Kubernetes----基于kubeadm工具在CentOS7.9虚拟机上部署一主两从类型的1.26版本的Kubernetes集群环境

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一、虚拟机环境准备

1.1 准备三台CentOS操作系统的虚拟机

环境规划信息如下，准备三台虚拟机，虚拟机的资源配置根据自身资源情况配置，最好设置2核以上，内存4G以上，磁盘50G以上，当然资源越多越好。

|主机名|ip地址|cpu|内存|磁盘|
|:—:—:—:—
|master|192.168.116.40|8核|32G|120G|
|node1|192.168.116.41|8核|32G|120G|
|node2|192.168.116.42|8核|32G|120G|

1.2 修改主机名

按照1.1中的主机名称的规划设置主机名，设置命令如下

hostnamectl set-hostname master  # 在192.168.116.40 上执行
hostnamectl set-hostname node1   # 在192.168.116.41 上执行
hostnamectl set-hostname node2   # 在192.168.116.42 上执行

设置完成后，可以通过执行 hostname 命令查看主机名称是否正确配置。

1.3 确认CentOS的版本符合要求

使用CentOS操作系统要求版本要大于等于7.5 ，可通过如下命令查看，确认CentOS操作系统的版本符合要求

cat /etc/redhat-release

1.4 配置地址解析

在三台虚拟机中分别编辑 /etc/hosts 文件，增加如下内容

192.168.116.40    master
192.168.116.41    node1
192.168.116.42    node2

配置完成后，分别在master节点上ping node1和node2，在node1节点上ping master和node2，在node2节点上ping master和node1节点，若均能ping通，则表示地址解析配置成功。

1.5 配置时间同步

在三台虚拟机上均执行如下命令

systemctl start chronyd
systemctl enable chronyd

配置完成后，可分别在三台虚拟机上执行date命令，大概确认时间是否已保持一致。如时间已保持一致，表明配置成功。

1.6 关闭防火墙

在三台虚拟机上均执行如下命令，关闭防火墙(测试环境可以直接关闭，生产环境则需要谨慎考虑)

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
systemctl stop iptables
systemctl disable iptables

1.7 禁用selinux

在三台虚拟机上分别编辑 /etc/selinux/config 文件，然后将 SELINUX=enforcing 修改为 SELINUX=disabled，如下为修改后的配置

# This file controls the state of SELinux on the system.
# SELINUX= can take one of these three values:
#     enforcing - SELinux security policy is enforced.
#     permissive - SELinux prints warnings instead of enforcing.
#     disabled - No SELinux policy is loaded.
SELINUX=disabled
# SELINUXTYPE= can take one of three two values:
#     targeted - Targeted processes are protected,
#     minimum - Modification of targeted policy. Only selected processes are protected.
#     mls - Multi Level Security protection.
SELINUXTYPE=targeted

修改后需要重启才会生效，这里暂时先不重启，待后续配置都配置完成后统一重启。

1.8 禁用swap分区

在三台服务器编辑 /etc/fstab 文件，然后将 /dev/mapper/centos-swap swap 一行注释，比如这里编辑后的配置如下所示

/dev/mapper/centos-root /       xfs     defaults        0       0
UUID=d2b7d48e-aec4-42ab-926a-6531422bd16e       /boot   xfs     defaults        0       0
#/dev/mapper/centos-swap        swap    swap    defaults        0       0

同样这里暂时也先不重启，待后续配置完成后统一重启。

1.9 修改Linux内核参数

在三台服务器上创建 /etc/sysctl.d/kubernetes.conf 文件，文件中增加如下内容

net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip.forward = 1

然后分别在三台服务器上执行如下命令，使配置生效

sysctl -p

然后分别在三台服务器上执行如下命令加载 br_netfilter 模块

modprobe br_netfilter

然后执行如下命令查看模块是否已被加载

lsmod | grep br_netfilter

当显示结果如下所示，则表示模块已被正确加载

[root@k8s-3 ~]# lsmod | grep br_netfilter
br_netfilter           22256  0
bridge                151336  1 br_netfilter
[root@k8s-3 ~]#

1.10 配置ipvs功能

在三台服务器上执行如下命令安装软件包 ipset和ipvsadm

yum install -y ipset ipvsadm

然后在三台服务器上分别创建 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules 文件，文件内容如下：

#!/bin/bash
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack_ipv4

然后执行如下命令为文件增加可执行权限

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

然后执行如下命令，即执行上述文件

bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules

执行完成后，通过执行 lsmod|grep ip_vs 命令查看结果，如下所示则表示配置成功

[root@k8s-3 ~]# lsmod|grep ip_vs
ip_vs_sh               12688  0
ip_vs_wrr              12697  0
ip_vs_rr               12600  0
ip_vs                 145458  6 ip_vs_rr,ip_vs_sh,ip_vs_wrr
nf_conntrack          139264  2 ip_vs,nf_conntrack_ipv4
libcrc32c              12644  3 xfs,ip_vs,nf_conntrack
[root@k8s-3 ~]#

1.11 重启三台服务器

至此，服务器的基础配置已经配置完成，此时可以重启三台服务器了。

二、安装Docker

2.1 配置Docker镜像源

wget http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
yum clean all
yum makecache

2.2 安装Docker

首先执行如下命令查看Docker的版本

yum list docker-ce --showduplicates

然后选择一个版本，比如这里选择 20.10.16-3.el7 版本，分别在三台服务器上执行如下命令安装Docker

yum install -y --setopt=obsolutes=0 docker-ce-20.10.16-3.el7

2.3 配置 daemon.json

在三台服务器上编辑 /etc/docker/daemon.json 文件，配置如下内容

{
    "exec-opts":["native.cgroupdriver=systemd"],
    "registry-mirrors":["https://ooe7wn09.mirror.aliyuncs.com"]
}

2.4 启动Docker并设置开机自启动

执行如下命令即可启动Docker并设置开机自启动Docker

systemctl start docker
systemctl enable docker

2.5 启用CRI

编辑 /etc/containerd/config.toml 文件，将 disabled_plugins = [“cri”] 一行注释

然后重启 containerd

systemctl restart containerd
systemctl restart docker

2.6 安装 cri-dockerd

下载并安装rpm

wget https://github.com/Mirantis/cri-dockerd/releases/download/v0.3.1/cri-dockerd-0.3.1-3.el7.x86_64.rpm
rpm -ivh cri-dockerd-0.3.1-3.el7.x86_64.rpm

修改配置 /usr/lib/systemd/system/cri-docker.service， ExecStart 修改为如下内容

ExecStart=/usr/bin/cri-dockerd --network-plugin=cni --pod-infra-container-image=registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.7

然后启动

systemctl daemon-reload
systemctl enable --now cri-docker

三、部署Kubernetes

3.1 配置Kubernetes的的阿里云的源

在三台服务器上编辑 /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo 文件，文件内容如下

[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

然后在三台服务器上执行如下命令更新yum源

yum clean all
yum makecache

3.2 安装 kubeadm、kubelet、kubectl

然后通过如下命令查看可以安装的版本

yum list --showduplicates | grep  kubeadm

比如这里可以安装 1.26.8-0 版本，即在三台服务器上执行如下命令安装 kubeadm，kubelet，kubectl

yum install -y --setopt=obsolutes=0 kubeadm-1.26.8-0 kubelet-1.26.8-0 kubectl-1.26.8-0

3.3 配置 kubelet

在三台服务器上编辑 /etc/sysconfig/kubelet 文件，然后编写如下内容

KUBELET_CGROUP_ARGS="--cgroup-driver=systemd"
KUBE_PROXY_MODE="ipvs"

然后执行如下命令设置 kubelet 开机自启动

systemctl enable kubelet

3.4 准备k8s集群环境需要的镜像

首先通过 kubeadm config images list 命令查看需要的镜像以及tag值，比如这里是

registry.k8s.io/kube-apiserver:v1.26.9
registry.k8s.io/kube-controller-manager:v1.26.9
registry.k8s.io/kube-scheduler:v1.26.9
registry.k8s.io/kube-proxy:v1.26.9
registry.k8s.io/pause:3.9
registry.k8s.io/etcd:3.5.6-0
registry.k8s.io/coredns/coredns:v1.9.3

因为k8s官网在国外，这里需要先从阿里云上下载，然后通过修改tag值的方式改为和k8s官网一样的，然后再进行安装
在三台服务器上执行如下命令

images=(kube-apiserver:v1.26.9 kube-controller-manager:v1.26.9 kube-scheduler:v1.26.9 kube-proxy:v1.26.9 pause:3.9 etcd:3.5.6-0 coredns:v1.9.3)
for imageName in ${images[@]} ; do
  docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/$imageName
  docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/$imageName k8s.gcr.io/$imageName
  docker rmi registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/$imageName
done
docker tag k8s.gcr.io/coredns:v1.9.3 k8s.gcr.io/coredns/coredns:v1.9.3

然后通过 docker images 查看镜像，如下所示即此时镜像与k8s需要的官方镜像一致了

[root@master ~]# docker images
REPOSITORY                           TAG        IMAGE ID       CREATED         SIZE
mysql                                5.7        d7b085374dbc   6 weeks ago     581MB
k8s.gcr.io/kube-apiserver            v1.21.14   e58b890e4ab4   14 months ago   126MB
k8s.gcr.io/kube-controller-manager   v1.21.14   454f3565bb8a   14 months ago   120MB
k8s.gcr.io/kube-scheduler            v1.21.14   f1e56fded161   14 months ago   50.9MB
k8s.gcr.io/kube-proxy                v1.21.14   93283b563d47   14 months ago   104MB
k8s.gcr.io/pause                     3.4.1      0f8457a4c2ec   2 years ago     683kB
k8s.gcr.io/coredns/coredns           v1.8.0     296a6d5035e2   2 years ago     42.5MB
k8s.gcr.io/coredns                   v1.8.0     296a6d5035e2   2 years ago     42.5MB
k8s.gcr.io/etcd                      3.4.13-0   0369cf4303ff   3 years ago     253MB
[root@master ~]#

3.5 k8s集群初始化

注意，此时只需在master节点执行如下命令即可

kubeadm init --kubernetes-version=v1.26.9 --pod-network-cidr=10.240.0.0/16 --service-cidr=10.96.0.0/12 --apiserver-advertise-address=192.168.116.40  --cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers

如下图所示，出现 “successfuly” 字样表示部署成功

然后根据回显中的提示，执行如下三条命令

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

根据提示，如下图所示，继续执行如下命令

export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf

此时通过 kubectl get nodes 命令可以查看当前集群环境的节点信息，如下所示，此时集群环境中只有一个master节点

[root@master ~]# kubectl get nodes
NAME     STATUS     ROLES                  AGE     VERSION
master   NotReady   control-plane,master   8m38s   v1.21.10
[root@master ~]#

在集群初始化的结果回显中如下图所示已经给出提示了，通过在节点服务器上执行如下命令即可增加集群节点，因此此时可以到node1和node2节点上执行此命令。

kubeadm join 192.168.116.40:6443 --token gcd293.mazg2vbx7td1q84g \
        --discovery-token-ca-cert-hash sha256:f6e8a63c31cf3b6b0e902368992d7358cdbd6de36c3e71bed291fa0ecd64fabd --cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock

然后再次在master节点中查看集群的节点信息，如下所示，此时集群环境中已经存在三个节点了

[root@master ~]# kubectl get nodes
NAME     STATUS     ROLES           AGE     VERSION
master   NotReady   control-plane   6m48s   v1.26.8
node1    NotReady   <none>          26s     v1.26.8
node2    NotReady   <none>          5s      v1.26.8

3.6 安装网络插件

注意，这里只需要在master节点上操作，即在master节点上执行如下命令

cd /opt/
wget  https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

然后编辑配置文件，将配置文件中namespace修改为 kube-system，子网范围也需要配置跟前面k8s初始化的时候一致，比如这里是 10.240.0.0/16，修改完成后，就可以执行如下命令了。

kubectl apply -f kube-flannel.yml

稍微等待一两分钟，再次在master节点上查看集群节点状态，如下所示，此时master、node1、node2节点状态均为Ready状态了

[root@master opt]# kubectl get nodes
NAME     STATUS   ROLES                  AGE     VERSION
master   Ready    control-plane,master   15m     v1.21.10
node1    Ready    <none>                 4m4s    v1.21.10
node2    Ready    <none>                 3m52s   v1.21.10
[root@master opt]#

至此，一主两从的Kubernetes集群环境就搭建完成了。