之前创建的nginx资源
七、内核参数优化方案
一、环境准备
master（2C/4G，cpu核心数要求大于2） 192.168.10.19 docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel
node01（2C/2G） 192.168.10.20 docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel
node02（2C/2G） 192.168.10.21 docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel
Harbor节点（hub.kgc.com） 192.168.10.13 docker、docker-compose、harbor-offline-v1.2.21、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
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
192.168.10.19 master01
192.168.10.20 node01
192.168.10.21 node021.2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 二、所有节点部署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 <三、所有节点安装kubeadm，kubelet和kubectl
3.1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-1.20.11 kubeadm-1.20.11 kubectl-1.20.113.2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必须设置开机自启四、部署K8S集群
4.1查看初始化需要的镜像
kubeadm config images list4.2在 master 节点上传 v1.20.11.zip 压缩包至 /opt 目录
unzip v1.20.11.zip -d /opt/k8s
cd /opt/k8s/v1.20.11
for i in $(ls *.tar); do docker load -i $i; done4.3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:/opt4.4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: 192.168.10.19 #指定master节点的IP地址
13 bindPort: 6443
......
34 kubernetesVersion: v1.20.11 #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
kubeadm init --config=kubeadm-config.yaml --upload-certs | tee kubeadm-init.log
#--experimental-upload-certs 参数可以在后续执行加入节点时自动分发证书文件，K8S V1.16版本开始替换为 --upload-certs
#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=192.168.10.19 \
--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
--kubernetes-version=v1.20.11 \
--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) $HOME/.kube/config
Alternatively, if you are the root user, you can run:
export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf
You should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:
https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/
Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:
kubeadm join 192.168.10.19:6443 --token wfjo7j.baa0aheyw39w3m7h \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:77100ff66b20100cbd9f1c289788e43aee69c5b4e24cc2c74c2e5d634a074fdc 4.5设定kubectl
kubectl需经由API server认证及授权后方能执行相应的管理操作，kubeadm 部署的集群为其生成了一个具有管理员权限的认证配置文件 /etc/kubernetes/admin.conf，它可由 kubectl 通过默认的 “$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=192.168.10.19 #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192.168.10.19（有两处）
#- --port=0 # 搜索port=0，把这一行注释掉
systemctl restart kubelet4.6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 到 /opt 目录，master节点上传 kube-flannel.yml 文件
cd /opt
docker load < flannel.tar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
kubectl apply -f https://github.com/flannel-io/flannel/releases/latest/download/kube-flannel.yml
#在 node 节点上执行 kubeadm join 命令加入群集
kubeadm join 192.168.10.19:6443 --token rc0kfs.a1sfe3gl4dvopck5 \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:864fe553c812df2af262b406b707db68b0fd450dc08b34efb73dd5a4771d37a24.7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 70m4.8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 4.9暴露端口提供服务
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 3h57m
myapp-ky20 NodePort 10.96.56.120 80:32404/TCP 3s 4.10测试访问
curl http://node01:324044.11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 五、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:30001六、安装Harbor私有仓库
6.1修改主机名
hostnamectl set-hostname hub.kgc.com6.2所有节点加上主机名映射
echo '192.168.10.23 hub.kgc.com' >> /etc/hosts6.3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
#所有 node 节点都修改 docker 配置文件，加上私有仓库配置
mkdir /etc/docker
cat > /etc/docker/daemon.json <6.4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 = Harbor123456.5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.kgc.com添加例外 -> 确认安全例外
用户名：admin
密码：Harbor12345
6.6在一个node节点上登录harbo
docker login -u admin -p Harbor12345 https://hub.kgc.com6.7上传镜像
docker tag nginx:latest hub.kgc.com/library/nginx:v1
docker push hub.kgc.com/library/nginx:v16.8在master节点上删除之前创建的nginx资源
kubectl delete deployment nginx
kubectl create deployment 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：
192.168.10.19:32340
192.168.10.20:32340
192.168.10.21:32340
#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七、内核参数优化方案
cat > /etc/sysctl.d/kubernetes.conf <