Kubernetes集群环境搭建&部署Dashboard

1、Kubernetes集群搭建

本次环境搭建需要三台CentOS服务器（一主二从），然后在每台服务器中分别安装Docker（18.06.3）、kubeadm（1.18.0）、kubectl（1.18.0）和kubelet（1.18.0）

三台主机配置信息如下：

角色	IP地址	操作系统	配置
Master	192.168.56.20	CentOS7.5+	2C2G
Node1	192.168.56.21	CentOS7.5+	2C2G
Node2	192.168.56.22	CentOS7.5+	2C2G

1）、环境初始化（所有节点都要操作）

1）检查操作系统的版本

检查操作系统的版本（要求操作系统的版本至少在7.5以上）：

cat /etc/redhat-release

2）关闭防火墙和禁止防火墙开机启动

关闭防火墙：

systemctl stop firewalld

禁止防火墙开机启动：

systemctl disable firewalld

3）设置主机名

设置主机名：

hostnamectl set-hostname <hostname>

• 设置192.168.56.20的主机名：

hostnamectl set-hostname k8s-master

• 设置192.168.56.21的主机名：

hostnamectl set-hostname k8s-node1

• 设置192.168.56.22的主机名：

hostnamectl set-hostname k8s-node2

4）主机名解析

cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.56.20 k8s-master
192.168.56.21 k8s-node1
192.168.56.22 k8s-node2
EOF

5）时间同步

K8s要求集群中的节点时间必须精确一致，所以在每个节点上添加时间同步：

yum install ntpdate -y

ntpdate time.windows.com

6）关闭selinux

查看selinux是否开启：

getenforce

永久关闭selinux，需要重启：

sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config

7）关闭swap分区

永久关闭swap分区，需要重启：

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

8）将桥接的IPv4流量传递到iptables的链

在每个节点上将桥接的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
net.ipv4.ip_forward = 1
vm.swappiness = 0
EOF

加载br_netfilter模块：

modprobe br_netfilter

查看是否加载br_netfilter模块：

lsmod | grep br_netfilter

生效：

sysctl --system

9）开启ipvs

在K8s中service有两种代理模型，一种是基于iptables，另一种是基于ipvs的。ipvs的性能要高于iptables的，但是如果要使用它，需要手动载入ipvs模块

安装ipset和ipvsadm：

yum -y install ipset ipvsadm

执行如下脚本：

cat > /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules <<EOF
#!/bin/bash
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack_ipv4
EOF

授权、运行、检查是否加载：

chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4

检查是否加载：

lsmod | grep -e ipvs -e nf_conntrack_ipv4

10）重启三台机器

reboot

2）、安装Docker、kubeadm、kubelet和kubectl（所有节点都要操作）

1）安装Docker

yum -y install wget

wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo

yum install -y docker-ce-18.06.1.ce-3.el7 docker-ce-cli-18.06.1.ce-3.el7 containerd.io

systemctl enable docker && systemctl start docker

docker version

设置Docker镜像加速器：

sudo mkdir -p /etc/docker

sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],	
  "registry-mirrors": ["https://du3ia00u.mirror.aliyuncs.com"],	
  "live-restore": true,
  "log-driver":"json-file",
  "log-opts": {"max-size":"500m", "max-file":"3"},
  "storage-driver": "overlay2"
}
EOF

sudo systemctl daemon-reload

sudo systemctl restart docker

2）添加阿里云的yum软件源

由于K8s的镜像源在国外，这里切换成国内的阿里云镜像源：

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

3）安装kubeadm、kubelet和kubectl

yum install -y kubelet-1.18.0 kubeadm-1.18.0 kubectl-1.18.0

为了实现Docker使用的cgroup drvier和kubelet使用的cgroup drver一致，建议修改/etc/sysconfig/kubelet文件的内容：

vi /etc/sysconfig/kubelet

# 修改
KUBELET_EXTRA_ARGS="--cgroup-driver=systemd"
KUBE_PROXY_MODE="ipvs"

设置为开机自启动即可，由于没有生成配置文件，集群初始化后自动启动：

systemctl enable kubelet

3）、部署K8s Master

部署K8s的Master节点（192.168.56.20）：

# 由于默认拉取镜像地址k8s.gcr.io国内无法访问,这里需要指定阿里云镜像仓库地址 apiserver-advertise-address对应的IP为Master节点的IP
kubeadm init \
  --apiserver-advertise-address=192.168.56.20 \
  --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
  --kubernetes-version v1.18.0 \
  --service-cidr=10.96.0.0/12 \
  --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

根据提示消息，在Master节点上使用kubectl工具：

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

4）、部署K8s Node

根据提示，在两台Node节点（192.168.56.21和192.168.56.22）上执行如下的命令：

kubeadm join 192.168.56.20:6443 --token brmcna.yw1svs0vp4qqz1fm \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:921bea5a17d797b228e048316dada19e21e24a0187abce996c7d06d0fe6c831e

默认的token有效期为24小时，当过期之后，该token就不能用了，这时可以使用如下的命令创建token：

kubeadm token create --print-join-command

5）、部署CNI网络插件

在Master节点上使用kubectl工具查看节点状态：

kubectl get node

K8s支持多种网络插件，比如flannel、calico、canal等，这里使用的flannel

在Master节点上获取flannel配置文件：

kube-flannel.yml内容如下：

---
kind: Namespace
apiVersion: v1
metadata:
  name: kube-flannel
  labels:
    pod-security.kubernetes.io/enforce: privileged
---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: flannel
rules:
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - pods
  verbs:
  - get
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - nodes
  verbs:
  - list
  - watch
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - nodes/status
  verbs:
  - patch
---
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: flannel
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: flannel
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: flannel
  namespace: kube-flannel
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: flannel
  namespace: kube-flannel
---
kind: ConfigMap
apiVersion: v1
metadata:
  name: kube-flannel-cfg
  namespace: kube-flannel
  labels:
    tier: node
    app: flannel
data:
  cni-conf.json: |
    {
      "name": "cbr0",
      "cniVersion": "0.3.1",
      "plugins": [
        {
          "type": "flannel",
          "delegate": {
            "hairpinMode": true,
            "isDefaultGateway": true
          }
        },
        {
          "type": "portmap",
          "capabilities": {
            "portMappings": true
          }
        }
      ]
    }
  net-conf.json: |
    {
      "Network": "10.244.0.0/16",
      "Backend": {
        "Type": "vxlan"
      }
    }
---
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: kube-flannel-ds
  namespace: kube-flannel
  labels:
    tier: node
    app: flannel
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: flannel
  template:
    metadata:
      labels:
        tier: node
        app: flannel
    spec:
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: kubernetes.io/os
                operator: In
                values:
                - linux
      hostNetwork: true
      priorityClassName: system-node-critical
      tolerations:
      - operator: Exists
        effect: NoSchedule
      serviceAccountName: flannel
      initContainers:
      - name: install-cni-plugin
       #image: flannelcni/flannel-cni-plugin:v1.1.0 for ppc64le and mips64le (dockerhub limitations may apply)
        image: docker.io/rancher/mirrored-flannelcni-flannel-cni-plugin:v1.1.0
        command:
        - cp
        args:
        - -f
        - /flannel
        - /opt/cni/bin/flannel
        volumeMounts:
        - name: cni-plugin
          mountPath: /opt/cni/bin
      - name: install-cni
       #image: flannelcni/flannel:v0.19.2 for ppc64le and mips64le (dockerhub limitations may apply)
        image: docker.io/rancher/mirrored-flannelcni-flannel:v0.19.2
        command:
        - cp
        args:
        - -f
        - /etc/kube-flannel/cni-conf.json
        - /etc/cni/net.d/10-flannel.conflist
        volumeMounts:
        - name: cni
          mountPath: /etc/cni/net.d
        - name: flannel-cfg
          mountPath: /etc/kube-flannel/
      containers:
      - name: kube-flannel
       #image: flannelcni/flannel:v0.19.2 for ppc64le and mips64le (dockerhub limitations may apply)
        image: docker.io/rancher/mirrored-flannelcni-flannel:v0.19.2
        command:
        - /opt/bin/flanneld
        args:
        - --ip-masq
        - --kube-subnet-mgr
        resources:
          requests:
            cpu: "100m"
            memory: "50Mi"
          limits:
            cpu: "100m"
            memory: "50Mi"
        securityContext:
          privileged: false
          capabilities:
            add: ["NET_ADMIN", "NET_RAW"]
        env:
        - name: POD_NAME
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.name
        - name: POD_NAMESPACE
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.namespace
        - name: EVENT_QUEUE_DEPTH
          value: "5000"
        volumeMounts:
        - name: run
          mountPath: /run/flannel
        - name: flannel-cfg
          mountPath: /etc/kube-flannel/
        - name: xtables-lock
          mountPath: /run/xtables.lock
      volumes:
      - name: run
        hostPath:
          path: /run/flannel
      - name: cni-plugin
        hostPath:
          path: /opt/cni/bin
      - name: cni
        hostPath:
          path: /etc/cni/net.d
      - name: flannel-cfg
        configMap:
          name: kube-flannel-cfg
      - name: xtables-lock
        hostPath:
          path: /run/xtables.lock
          type: FileOrCreate

注意：由于我使用的CentOS服务器是多网卡，需要在配置文件中指定内网网卡，这里的网卡是enp0s8，修改内容如下：

      containers:
      - name: kube-flannel
       #image: flannelcni/flannel:v0.19.2 for ppc64le and mips64le (dockerhub limitations may apply)
        image: docker.io/rancher/mirrored-flannelcni-flannel:v0.19.2
        command:
        - /opt/bin/flanneld
        args:
        - --ip-masq
        - --kube-subnet-mgr
        - --iface=enp0s8

使用配置文件启动flannel：

kubectl apply -f kube-flannel.yml

查看部署CNI网络插件进度：

kubectl get pod -n kube-flannel

当所有pod状态都为Running时即安装完成

再次查看节点状态，此时所有Node状态都为Ready：

kubectl get node

6）、测试K8s集群

在K8s集群中部署一个Nginx，测试下集群是否正常工作

创建deployment：

kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.14-alpine

暴露NodePort端口：

kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort

查看服务状态：

kubectl get pods,svc -o wide

可以看到Nginx的Pod部署在k8s-node2节点（192.168.56.22），映射的NodePort为32296，使用浏览器访问http://192.168.56.22:32296/会看到Nginx欢迎页

2、部署Dashboard

1）、下载yaml，并运行Dashboard

1）下载yaml

wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.0.0/aio/deploy/recommended.yaml

2）修改kubernetes-dashboard的Service类型

vi recommended.yaml

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  labels:
    k8s-app: kubernetes-dashboard
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kubernetes-dashboard
spec:
  type: NodePort  # 新增
  ports:
    - port: 443
      targetPort: 8443
      nodePort: 30009  # 新增
  selector:
    k8s-app: kubernetes-dashboard

3）部署

kubectl apply -f recommended.yaml

4）查看namespace下的kubernetes-dashboard下的资源

kubectl get pod,svc -n kubernetes-dashboard -o wide

可以看到kubernetes-dashboard的Pod部署在k8s-node1节点（192.168.56.21），映射的NodePort为30009，使用浏览器访问https://192.168.56.21:30009/会看到kubernetes-dashboard的登录页

2）创建访问账户，获取token

1）创建账号

kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kubernetes-dashboard

2）授权

kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin-rb --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kubernetes-dashboard:dashboard-admin

3）获取账号token

kubectl get secrets -n kubernetes-dashboard | grep dashboard-admin

kubectl describe secrets dashboard-admin-token-kqhc7 -n kubernetes-dashboard

在登录页面上输入上面的token

登录后，看到如下页面：