kubernetes的搭建（一）

代码你敲我不敲發表於2024-05-01

叢集的搭建

叢集的型別

kubunetes的叢集型別大致上分為兩類：一主多從和多主多從。

一主多從：一臺master節點和多臺node節點，搭建簡單，但是有單機故障的風險，適用於測試環境
多主多從：多臺master節點和多臺node節點，搭建麻煩，安全性高，適用於生產環境

為了測試簡單，本次搭建的是：一主兩從

安裝方式

kubernetes有多種部署方式，目前主流的方式有如下：

minikube: 一個用於快速搭建單節點kubernetes的工具
kubeadm：一個用於快速搭建kubernetes叢集的工具
二進位制包：從官網下載每個元件的二進位制包，依次去安裝，次方式對與理解kubernetes元件更加有效

安裝前準備

主機規劃：

作用	ip	作業系統	配置
master	192.168.109.100	centos7 基礎設施伺服器	2 cpu 2G記憶體 50G硬碟
node1	192.168.109.101	centos7 基礎設施伺服器	2 cpu 2G記憶體 50G硬碟
node2	192.168.109.102	centos7 基礎設施伺服器	2 cpu 2G記憶體 50G硬碟

搭建基礎環境

配置網路卡ip和yum源

檢視系統版本

[root@master ~]# cat /etc/redhat-release 
CentOS Linux release 7.5.1804 (Core)
[root@node1 ~]# cat /etc/redhat-release 
CentOS Linux release 7.5.1804 (Core) 
[root@node2 ~]# cat /etc/redhat-release 
CentOS Linux release 7.5.1804 (Core)

配置域名解析

master

[root@master ~]# cat /etc/hosts
127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
192.168.109.100 master
192.168.109.101 node1
192.168.109.102 node2

node1

[root@node1 ~]# cat /etc/hosts
127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
192.168.109.100 master
192.168.109.101 node1
192.168.109.102 node2

node2

[root@node2 ~]# cat /etc/hosts
127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
192.168.109.100 master
192.168.109.101 node1
192.168.109.102 node2

配置時間同步
啟動chronyd服務並且設定開機自啟

master

[root@master ~]# systemctl start  chronyd
[root@master ~]# systemctl enable chronyd

node1

[root@node1 ~]# systemctl start chronyd
[root@node1 ~]# systemctl enable chronyd

node2

[root@node2 ~]# systemctl start chronyd
[root@node2 ~]# 
[root@node2 ~]# systemctl enable chronyd

禁用iptable和firewalld服務
1.關閉firewalld

master

[root@master ~]# systemctl enable chronyd
[root@master ~]# systemctl stop firewalld.service   
[root@master ~]# systemctl status firewalld
● firewalld.service - firewalld - dynamic firewall daemon
Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/firewalld.service; enabled; vendor preset: enabled)
Active: inactive (dead) since 三 2024-05-01 14:52:19 CST; 51s ago
Docs: man:firewalld(1)
Process: 717 ExecStart=/usr/sbin/firewalld --nofork --nopid $FIREWALLD_ARGS (code=exited, status=0/SUCCESS)
Main PID: 717 (code=exited, status=0/SUCCESS)

5月 01 13:51:29 master systemd[1]: Starting firewalld - dynamic fi....
月 01 13:51:30 master systemd[1]: Started firewalld - dynamic fir....
月 01 14:52:16 master systemd[1]: Stopping firewalld - dynamic fi....
5月 01 14:52:19 master systemd[1]: Stopped firewalld - dynamic fir....
Hint: Some lines were ellipsized, use -l to show in full.
[root@master ~]# systemctl disable firewalld.service 
Removed symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/firewalld.service.
Removed symlink /etc/systemd/system/dbus-org.fedoraproject.FirewallD1.service.

node1

[root@node1 ~]# systemctl stop firewalld.service 
[root@node1 ~]# systemctl status firewalld
● firewalld.service - firewalld - dynamic firewall daemon
Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/firewalld.service; enabled; vendor preset: enabled)
Active: inactive (dead) since 三 2024-05-01 14:52:20 CST; 51s ago
 Docs: man:firewalld(1)
Process: 724 ExecStart=/usr/sbin/firewalld --nofork --nopid $FIREWALLD_ARGS (code=exited, status=0/SUCCESS)
Main PID: 724 (code=exited, status=0/SUCCESS)

5月 01 13:51:37 master systemd[1]: Starting firewalld - dynamic firewall daemon...
5月 01 13:51:37 master systemd[1]: Started firewalld - dynamic firewall daemon.
5月 01 14:52:16 node1 systemd[1]: Stopping firewalld - dynamic firewall daemon...
5月 01 14:52:20 node1 systemd[1]: Stopped firewalld - dynamic firewall daemon.
[root@node1 ~]# systemctl disable firewalld.service 
Removed symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/firewalld.service.
Removed symlink /etc/systemd/system/dbus-org.fedoraproject.FirewallD1.service.

node2

[root@node2 ~]# systemctl stop firewalld.service 
[root@node2 ~]# systemctl status firewalld
● firewalld.service - firewalld - dynamic firewall daemon
Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/firewalld.service; enabled; vendor preset: enabled)
Active: inactive (dead) since 三 2024-05-01 14:52:19 CST; 52s ago
 Docs: man:firewalld(1)
Process: 724 ExecStart=/usr/sbin/firewalld --nofork --nopid $FIREWALLD_ARGS (code=exited, status=0/SUCCESS)
Main PID: 724 (code=exited, status=0/SUCCESS)

5月 01 13:51:40 master systemd[1]: Starting firewalld - dynamic firewall daemon...
5月 01 13:51:41 master systemd[1]: Started firewalld - dynamic firewall daemon.
5月 01 14:52:16 node2 systemd[1]: Stopping firewalld - dynamic firewall daemon...
5月 01 14:52:19 node2 systemd[1]: Stopped firewalld - dynamic firewall daemon.
[root@node2 ~]# systemctl disable firewalld.service 
Removed symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/firewalld.service.
Removed symlink /etc/systemd/system/dbus-org.fedoraproject.FirewallD1.service.

關閉iptables
當前虛擬機器並沒有iptables服務，所以不用關閉
比如：

[root@master ~]# systemctl stop  iptables
Failed to stop iptables.service: Unit iptables.service not loaded.

禁用selinux

master

[root@master ~]# sed -i 's/'SELINUX=enforcing'/'SELINUX=disabled/g'' /etc/selinux/config

node1

[root@node1 ~]# sed -i 's/'SELINUX=enforcing'/'SELINUX=disabled/g'' /etc/selinux/config

node2

[root@node2 ~]# sed -i 's/'SELINUX=enforcing'/'SELINUX=disabled/g'' /etc/selinux/config

禁止使用swap分割槽
kubernetes不支援swap分割槽，所以需要禁止使用swap分割槽
直接將/etc/fstab檔案中的swap相關配置註釋掉

master

[root@master ~]# cat /etc/fstab 
#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Wed May  1 21:37:04 2024
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
/dev/mapper/centos-root /                       xfs     defaults        0 0
UUID=d97390d4-c671-411c-9371-015002de02a5 /boot                   xfs     defaults        0 0
#/dev/mapper/centos-swap swap                    swap    defaults        0 0
[root@master ~]#

node1

[root@node1 ~]# cat /etc/fstab 
#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Wed May  1 21:37:04 2024
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
/dev/mapper/centos-root /                       xfs     defaults        0 0
UUID=d97390d4-c671-411c-9371-015002de02a5 /boot                   xfs     defaults        0 0
#/dev/mapper/centos-swap swap                    swap    defaults        0 0

node2

[root@node2 ~]# cat /etc/fstab 
#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Wed May  1 21:37:04 2024
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
/dev/mapper/centos-root /                       xfs     defaults        0 0
UUID=d97390d4-c671-411c-9371-015002de02a5 /boot                   xfs     defaults        0 0
#/dev/mapper/centos-swap swap                    swap    defaults        0 0

修改linux核心引數,新增網橋過濾和地址轉發功能

master

[root@master ~]# cat /etc/  sysctl.d/kubernetes.conf 
net.bridge. bridge-nf-call-ip6tables     = 1
net.bridge. bridge-nf-call-iptables =    1
net.ipv4.ip_forward = 1
[root@master ~]#

node1

[root@node1 ~]# cat /etc/   sysctl.d/kubernetes.conf 
net.bridge. bridge-nf-call-ip6tables     = 1
net.bridge. bridge-nf-call-iptables =    1
net.ipv4.ip_forward = 1

node2

[root@node2 ~]# cat /etc/   sysctl.d/kubernetes.conf 
net.bridge. bridge-nf-call-ip6tables     = 1
net.bridge. bridge-nf-call-iptables =    1
net.ipv4.ip_forward = 1

重新載入配置和載入網橋過濾模組

master

[root@master ~]#       sysctl -p
[root@master ~]#       modprobe br_netfilter

node1

[root@node1 ~]#        sysctl -p
[root@node1 ~]#        modprobe           br_netfilter

node2

[root@node2 ~]#        sysctl -p
[root@node2 ~]#        modprobe           br_netfilter

檢視是否載入成功,使用如下命令
```
lsmod |grep br_netfil
```

配置ipvs功能
在kubernetes中service有兩種代理模型，一種是基於iptables的，一種是基於ipvs的。兩者比較的話，ipvs的效能，明顯要高一些，但是如果要是用它，需要手動載入ipvs模組

安裝ipset和ipvsadmin （如果沒有指定虛擬機器，三臺同樣的操作）

[root@master ~]# yum -y     install ipset ipvsadmin

新增需要載入的模組寫入腳本檔案

[root@master ~]# cat /etc/  sysconfig/modules/ipvs.   modules 
#!/bin/bash  
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe --     nf_conntrack_ipv4

設定指令碼檔案可執行許可權

[root@master ~]# chmod  +x /etc/sysconfig/modules/   ipvs.modules

執行指令碼檔案

[root@master ~]# /bin/  bash /etc/sysconfig/  modules/ipvs.modules

檢視是否載入成功

[root@master ~]# lsmod  |   grep -e ip_vs -e   nf_conntrack_ipv4
nf_conntrack_ipv4       15053  0 
nf_defrag_ipv4          12729  1 nf_conntrack_ipv4
ip_vs_sh                12688  0 
ip_vs_wrr               12697  0 
ip_vs_rr                12600  0 
ip_vs                   141432  6 ip_vs_rr,   ip_vs_sh,ip_vs_wrr
nf_conntrack            133053  2 ip_vs,  nf_conntrack_ipv4
libcrc32c               12644  3 xfs,ip_vs,  nf_conntrack

重啟虛擬機器

reboot

檢查swap分割槽和selinux

[root@master ~]# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           1982         100        1752           9         130        1726
Swap:             0           0           0
[root@master ~]# getenforce 
Disabled
[root@master ~]#

環境搭建（二）

安裝docker

切換映象源

  [root@master yum.repos.d]# wget docker-ce.repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

檢視當前映象源中支援的docker版本

yum list docker-ce --showduplicates

安裝指定版本的docker
ps: 安裝指定版本的docker必須使用--setopt=obsoletes=1選項，否則yum會自動安裝更高版本
```
[root@master yum.repos.d]   # yum install  --setopt=obsoletes=0     docker-ce-18.06.2.ce-3. el7 -y
```

新增一個配置檔案,設定docker開機自啟
docker在預設情況下使用cgroupdiver為cgroupfs，而kubernetes推薦使用systemd來代替cgroupfs，所以需要修改配置檔案

[root@master ~]# mkdir /    etc/docker
[root@master ~]# vim /etc/  docker/daemon.json
[root@master ~]#    systemctl restart docker.  service 
[root@master ~]#    systemctl enable docker
Created symlink from /etc/  systemd/system/multi-user.    target.wants/docker.    service to /usr/lib/    systemd/system/docker.  service.
[root@master ~]# docker     --version
Docker version 18.06.   2-ce, build 6d37f41
[root@master ~]#

安裝kubernetes

配置yum源

[root@master yum.repos.d]   # cat k8s.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
 //yum倉庫的配置檔案一定要頂格寫

安裝kubelet、kubeadm、kubectl

[root@master yum.repos.d]# yum -y install --setopt=obsoletes=0 kubeadm-1.17.4-0 kubelet-1.17.4-0 kubectl-1.17.4-0 -y

配置kubelet的cgroup

[root@master yum.repos.d]# cat /etc/sysconfig/kubelet 
KUBELET_CGROUP_ARGS="--cgroup-drive=systemd"
KUBE_PROXT_MODE="ipvs"
//手動指定使用ipvs代理

設定kubelet開機自啟

[root@master yum.repos.d]# systemctl enable kubelet.service 
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/kubelet.service to /usr/lib/systemd/system/kubelet.service.
[root@master yum.repos.d]#  //後面配置叢集啟動的時候，會自動啟動kubelet，不需要手動啟動

準備叢集映象

#在安裝叢集之前，必須提前準備好叢集需要的映象，所需映象可以使用·kubeadm config images list·命令檢視
# 下載映象
# 次映象在k8s的倉庫中，由於網路問題，無法連線，所以嘗試使用aliyun倉庫中的映象。然後改名成k8s的映象，最後在刪除阿里雲的映象
images=(
    kube-apiserver:v1.17.4
    kube-controller-manager:v1.17.4
    kube-scheduler:v1.17.4
    kube-proxy:v1.17.4
    pause:3.1
    etcd:3.4.3-0
    coredns:1.6.5
)

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 images

docker images 檢視出來7個映象

[root@master yum.repos.d]# docker images  
REPOSITORY                           TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
k8s.gcr.io/kube-proxy                v1.17.4             6dec7cfde1e5        4 years ago         116MB
k8s.gcr.io/kube-apiserver            v1.17.4             2e1ba57fe95a        4 years ago         171MB
k8s.gcr.io/kube-controller-manager   v1.17.4             7f997fcf3e94        4 years ago         161MB
k8s.gcr.io/kube-scheduler            v1.17.4             5db16c1c7aff        4 years ago         94.4MB
k8s.gcr.io/coredns                   1.6.5               70f311871ae1        4 years ago         41.6MB
k8s.gcr.io/etcd                      3.4.3-0             303ce5db0e90        4 years ago         288MB
k8s.gcr.io/pause                     3.1                 da86e6ba6ca1        6 years ago         742kB
[root@master yum.repos.d]#

從這裡開始只使用master節點

叢集初始化

初始化，只需要在master上執行

kubeadm  init \
    --kubernetes-version=v1.17.4 \
    --pod-network-cidr=10.24 4.0.0/16 \
    --service-cidr=10.96.0.0/12 \
    --apiserver-advertise-address=192.168.200.128

看到successful表示成功

如果遇到報錯，需要再次執行初始化，刪除掉之前生成的重複檔案，關閉服務。再次init執行
配置kubectl

 wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
 kubectl apply -f  kube-flannel.yml
 （kubectl delete -f kube-flannel.yml    刪除）

- 測試（nginx）

kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.14-alpine
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
kubectl get pod
kubectl get service
curl http://192.168.109.101:31775

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