K8s（Kubernetes）簡介及安裝部署

k8s最初是在Gook8s是Kubernetes的簡稱，因為K和S之間有8個字母，所以才會被稱為k8s。gle公司內部使用了10多年的技術，它的前身是叫做Borg（博格），直到2015年才被Google公司捐贈為開源專案。

如果之前我們有接觸過OpenStack，那麼應該知道管理VM虛擬機器資源可以用OpenStack。那麼管理容器所對應的開源平臺是什麼呢？k8s就是其中之一，在k8s之前也有很多容器管理平臺，有docker自身的docker swarm，也有apache推出的Mesos等等。相比較而言，雖然k8s比其他推出的晚了些，但是絲毫不影響其火爆程度，除了其功能強大外，更何況它還有個好爹。

關於k8s更詳細的介紹，可以移步至k8s中文文件或者k8s官方網站 ，以便檢視更多資料。

接下來開始安裝部署k8s。

博文大綱：
一、環境準備
二、部署前準備

• 1、檢查docker版本、關閉防火牆及Selinux、清空iptables規則、禁用Swap交換分割槽
• 2、配置ssh免密登入、主機名解析及yum源
• 3、開啟iptables橋接功能及路由轉發
  三、配置k8s群集
• 1、安裝部署k8s相關工具
• 2、初始化k8s叢集
• 3、配置master節點狀態
• 4、配置node01及node02加入master群集
• 5、部署後的最佳化配置

一、環境準備

注：上述三臺centos 7.3伺服器，均執行docker服務，如果是測試環境，那麼記憶體最少2G，CPU至少雙核，並且docker服務的版本不建議過高，最好是18.09及以下。

如需部署docker服務，可參考博文：Docker的安裝詳細配置

二、部署前準備

1、檢查docker版本、關閉防火牆及Selinux、清空iptables規則、禁用Swap交換分割槽

注：以下操作需要在三臺docker主機上分別配置一次,哪怕是在生產環境，都需要進行以下操作，因為k8s有它自己的安全策略。

[root@master ~]# docker -v       #確認docker版本Docker version 18.09.0, build 4d60db4#關閉防火牆[root@master ~]# systemctl stop firewalld[root@master ~]# systemctl disable firewalld#關閉Selinux[root@master ~]# setenforce 0    [root@master ~]# vim /etc/sysconfig/selinux SELINUX=disabled          #將此處改為disabled[root@master ~]# iptables -F    #清空iptables規則#重啟docker服務[root@master ~]# systemctl daemon-reload[root@master ~]# systemctl restart docker#禁用swap交換分割槽[root@master ~]# swapoff -a   #臨時禁用swap[root@master ~]# vim /etc/fstab     #開啟自動掛載的配置檔案，將swap配置項註釋掉#/dev/mapper/cl-swap     swap                    swap    defaults        0 0#就註釋掉上面那行[root@node02 ~]# mount -a    #重新載入掛載的配置檔案[root@node02 ~]# free -h     #確認輸出的swap行如下（都為0）：Swap:            0B          0B          0B

2、配置ssh免密登入、主機名解析及yum源

注：以下沒有特別說明的操作，在master主機上操作即可

[root@master ~]# tail -3 /etc/hosts        #在該檔案新增三臺主機的解析192.168.20.6 master192.168.20.7 node01192.168.20.8 node02#配置ssh免密登入（為了方便在主機間複製配置檔案，可不做）[root@master ~]# ssh-keygen -t rsa  [root@master ~]# ssh-copy-id node01[root@master ~]# ssh-copy-id node02#將更改後的hosts檔案傳送到node01及node02[root@master ~]# scp /etc/hosts node01:/etc/[root@master ~]# scp /etc/hosts node02:/etc/#接下來配置yum源[root@master ~]# vim /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo  #編輯yum檔案[kubernetes] name=kubneters baseurl=以上url是阿里開源映象站，可複製網址自行檢視[root@master yum.repos.d]# yum repolist    #檢視剛剛配置的yum源中有沒有可用的包kubernetes               kubneters                      421  #返回的這一行不可為0[root@master yum.repos.d]# yum makecache    #製作yum後設資料快取#將yum源的配置檔案複製到另外兩臺節點主機上[root@master ~]# scp /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo node01:/etc/yum.repos.d/[root@master ~]# scp /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo node02:/etc/yum.repos.d/#在另外兩臺主機上，都需執行以下兩條命令[root@node01 ~]# yum repolistkubernetes               kubneters                      421  #返回的這一行不可為0[root@node01 ~]# yum makecache

3、開啟iptables橋接功能及路由轉發

同樣，沒有特別說明的配置，在master上進行配置即可。

#開啟iptables橋接功能[root@master ~]# vim /etc/sysctl.d/k8s.conf   #寫入以下配置net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1[root@master ~]# sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf   #重新整理配置net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1# PS：如果報錯“找不到檔案”，需要執行下面的命令以便載入一個模組。[root@master ~]# modprobe br_netfilter    #載入br_netfileter模組#將配置的k8s.conf檔案複製到另外兩臺節點[root@master ~]# scp /etc/sysctl.d/k8s.conf node01:/etc/sysctl.d/[root@master ~]# scp /etc/sysctl.d/k8s.conf node02:/etc/sysctl.d/#將配置檔案複製到另外兩臺節點後，需要在node01及02上分別執行下面的命令進行重新整理[root@node02 ~]# sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf     #重新整理配置檔案#接下來開啟路由轉發（三臺docker主機上都需要進行以下操作）[root@master ~]# echo "net.ipv4.ip_forward = 1" >> /etc/sysctl.conf#開啟路由轉發[root@master ~]# sysctl -p    #重新整理配置net.ipv4.ip_forward = 1

配置至此，部署前的工作就完成了。

在進行接下來的操作前，需要先下載我提供的映象。

三、配置k8s群集

1、安裝部署k8s相關工具

注：以下操作在master主機上進行

[root@master ~]# yum -y install kubelet-1.15.0-0 kubeadm-1.15.0-0 kubectl-1.15.0-0 #安裝k8s的master所需元件[root@master ~]# systemctl enable kubelet  #將kubelet加入開機自啟，但現在不要啟動[root@master ~]# mkdir images     [root@master ~]# cd images/[root@master images]# rz   #上傳我提供的所有映象包，共8個映象包[root@master images]# ls   #確認上傳的映象包coredns-1-3-1.tar         kube-proxy-1-15.tar etcd-3-3-10.tar           kube-scheduler-1-15.tar kube-apiserver-1-15.tar   myflannel-11-0.tar kube-controller-1-15.tar  pause-3-1.tar#接下來匯入上傳的映象包到docker映象中[root@master ~]# pwd     #指令碼不要和映象在同一個目錄/root [root@master ~]# vim a.sh       #編寫指令碼如下#!/bin/bashcd /root/images/for i in `ls`do         docker load < ${i}done[root@master ~]# sh a.sh      #執行指令碼，進行匯入映象

2、初始化k8s叢集

[root@master images]# kubeadm init --kubernetes-version=v1.15.0 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --service-cidr=10.96.0.0/12 --ignore-preflight-errors=Swap                    <!-- 這裡指定的版本必須和前面yum安裝的版本一致。指定的兩個網路則是官方建議使用的網段 如果執行上述命令後，返回CPU相關的報錯資訊，那麼需要調大CPU的核心數 初始化成功後，首先複製下面返回的這條命令，並妥善儲存 若初始化失敗，可以執行kubeadm reset進行重置群集                                               -->kubeadm join 192.168.20.6:6443 --token xfp7g5.6f2bdfjybt8a1j7r \     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:17895c549344a83daae4318360dc9c9212b5dc3b1fb7d79ef84a640c63e489e2                      <!-- 上面這條命令是用來其他節點加入到當前k8s群集中需要執行的 一旦丟失，特別麻煩，並且只有24小時有效期，每次初始化群集後產生的都不一樣                                               -->                 <!-- 接下來呢，依次執行返回的其他指令，如下（由於我是root使用者，所以就省略了sudo指令）：                                     -->[root@master ~]# mkdir -p $HOME/.kube [root@master ~]# cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config [root@master ~]# chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

返回的資訊截圖如下，供參考：

3、配置master節點狀態

[root@master images]# kubectl get nodes    #檢視群集節點資訊NAME     STATUS     ROLES    AGE   VERSION master   NotReady   master   14m   v1.15.0#可以看到master當前狀態為未準備

接下來可以去github官網進行以下操作以便檢視相應的命令：

點選進入後，下拉頁面到以下位置，並複製指定的命令到master節點執行一下：

[root@master images]# kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml#執行在github官網複製的命令

以上只是方式之一，在網路狀況良好的情況下建議使用上述方法（呼叫遠端檔案執行一下），若網速較差，建議使用以下方法：

[root@master images]# wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml#將github官網指定的.yml配置檔案下載到本地[root@master images]# ls | grep flannel.yml   #確定下載到了當前目錄kube-flannel.yml [root@master images]# kubectl apply -f kube-flannel.yml  #指定下載的.yml檔案執行相應命令

上述方法，二選一進行配置即可。

[root@master images]# kubectl get nodes   #再次檢視master狀態，發現已經成為了“Ready”NAME     STATUS   ROLES    AGE   VERSION master   Ready    master   30m   v1.15.0[root@master images]# ls /etc/kubernetes/    #k8s的配置檔案目錄[root@master images]# ls /etc/kubernetes/manifests/   #k8s的.yaml檔案存放目錄

4、配置node01及node02加入master群集

以下操作需要在node01及node02分別執行一次

[root@node01 ~]# yum -y install kubelet-1.15.0-0 kubeadm-1.15.0-0#安裝k8s相關元件[root@node01 ~]# systemctl enable kubelet.service    #設定為開機自啟[root@node01 ~]# mkdir images[root@node01 ~]# cd images/[root@node01 images]# rz   #上傳我提供的映象檔案，共三個，是下面 ls 命令檢視的三個[root@node01 images]# ls    #需要上傳的映象檔案如下kube-proxy-1-15.tar  myflannel-11-0.tar  pause-3-1.tar [root@node01 images]# docker load < kube-proxy-1-15.tar[root@node01 images]# docker load < myflannel-11-0.tar[root@node01 images]# docker load < pause-3-1.tar[root@node01 images]# kubeadm join 192.168.20.6:6443 --token xfp7g5.6f2bdfjybt8a1j7r --discovery-token-ca-cert-hash sha256:17895c549344a83daae4318360dc9c9212b5dc3b1fb7d79ef84a640c63e489e2#執行master初始化群集時返回的命令，以便加入到master的群集中

返回以下資訊，則表示加入成功：

自行將上述配置在node02主機上配置一次即可

當在node01及node02依次配置完成後，即可在master上進行檢視節點狀態，如下：

[root@master images]# kubectl get nodes    #在master上檢視節點資訊都為“Ready”NAME     STATUS   ROLES    AGE     VERSIONmaster   Ready    master   51m     v1.15.0node01   Ready    <none>   4m19s   v1.15.0node02   Ready    <none>   4m13s   v1.15.0

5、部署後的最佳化配置

其實配置至此，K8s已經完成了，但是為了以後更為方便的使用k8s，建議最佳化以下幾項：

• 設定table鍵的預設間距；
• 設定kubectl命令自動補全；
• 最佳化開機自啟配置。

1）設定table預設間距（該最佳化只需在master上進行配置即可，由於經常需要編寫.yml檔案所以才需要更改table間距）

[root@master images]# cd           #切換至宿主目錄[root@master ~]# echo "set tabstop=2" >> .vimrc   #將此引數寫入.vimrc檔案[root@master ~]# bash    #切換shell環境，使更改生效

2）設定kubectl命令自動補全（master和node節點都可配置）

[root@master ~]# yum -y install bash-completion[root@master ~]# source /usr/share/bash-completion/bash_completion [root@master ~]# source <(kubectl completion bash)[root@master ~]# echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bashrc

3）確認k8s群集沒有問題，並設定為開機自啟

master主機操作如下：

[root@master ~]# kubectl get pod -n kube-system   #檢視pod資源，類似於docker中的容器，確保返回的資訊都是running#“-n kube-system”：是k8s的名稱空間

上述命令返回的資訊如下：

master和node節點上都需要進行以下操作，以便設定為開機自啟：

[root@master ~]# systemctl enable kubelet[root@master ~]# systemctl enable docker

設定為開機自啟後，k8s群集的配置基本完成了，現在可以重啟一下這三臺伺服器，如果重啟後，執行下面的命令，狀態都還是running，則表示絕對沒有問題了。

[root@master ~]# kubectl get pod -n kube-system    #重啟後驗證狀態是否還都是running