1 搭建K8s环境平台规划

1.1 单master集群

1.2 多master集群

2 服务器硬件配置要求

在开始部署k8s集群之前，服务器需要满足以下条件：

  • 一台或多台服务器，操作系统CentOS 7.x-86_x64；
  • 硬盘配置：内存2GB或更多，CPU2核或更多，硬盘30GB或更多；
  • 集群中的所有机器之间网络互通；
  • 可以访问外网，需要拉取镜像；
  • 禁止swap分区。

3 搭建k8s集群部署方式

目前生产部署k8s集群主要有两种方式：

  • kubeadm（新手推荐，本文采用kubeadm）
    • kubeadm是一个k8s部署工具，提供kubeadmin init和kubeadm join，用于快速部署k8s集群。
    • 官网地址：Kubeadm | Kubernetes
  • 二级制包
    • 从GitHub下载发行版的二进制包，手动部署每个组件，组成k8s集群。

kubeadm降低部署门槛，但是屏蔽了很多细节，遇到问题很难排查，如果想要更容易可控，推荐使用二级制包部署k8s集群，虽然手动部署麻烦点，期间可以学习很多工作原理，也有利于后期维护。

4 采用“kubeadm”搭建k8s集群

4.1 概述

kubeadm是官方社区推出的一个用于快速部署k8s集群的工具，这个工具能通过两个命令快速搭建master环境和加入master集群。

4.2 准备环境

角色

IP

k8s-master172.20.80.254
k8s-node1172.20.161.245
k8s-node2172.20.165.125

4.3 系统初始化

4.3.0 先他妈yum update一下，别问为什么，问就是坑

4.3.1 关闭防火墙（所有节点）

  • 关闭防火墙

systemctl stop firewalld

  • 禁止防火墙开机自启

systemctl disable firewalld

4.3.2 关闭selinux（所有节点）

  • 永久关闭

# 永久

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

# 重启

reboot

  • 临时关闭（不建议使用这条命令）

# 临时

setenforce 0

4.3.3 关闭swap分区（所有节点）

  • 永久关闭swap分区

# 永久

sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

# 重启

reboot

  • 临时关闭swap分区（不建议使用这条命令）

swapoff -a

4.3.4 配置主机名（所有节点）

  • 设置主机名

hostnamectl set-hostname <hostname>

  • 设置master的主机名

hostnamectl set-hostname k8s-master

  • 设置node1的主机名

hostnamectl set-hostname k8s-node1

  • 设置node2的主机名

hostnamectl set-hostname k8s-node2

4.3.5 配置hosts文件（所有节点）

  • 在每个节点添加hosts

cat >> /etc/hosts << EOF

172.20.80.254 k8s-master

172.20.161.245 k8s-node1

172.20.165.125 k8s-node2

EOF

4.3.6 将桥接的IPv4流量传递到iptables的链（所有节点）

  • 在每个节点添加h如下的命令

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

EOF

# 加载br_netfilter模块

modprobe br_netfilter

# 查看是否加载

lsmod | grep br_netfilter

# 生效

sysctl --system

4.3.7 配置时间同步（所有节点）

  • 在每个节点添加h如下的命令

yum install ntpdate -y

ntpdate time.windows.com

4.3.8 开启ipvs（所有节点）

  • 在每个节点安装ipset和ipvsadm

yum -y install ipset ipvsadm

  • 在所有节点执行如下脚本

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

4.4 所有节点安装Docker/kubeadm/kubelet/kubectl

4.4.1 概述

  • k8s默认CRI（容器运行时）为Docker，因此需要先安装Docker。

4.4.2 安装Docker

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

yum -y install docker-ce-18.06.3.ce-3.el7

systemctl enable docker && systemctl start docker

docker version

  • 设置Docker镜像加速器，同时指定docker的cgroupdriver为systemd，这个systemd很重要，docker和k8s的cgroup driver必须一致，否则无法安装

sudo mkdir -p /etc/docker

sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'

{

  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],

  "registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]

}

EOF

sudo systemctl daemon-reload

sudo systemctl restart docker

4.4.3 添加阿里云的YUM软件源 (如果k8s的源无法外网访问，请移步到：当服务器无法连接外网时如何处理  中的下载k8s源 步骤)

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

4.4.4 安装kubeadm、kubelet和kubectl

  • 由于版本更新频繁，这里指定版本号部署

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

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

vim /etc/sysconfig/kubelet

# 修改

KUBELET_EXTRA_ARGS="--cgroup-driver=systemd"

  • 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

4.5 部署k8s的Master节点

  • 部署k8s的Master节点（172.20.80.254）：

# 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

kubeadm init \

  --apiserver-advertise-address=172.20.80.254 \

  --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

  • 请将图中 kubeadm join.... 这两行话拷贝下来，后面node加入集群时要用

  • 根据提示信息，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

4.6 添加k8s的Node节点

  • 在172.20.161.245（k8s-node1)和172.20.165.125上添加如下的命令（该命令为上一步拷贝下来的命令）

# 向k8s集群中添加Node节点

kubeadm join 172.20.80.254:6443 --token 4016im.eg4e10yamcbxjm59 \

    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:ce2111ce594e5189255144a72268250e5eedda87470cc3a1f69f8c973927699e

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

kubeadm token create --print-join-command

# 生成一个永不过期的token

kubeadm token create --ttl 0

4.6.1 番外篇之删除节点（非必须勿用）

注意：以下操作都是在master下操作。

  • 先将节点设置为维护模式(k8s-node1是节点名称)

kubectl drain k8s-node1 --delete-local-data --force --ignore-daemonsets node/k8s-node1

  • 删除节点

kubectl delete node k8s-node1

  • 确认是否已删除

kubectl get nodes

4.7 部署CNI网络插件

  • 根据提示，在Master节点使用kubectl工具查看节点状态：

kubectl get nodes

  • 在Master节点部署CNI网络插件(可能会失败，如果失败，请下载到本地，然后安装，如果wget也不行，请将网址拷贝到你自己的电脑上下载，下载完毕后将yml文件再传到服务器上，可以使用scp命令（见下图中的scp命令使用）

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

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

备注：此图只用于本地上传kube-flannel.yaml文件

  • 查看部署CNI网络插件进度：

kubectl get pods -n kube-system

  • 再次在Master节点使用kubectl工具查看节点状态：

kubectl get nodes

  • 查看集群健康状态：

kubectl get cs

kubectl cluster-info

# kubernetes
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