Kubernetes入门教程 --- 使用kubeadm进行集群安装

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1. Introduction

1.1 架构图

• 架构图
  左面的master架构
  右边是node架构

1.2 关键字介绍

• 关键字介绍
  kubectl：命令行工具
  Pod：kubernetes的最小控制单元，容器都是运行在pod中的，一个pod中可以有1个或者多个容器
  controller：负责维护集群的状态，比如副本期望数量、故障检测、自动扩展、滚动更新等
  api server：所有服务访问的唯一入口，提供认证、授权、访问控制、API 注册和发现等机制
  scheduler：负责资源的调度，按照预定的调度策略将 Pod 调度到相应的机器上
  etcd：键值对数据库，保存了整个集群的状态，官方将它定义成一个可信赖的分布式键值存储服务
  kubelet：负责维护容器的生命周期，同时也负责 Volume 和网络的管理
  kube-proxy：负责为 Service 提供 cluster 内部的服务发现和负载均衡
  Container runtime：负责镜像管理以及 Pod 和容器的真正运行
  label：标签，用于对pod进行分类，同一类pod会拥有相同的标签
  NameSpace：命名空间，用来隔离pod的运行环境

1.3 简述

• kubeadm是官方社区推出的一个用于快速部署kubernetes集群的工具。
  1.创建一个 Master 节点：kubeadm init
2.将一个 Node 节点加入到当前集群中：ubeadm join <Master节点的IP和端口

2. 使用Kubeadm Install

2.1 申请三个虚拟环境

序号	ip	节点类型
1	10.136.217.11	master
2	10.136.217.12	mode
3	10.136.217.13	node

2.2 准备安装环境

• 1.关闭selinux
  vim /etc/selinux/config
  添加 SELIUNX=disabled
并将其他两行注释掉
• 永久关闭selinux
  sed -i ‘s/enforcing/disabled/’ /etc/selinux/config
• 2.临时关闭swap内存
  swapoff -a
• 3.永久关闭swap内存
  vim /etc/fstab
  

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

• 设置host，在master节点
  vim /etc/hosts
  
• 调整内核参数
  cat > /etc/sysctl.d/kubernetes.conf << EOF
  #开启网桥模式，可将网桥的流量传递给iptables链
  net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
  #关闭ipv6协议
  net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1
net.ipv4.ip_forward=1
EOF
  
• 保存参数
  sysctl --system
  

2.3 配置yum源

• 配置源文件
  vim /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
  

[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/kube

2.4 安装Docker

• 安装wget
  yum install -y wget
• 配置docker源
  wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
• 安装docker
  yum -y install docker-ce-18.06.1.ce-3.el7
• 开机启动docker
  systemctl enable docker && systemctl start docker
• 查看docker版本
  docker --version
• 守护进程重启
  systemctl daemon-reload
  systemctl start docker
• 避免每次使用docker都要sudo
  sudo usermod -aG docker xxxxx

2.5 时间同步

• 安装组件
  yum install ntpdate -y
• 时间同步
  ntpdate http://time.windows.com

2.6 安装组件

• 安装
  yum install -y kubelet-1.20.0 kubeadm-1.20.0 kubectl-1.20.0
• 开机启动
  systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet
  
• kubelet命令补全
  echo “source <(kubectl completion bash)” >> ~/.bash_profile
  source ~/.bash_profile

2.7 部署集群

• 查看需要的镜像
  kubeadm config images list
  
• 上传 kubeadm-basic.images.tar.gz 压缩包至 /opt 目录
  tar zxvf kubeadm-basic.images.tar.gz
  
• for循环安装
  for i in $(ls /opt/kubeadm-basic.images/*.tar); do docker load -i $i; done
  
• 复制镜像都其他节点
  scp -r kubeadm-basic.images root@nodehostname:/opt
  
• 在其他节点for循环安装
  for i in $(ls /opt/kubeadm-basic.images/*.tar); do docker load -i $i; done
• 初始化kubeadm(方法一)
  kubeadm config print init-defaults > /opt/kubeadm-config.yaml
  cd opt
  vim kubeadm-config.yaml

vim kubeadm-config.yaml
......
localAPIEndpoint:
advertiseAddress: 192.168.229.90 #指定master节点的IP地址
bindPort: 6443
......
kubernetesVersion: v1.15.1   #指定kubernetes版本号
networking:
dnsDomain: cluster.local
podSubnet: "10.244.0.0/16"   #指定pod网段，10.244.0.0/16用于匹配flannel默认网段
serviceSubnet: 10.96.0.0/16  #指定service网段
scheduler: {}
--- #末尾再添加以下内容
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
kind: KubeProxyConfiguration
mode: ipvs  #把默认的service调度方式改为ipvs模式

• 初始化
  kubeadm init --config=kubeadm-config.yaml --experimental-upload-certs | tee kubeadm-init.log
  
• 证书目录
  ls /etc/kubernetes/pki
  
• 初始化kubeadm(方法二)
  kubeadm init --apiserver-advertise-address=0.0.0.0 --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers --kubernetes-version=v1.15.1 --service-cidr=10.1.0.0/16 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
• 参数详解
  1.apiserver-advertise-address：apiserver通告给其他组件的IP地址，一般应该为Master节点的用于集群内部通信的IP地址，0.0.0.0表示节点上所有可用地址
2.apiserver-bind-port：apiserver的监听端口，默认是6443
3.cert-dir：通讯的ssl证书文件，默认/etc/kubernetes/pki
4.control-plane-endpoint：控制台平面的共享终端，可以是负载均衡的ip地址或者dns域名，高可用集群时需要添加
5.image-repository：拉取镜像的镜像仓库，默认是k8s.gcr.io
6.kubernetes-version：指定kubernetes版本
7.pod-network-cidr：pod资源的网段，需与pod网络插件的值设置一致。通常，Flannel网络插件的默认为10.244.0.0/16，Calico插件的默认值为192.168.0.0/16；
8.service-cidr：service资源的网段
9.service-dns-domain：service全域名的后缀，默认是cluster.local
• 修改 kube-proxy 的 configmap，开启 ipvs
  kubectl edit cm kube-proxy -n=kube-system
  mode: ipvs
• 设定kubectl
  
• node 节点上执行 kubeadm join 命令加入群集
  kubeadm join 192.168.2.66:6443 --token abcdef.0123456789abcdef --discovery-token-ca-cert-hash sha256:aeeaa0e74c0854944d152aaf29f7b2f10863fc05a8dc1d73a7687b04bfde9e75

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

2.8 Master安装网络插卡

• master上安装calico.yaml，解决STATUS notReady
  wget https://docs.projectcalico.org/v3.8/manifests/calico.yaml --no-check-certificate
• 编辑calico.yaml
  将pod cidr => 192.168.0.0/16 改为 10.244.0.0/16
• 应用
  kubectl apply -f calico.yaml

3. 查询状态

3.1 查询node节点

• kubectl get nodes
  

3.2 查询pod

• 查询所有pod
  kubectl get pods --namespace=kube-system
  
• 查询具体pod
  kubectl --namespace=kube-system describe pod podname
  
• 查询k8s版本
  kubectl version
  

3.3 测试集群

• 在集群创建pod
  kubectl create deployment nginx --image=nginx
  kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
• 查看状态
  kubectl get pods
  kubectl get svc

3.4 部署Dashboard

• 下载
  wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.0.3/aio/deploy/recommended.yaml
• 修改Service为NodePort类型
  vim recommended.yaml
  
• 设定
  kubectl apply -f recommended.yaml
  kubectl get pods -n kubernetes-dashboard
  
• 访问
  https://NodeIP:30001

3.5 创建用户

• 创建用户
  kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kube-system
• 用户授权
  kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:dashboard-admin
• 获取用户Token
  kubectl describe secrets -n kube-system $(kubectl -n kube-system get secret | awk ‘/dashboard-admin/{print $1}’)
  
  

4. Version1.18特性

4.1 Debug

4.2 Sidecar

4.3 Volumn

4.4 ConfigMap/Secret

5. Error

• The connection to the server localhost:8080 was refused - did you specify the right host or port?
  1.编辑
vim /etc/profile
  添加 => export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf
2.更新
source /etc/profile

6. Awakening

         在一秒钟内看到本质的人和花半辈子也看不清一件事本质的人，自然是不一样的命运。