1-k8s1.24-底座搭建-基于containerd

ps：第一遍搭建ks8的时候，由于k8s在1.24版本之后就放弃了对docker的支持，如果要继续使用docker需要自己加载插件。所以一开始就是直接使用 k8s1.24+containerd进行搭建。
后续相关的文章，原来是基于 k8s1.24+containerd操作编写的。但是。搭建过程中发现相对于 k8s1.24+containerd组合，网上查阅资料相对较少。所以后来就回退到 k8s1.23.6+docker重新实操一遍，重新整了下文档。不过也只是改变了底层的容器使用方式，后续的文章操作大体上对container也是适用的。
个人觉得docker现在还行，如果习惯使用docker的，可以继续使用8s1.24之前的版本，功能够用就行。

一、服务器准备

1. as asdf 服务器准备

   服务器名称	服务器IP	角色	CPU(最低要求)	内存(最低要求)
   master	192.168.248.10	master	2核	2G
   worker1	192.168.248.11	node	2核	2G
   worker2	192.168.248.12	node	2核	2G

2. 修改ip：vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33

3. 修改主机名：hostnamectl set-hostname master

4. 修改主机名与ip映射：vi /etc/hosts

   192.168.248.10 master
   192.168.248.11 worker1
   192.168.248.12 worker2
   

5. 重置网络：service network restart

6. 关闭防火墙：systemctl stop firewalld

二、安装Containerd

ps：本文章所有的配置，没有提示的默认三台都要配置

1. 下载安装包：https://github.com/containerd/containerd/releases/download/v1.4.12/cri-containerd-cni-1.4.12-linux-amd64.tar.gz

2. 创建文件夹：mkdir /opt/cri-containerd-cni

3. 上传文件夹并且解压：tar -xvf cri-containerd-cni-1.4.12-linux-amd64.tar.gz

4. 将解压的文件，复制到系统的配置目录和执行目录

   cp -a /opt/cri-containerd-cni/etc/systemd/system/containerd.service /etc/systemd/system
   cp -a /opt/cri-containerd-cni/etc/crictl.yaml /etc
   cp -a /opt/cri-containerd-cni/etc/cni /etc
   cp -a /opt/cri-containerd-cni/usr/local/sbin/runc /usr/local/sbin
   cp -a /opt/cri-containerd-cni/usr/local/bin/* /usr/local/bin
   cp -a /opt/cri-containerd-cni/opt/* /opt
   

5. 启动containerd

   systemctl daemon-reload
   systemctl enable containerd --now 
   

6. 创建文件夹：mkdir /etc/containerd

7. 配置containerd：containerd config default | tee /etc/containerd/config.toml

8. 修改配置文件：/etc/containerd/config.toml

   1. 修改配置：sandbox_image = "registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.2"
   2. 在[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runc.options]下面加一行
      SystemdCgroup = true
   3. 将[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runc.options]替换成下面三行
      endpoint = ["https://bh9y01q2.mirror.aliyuncs.com"]
      [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.mirrors."k8s.gcr.io"]
      endpoint = ["https://registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers"]  
      
   弃用：endpoint = ["https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"]
   

   ps：endpoint = [“https://bh9y01q2.mirror.aliyuncs.com”]，这个地址可以自己取阿里云注册使用

   1）登录阿里云：https://www.aliyun.com/

   2）获取平台分配的镜像加速地址：https://cr.console.aliyun.com/cn-hangzhou/instances/mirrors

   
   

9. 重启containerd

   systemctl daemon-reload
   systemctl restart containerd
   

10. 安装nerdctl

    1）概念

    nerdctl是containerd原生的命令行管理工具。和Docker的命令行兼容
    nerdctl管理的容器、镜像与Kubernetes的容器、镜像是完全隔离的，不能互通。目前只能通过crictl命令行工具来查看、拉取Kubernetes的容器、镜像
    nerdctl和containerd的版本对应关系，参考：https://github.com/containerd/nerdctl/blob/v0.6.1/go.mod
    

    2）下载安装包：https://github.com/containerd/nerdctl/releases/download/v0.6.1/nerdctl-0.6.1-linux-amd64.tar.gz

    3）创建文件夹：mkdir /opt/nerdctl

    4）上传并且解压：tar -xvf nerdctl-0.6.1-linux-amd64.tar.gz

    5）拷贝：cp -a /opt/nerdctl/nerdctl /usr/bin

    6）查看镜像：nerdctl images

    ​ ps： nerdctl run -p containerPort:hostPort的端口映射无效，只能通过nerdctl run -net host来实现

11. 安装crictl

    1）概念：crictl是Kubernetes用于管理Containerd上的镜像和容器的一个命令行工具，主要用于Debug

    2）下载：https://github.com/kubernetes-sigs/cri-tools/releases/download/v1.24.0/crictl-v1.24.0-linux-amd64.tar.gz

    3）创建文件夹：mkdir /opt/crictl

    4）解压：tar -zxvf crictl-v1.24.0-linux-amd64.tar.gz -C /usr/local/bin

    5）创建crictl的配置文件：vi /etc/crictl.yaml

    runtime-endpoint: unix:///var/run/containerd/containerd.sock
    image-endpoint: unix:///var/run/containerd/containerd.sock
    timeout: 10
    debug: false
    pull-image-on-create: false
    

    6）加载：systemctl daemon-reload

    7）测试：crictl images

12. 安装buildkit

    1）概念：使用nerdctl build进行Dockerfile的镜像构建时，报缺少buildkit，所以需要进行安装

    ​ ps：buildkit和containerd的版本对应关系，参考：https://github.com/moby/buildkit/blob/v0.8.3/go.mod

    2）下载安装包：https://github.com/moby/buildkit/releases/download/v0.8.3/buildkit-v0.8.3.linux-amd64.tar.gz

    3）创建文件夹：mkdir /opt/buildkit

    4）解压：tar -xvf buildkit-v0.8.3.linux-amd64.tar.gz

    5）拷贝：cp -a bin /usr/local

    6）编写buildkitd的启动文件：vi /etc/systemd/system/buildkit.service

    [Unit]
    Description=BuildKit
    Documentation=https://github.com/moby/buildkit
    
    [Service]
    ExecStart=/usr/local/bin/buildkitd --oci-worker=false --containerd-worker=true
    
    [Install]
    WantedBy=multi-user.target
    

    7）启动buildkitd服务端程序：systemctl enable buildkit --now

三、安装k8s

ps：本文章所有的配置，没有提示的默认三台都要配置

1. 禁用selinux

   [root@localhost ~]# setenforce 0 
   [root@localhost ~]# getenforce
   Permissive
   

   ps：永久禁用方法（需重启服务器）

   sed -i 's/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=permissive/' /etc/selinux/config
   

2. 关闭swap：wapoff -a

   ps1：swap分区指的是虚拟内存分区，它的作用是在物理内存使用完之后，将磁盘空间虚拟成内存来使用。但是会对系统性能产生影响。所以这里需要关闭。如果不能关闭，则在需要修改集群的配置参数

   ps2：永久关闭方法，需重启服务器

   sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab
   

3. 查看：free -m

   

4. bridged网桥设置

   1）概念：为了让服务器的iptables能发现bridged traffic，需要添加网桥过滤和地址转发功能

   2）新建modules-load.d/k8s.conf文件：vi /etc/modules-load.d/k8s.conf

   overlay
   br_netfilter
   

   3）新建sysctl.d/k8s.conf文件：vi /etc/sysctl.d/k8s.conf

   net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
   net.ipv4.ip_forward                 = 1
   net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
   

   4）加载配置文件：sysctl --system

   5）加载br_netfilter网桥过滤模块 ：modprobe br_netfilter

   6）加载网络虚拟化技术模块：modprobe overlay

   7）检验网桥过滤模块是否加载成功：lsmod | grep -e br_netfilter -e overlay
   

5. 配置IPVS

   1）概念：service有基于iptables和基于ipvs两种代理模型。基于ipvs的性能要高一些。需要手动载入才能使用ipvs模块

   2）安装ipset和ipvsadm：yum install ipset ipvsadm

   3）新建脚本文件：vi /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules

   modprobe -- ip_vs
   modprobe -- ip_vs_rr
   modprobe -- ip_vs_wrr
   modprobe -- ip_vs_sh
   modprobe -- nf_conntrack_ipv4
   

   4）添加执行权限给脚本文件，然后执行脚本文件

   chmod +x /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
   /bin/bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
   

   5）检验模块是否加载成功：lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4
   

6. 安装kubelet、kubeadm、kubectl

   1）添加yum源：vi /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo

   [kubernetes]
   name=Kubernetes
   baseurl=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
   enabled=1
   gpgcheck=0
   repo_gpgcheck=0
   gpgkey=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg
      http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
   

   2）下载：yum install -y --setopt=obsoletes=0 kubelet-1.24.0 kubeadm-1.24.0 kubectl-1.24.0

   3）配置： systemctl enable kubelet --now

   4）相关概念

   1. obsoletes等于1表示更新旧的rpm包的同时会删除旧包，0表示更新旧的rpm包不会删除旧包
   2. kubelet启动后，可以用命令journalctl -f -u kubelet查看kubelet更详细的日志
   3. kubelet默认使用systemd作为cgroup driver
   4. 启动后，kubelet现在每隔几秒就会重启，因为它陷入了一个等待kubeadm指令的死循环
   

7. 下载各个机器需要的镜像

   1）查看集群所需镜像的版本：kubeadm config images list

   2）创建文件夹：mkdir /opt/k8s

   3）创建文件：vi /opt/k8s/images.sh

   #!/bin/bash
   
   images=(
   kube-apiserver:v1.24.0
   kube-controller-manager:v1.24.0
   kube-scheduler:v1.24.0
   kube-proxy:v1.24.0
   pause:3.7
   etcd:3.5.3-0
   coredns:v1.8.6
   )
   for imageName in ${images[@]} ; do
   crictl pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/$imageName
   done
   

   kube-apiserver:v1.24.0  #接口服务，给予rest风格开放k8s的接口服务
   kube-controller-manager:v1.24.0 #控制管理器，管理各个类型的控制器，针对k8s中的各个资源进行管理
   kube-scheduler:v1.24.0 #调度器，将pod根据一定的算法调用到合适的节点上
   kube-proxy:v1.24.0 #网络代理，负责service的服务发现负载均衡
   pause:3.7
   etcd:3.5.3-0 #理解为ks的数据库，键值类型存储的分布式数据库，提供了基于Raft算法实现自主的集群高可用。老版本：基于内存。新版本：持久化存储
   coredns:v1.8.6 #网络配置
   

   4）赋权： chmod +x /opt/k8s/images.sh

   5）执行下载： /opt/k8s/images.sh

8. 初始化主节点(只在master节点执行)

   kubeadm init --apiserver-advertise-address=192.168.248.10 --control-plane-endpoint=master --image-repository registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers --kubernetes-version v1.24.0 --service-cidr=10.96.0.0/16 --pod-network-cidr=192.169.0.0/16 
   

   ps：–pod-network-cidr跟主机网络必须不同

   ps：将最后一段标黑的保存，后续使用

   

   参数说明

   	  --apiserver-advertise-address string   设置 apiserver 绑定的 IP.
         --apiserver-bind-port int32            设置apiserver 监听的端口. (默认 6443)
         --apiserver-cert-extra-sans strings    api证书中指定额外的Subject Alternative Names (SANs) 可以是IP 也可以是DNS名称。 证书是和SAN绑定的。
         --cert-dir string                      证书存放的目录 (默认 "/etc/kubernetes/pki")
         --certificate-key string                kubeadm-cert secret 中 用于加密 control-plane 证书的key
         --config string                         kubeadm 配置文件的路径.
         --cri-socket string                    CRI socket 文件路径，如果为空 kubeadm 将自动发现相关的socket文件; 只有当机器中存在多个 CRI  socket 或者 存在非标准 CRI socket 时才指定.
         --dry-run                              测试，并不真正执行;输出运行后的结果.
         --feature-gates string                 指定启用哪些额外的feature 使用 key=value 对的形式。
     	  --help  -h                             帮助文档
         --ignore-preflight-errors strings       忽略前置检查错误，被忽略的错误将被显示为警告. 例子: 'IsPrivilegedUser,Swap'. Value 'all' ignores errors from all checks.
         --image-repository string              选择拉取 control plane images 的镜像repo (default "k8s.gcr.io")
         --kubernetes-version string            选择K8S版本. (default "stable-1")
         --node-name string                     指定node的名称，默认使用 node 的 hostname.
         --pod-network-cidr string              指定 pod 的网络， control plane 会自动将 网络发布到其他节点的node，让其上启动的容器使用此网络
         --service-cidr string                  指定service 的IP 范围. (default "10.96.0.0/12")
         --service-dns-domain string            指定 service 的 dns 后缀, e.g. "myorg.internal". (default "cluster.local")
         --skip-certificate-key-print            不打印 control-plane 用于加密证书的key.
         --skip-phases strings                  跳过指定的阶段（phase）
         --skip-token-print                     不打印 kubeadm init 生成的 default bootstrap token 
         --token string                         指定 node 和control plane 之间，简历双向认证的token ，格式为 [a-z0-9]{6}\.[a-z0-9]{16} - e.g. abcdef.0123456789abcdef
         --token-ttl duration                   token 自动删除的时间间隔。 (e.g. 1s, 2m, 3h). 如果设置为 '0', token 永不过期 (default 24h0m0s)
         --upload-certs                         上传 control-plane 证书到 kubeadm-certs Secret.
   

   ps：如果想要回退，可执行以下指令

   kubeadm reset -f
   rm -rf /etc/kubernetes
   rm -rf /var/lib/etcd/
   rm -rf $HOME/.kube
   

9. 查看状态：systemctl status kubelet
   

   ps：如果报错，可以使用journalctl -xefu kubelet看下哪里的问题

10. 设置.kube/config(只在master执行)

    1）mkdir -p $HOME/.kube

    2）cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config

    3）chown $(id-u):$(id -g) $HOME/.kube/config

11. 安装网络插件calico(只在master执行)

    1）切换目录：cd /opt/k8s

    2）下载：curl https://docs.projectcalico.org/archive/v3.19/manifests/calico.yaml -O

    3）修改内容，其中value为上一步的–pod-network-cidr的ip

    - name: CALICO_IPV4POOL_CIDR
    value: "192.169.0.0"
    

    4）查看需要的镜像：cat calico.yaml | grep image
    

    5）编辑镜像下载文件：vi /opt/calicoImages.sh

    #!/bin/bash
    
    images=(
    docker.io/calico/cni:v3.19.4
    docker.io/calico/pod2daemon-flexvol:v3.19.4
    docker.io/calico/node:v3.19.4
    docker.io/calico/kube-controllers:v3.19.4
    )
    for imageName in ${images[@]} ; do
    crictl pull $imageName
    done
    

    6）赋权：chmod +x /opt/calicoImages.sh

    7）执行：/opt/calicoImages.sh

    8）部署calico(只在master执行)：kubectl apply -f calico.yaml

    9）此时查看master的状态：kubectl get pods -A

    

    10）kubectl get nodes

    

12. 加入node节点(只在node执行)

    1）执行：kubeadm join master:6443 --token x3mk8z.fzaqp9swqxl2o6r3 --discovery-token-ca-cert-hash sha256:f4ced0c25b14a796e02b3300b011f7ec8e120c01e95595d78b6d1b38b8805dfc

    2）令牌有效期24小时，可以在master节点生成新令牌命令： kubeadm token create --print-join-command

    3）查看master的状态：kubectl get pods -A
    

    4）kubectl get nodes
    

    5）拷贝主节点文件使node节点可以执行kubectl命令：scp -r $HOME/.kubeworker1:$HOME

    ​ ps：拷贝完，自行在node节点测试kubectl命令

    6）将主节点中的/etc/kubernetes/admin.conf文件拷贝到从node节点相同目录下

    7）导入环境

    echo export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf >> ~/.bash_profile
    source ~/.bash_profile
    

四、安装部署dashboard

ps：只在master执行

1. dashboard和kubernetes的版本对应关系，参考：https://github.com/kubernetes/dashboard/blob/v2.5.1/go.mod

2. 下载镜像：kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.5.1/aio/deploy/recommended.yaml

   ps：会下载kubernetesui/dashboard:v2.5.1、kubernetesui/metrics-scraper:v1.0.7两个镜像

3. 定时刷新查看进度：watch -n 3 kubectl get pods -A
   

4. 设置访问端口：kubectl edit svc kubernetes-dashboard -n kubernetes-dashboard

   将type: ClusterIP改为：type: NodePort
   添加 nodePort: 32414
   

5. 查看端口命令：kubectl get svc -A | grep kubernetes-dashboard

6. 访问dashborad页面：https://192.168.248.11:32414，如下所示
   

7. 创建访问账号

   1）vi /opt/dash.yaml

   创建用户–》申明角色–》用户和角色绑定

   apiVersion: v1
   kind: ServiceAccount
   metadata:
     name: admin-user
     namespace: kubernetes-dashboard
   ---
   apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
   kind: ClusterRoleBinding
   metadata:
     name: admin-user
   roleRef:
     apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
     kind: ClusterRole
     name: cluster-admin
   subjects:
   - kind: ServiceAccount
     name: admin-user
     namespace: kubernetes-dashboard
   

   2）应用：

   3）获取访问令牌： kubectl -n kubernetes-dashboard create token admin-user

   4）将获取的token填入页面登录即可