Kubeadm快速部署k8s

实验准备master（2C/4G，cpu核心数要求大于2）192.168.80.10docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannelnode01（2C/2G）192.168.80.30docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannelnode02（2C/2G）192.168.80.40docker、kubeadm、kubelet、kubectl

羽织歌

2610人浏览 · 2022-03-29 20:21:51

羽织歌 · 2022-03-29 20:21:51 发布

实验准备

一、环境准备

1.1 所有节点，关闭防火墙规则，关闭selinux，关闭swap交换

三、所有节点安装kubeadm，kubelet和kubectl

4.2 在 master 节点上传 v1.20.11.zip 压缩包至 /opt 目录

4.3 复制镜像和脚本到 node 节点，并在 node 节点上执行脚本加载镜像文件

4.4 初始化kubeadm

4.5 末尾再添加以下内容

4.6 查看 kubeadm-init 日志

4.7 kubernetes配置文件目录

4.8 存放ca等证书和密码的目录

4.9 设定kubectl

4.10 如果 kubectl get cs 发现集群不健康，更改以下两个文件

4.11 所有节点部署网络插件flannel

6.10 在一个node节点上登录harbor

6.11 上传镜像

6.13 在master节点上删除之前创建的nginx资源

七、内核参数优化方案

实验准备

master（2C/4G，cpu核心数要求大于2）	192.168.80.10	docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel
node01（2C/2G）	192.168.80.30	docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel
node02（2C/2G）	192.168.80.40	docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel
Harbor节点（hub.kgc.com）	192.168.80.70	docker、docker-compose、harbor-offline-v1.2.2

实验步骤：

1、在所有节点上安装Docker和kubeadm
2、部署Kubernetes Master
3、部署容器网络插件
4、部署 Kubernetes Node，将节点加入Kubernetes集群中
5、部署 Dashboard Web 页面，可视化查看Kubernetes资源
6、部署Harbor 私有仓库，存放镜像资源

一、环境准备

1.1 所有节点，关闭防火墙规则，关闭selinux，关闭swap交换

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
iptables -F && iptables -t nat -F && iptables -t mangle -F && iptables -X
swapoff -a						#交换分区必须要关闭
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab		#永久关闭swap分区，&符号在sed命令中代表上次匹配的结果
#加载 ip_vs 模块
for i in $(ls /usr/lib/modules/$(uname -r)/kernel/net/netfilter/ipvs|grep -o "^[^.]*");do echo $i; /sbin/modinfo -F filename $i >/dev/null 2>&1 && /sbin/modprobe $i;done

1.2 修改主机名

hostnamectl set-hostname master01
hostnamectl set-hostname node01
hostnamectl set-hostname node02

1.3 所有节点修改hosts文件

vim /etc/hosts
192.168.80.10 master01
192.168.80.30 node01
192.168.80.40 node02

用这个快
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.80.10 master01
192.168.80.30 node01
192.168.80.40 node02
EOF

1.4 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

参数生效
sysctl --system

二、所有节点安装docker

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo 
yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
 
mkdir /etc/docker
cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
  "registry-mirrors": ["https://6ijb8ubo.mirror.aliyuncs.com"],
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "100m"
  }
}
EOF
#使用Systemd管理的Cgroup来进行资源控制与管理，因为相对Cgroupfs而言，Systemd限制CPU、内存等资源更加简单和成熟稳定。
#日志使用json-file格式类型存储，大小为100M，保存在/var/log/containers目录下，方便ELK等日志系统收集和管理日志。

三、所有节点安装kubeadm，kubelet和kubectl

3.1 定义kubernetes源

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

yum install -y kubelet-1.20.11 kubeadm-1.20.11 kubectl-1.20.11

3.2 开机自启kubelet

systemctl enable kubelet.service
#K8S通过kubeadm安装出来以后都是以Pod方式存在，即底层是以容器方式运行，所以kubelet必须设置开机自启

四、部署K8S集群

4.1 查看初始化需要的镜像

kubeadm config images list

4.2 在 master 节点上传 v1.20.11.zip 压缩包至 /opt 目录

unzip v1.20.11.zip
cd /opt/v1.20.11
for i in $(ls *.tar); do docker load -i $i; done

4.3 复制镜像和脚本到 node 节点，并在 node 节点上执行脚本加载镜像文件

scp -r /opt/v1.20.11 root@node01:/opt
scp -r /opt/v1.20.11 root@node02:/opt

4.4 初始化kubeadm

方法一：
kubeadm config print init-defaults > /opt/kubeadm-config.yaml
 
cd /opt/
vim kubeadm-config.yaml
......
11 localAPIEndpoint:
12   advertiseAddress: 192.168.80.10		#指定master节点的IP地址
13   bindPort: 6443
......
34 kubernetesVersion: v1.20.11				#指定kubernetes版本号
35 networking:
36   dnsDomain: cluster.local
37   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
38   serviceSubnet: 10.96.0.0/16			#指定service网段
39 scheduler: {}

4.5 末尾再添加以下内容

apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
kind: KubeProxyConfiguration
mode: ipvs									#把默认的kube-proxy调度方式改为ipvs模式
 
kubeadm init --config=kubeadm-config.yaml --upload-certs | tee kubeadm-init.log
#--experimental-upload-certs 参数可以在后续执行加入节点时自动分发证书文件，k8sV1.16版本开始替换为 --upload-certs
#tee kubeadm-init.log 用以输出日志

4.6 查看 kubeadm-init 日志

less kubeadm-init.log
按q退出

4.7 kubernetes配置文件目录

ls /etc/kubernetes/

4.8 存放ca等证书和密码的目录

ls /etc/kubernetes/pki

方法二：
kubeadm init \
--apiserver-advertise-address=192.168.80.10 \
--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
--kubernetes-version=v1.20.11 \
--service-cidr=10.96.0.0/16 \
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
--token-ttl=0



初始化集群需使用kubeadm init命令，可以指定具体参数初始化，也可以指定配置文件初始化。
可选参数：
--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
--apiserver-bind-port：apiserver的监听端口，默认是6443
--cert-dir：通讯的ssl证书文件，默认/etc/kubernetes/pki
--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
--image-repository：拉取镜像的镜像仓库，默认是k8s.gcr.io
--kubernetes-version：指定kubernetes版本
--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；
--service-cidr：service资源的网段
--service-dns-domain：service全域名的后缀，默认是cluster.local



方法二初始化后需要修改 kube-proxy 的 configmap，开启 ipvs
kubectl edit cm kube-proxy -n=kube-system
修改mode: ipvs



提示：
......
Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!
 
To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:
 
  mkdir -p $HOME/.kube
  sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
  sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
 
You should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:
  https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/
 
Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:
 
kubeadm join 192.168.80.10:6443 --token rc0kfs.a1sfe3gl4dvopck5 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:864fe553c812df2af262b406b707db68b0fd450dc08b34efb73dd5a4771d37a2

4.9 设定kubectl

kubectl需经由API server认证及授权后方能执行相应的管理操作，kubeadm 部署的集群为其生成了一个具有管理员权限的认证配置文件 /etc/kubernetes/admin.conf，它可由 kubectl 通过默认的 “$HOME/.kube/config” 的路径进行加载。
 
mkdir -p $HOME/.kube
cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

4.10 如果 kubectl get cs 发现集群不健康，更改以下两个文件

vim /etc/kubernetes/manifests/kube-scheduler.yaml 
vim /etc/kubernetes/manifests/kube-controller-manager.yaml
# 修改如下内容
把--bind-address=127.0.0.1变成--bind-address=192.168.80.10		#修改成k8s的控制节点master01的ip
把httpGet:字段下的hosts由127.0.0.1变成192.168.80.10（有两处）
#- --port=0					# 搜索port=0，把这一行注释掉
 
systemctl restart kubelet

4.11 所有节点部署网络插件flannel

方法一：
//所有节点上传flannel镜像 flannel.tar 到 /opt 目录，master节点上传 kube-flannel.yml 文件
cd /opt
docker load < flannel.tar
 
//在 master 节点创建 flannel 资源
kubectl apply -f kube-flannel.yml

方法二：
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
 
 
//在 node 节点上执行 kubeadm join 命令加入群集
[root@node01 opt]# kubeadm join 192.168.80.10:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \
>     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:0d33e878f9c06d83ae88b49969d0d47e2260ab60eca163a578b6f8eaa32ea343

4.12 在master节点查看节点状态

kubectl get nodes
 
kubectl get pods -n kube-system

4.13 测试 pod 资源创建

kubectl create deployment nginx-dayu --image=nginx
 
kubectl get pods -o wide
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-554b9c67f9-zr2xs   1/1     Running   0          14m   10.244.1.2   node01   <none>           <none>

4.14 暴露端口提供服务

kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
 
kubectl get svc
NAME         TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1      <none>        443/TCP        25h
nginx        NodePort    10.96.15.132   <none>        80:32698/TCP   4s

4.15 测试访问

curl http://node01:31856

4.16 扩展3个副本

kubectl scale deployment nginx --replicas=3
kubectl get pods -o wide

五、部署 Dashboard

5.1 在 master01 节点上操作

#上传 recommended.yaml 文件到 /opt/k8s 目录中
cd /opt/k8s
vim recommended.yaml
#默认Dashboard只能集群内部访问，修改Service为NodePort类型，暴露到外部：
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  labels:
    k8s-app: kubernetes-dashboard
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kubernetes-dashboard
spec:
  ports:
    - port: 443
      targetPort: 8443
      nodePort: 30001     #添加
  type: NodePort          #添加
  selector:
    k8s-app: kubernetes-dashboard
	
kubectl apply -f recommended.yaml
 
#创建service account并绑定默认cluster-admin管理员集群角色
kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kube-system
kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:dashboard-admin
kubectl describe secrets -n kube-system $(kubectl -n kube-system get secret | awk '/dashboard-admin/{print $1}')
 
#使用输出的token登录Dashboard
https://NodeIP:30001

六、安装Harbor私有仓库

6.1 修改主机名

新开一台虚拟机ip 192.168.80.70
hostnamectl set-hostname hub.dayu.com

6.2 所有节点加上主机名映射

#所有节点
echo '192.168.80.70 hub.dayu.com' >> /etc/hosts

6.3 安装 docker

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo 
yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
 
mkdir /etc/docker
cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
  "registry-mirrors": ["https://6ijb8ubo.mirror.aliyuncs.com"],
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "100m"
  },
  "insecure-registries": ["https://hub.dayu.com"]
}
EOF
 
systemctl start docker
systemctl enable docker

6.4 安装 Harbor

//上传 harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz 和 docker-compose 文件到 /opt 目录
cd /opt
cp docker-compose /usr/local/bin/
chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
 
tar zxvf harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz
cd harbor/
vim harbor.cfg
5  hostname = hub.kgc.com
9  ui_url_protocol = https
24 ssl_cert = /data/cert/server.crt
25 ssl_cert_key = /data/cert/server.key
59 harbor_admin_password = Harbor12345

6.5 生成证书

mkdir -p /data/cert
cd /data/cert
#生成私钥
openssl genrsa -des3 -out server.key 2048
输入两遍密码：123456

6.6 生成证书签名请求文件

openssl req -new -key server.key -out server.csr
输入私钥密码：123456
输入国家名：CN
输入省名：BJ
输入市名：BJ
输入组织名：KGC
输入机构名：KGC
输入域名：hub.dayu.com
输入管理员邮箱：yuzhigenp@foxmail.com
其它全部直接回车

6.7 备份私钥

cp server.key server.key.org

6.8 清除私钥密码

openssl rsa -in server.key.org -out server.key
输入私钥密码：123456

6.9 签名证书

openssl x509 -req -days 1000 -in server.csr -signkey server.key -out server.crt
 
chmod +x /data/cert/*
 
cd /opt/harbor/
./install.sh
 
浏览器访问：https://hub.dayu.com
用户名：admin
密码：Harbor12345

(harbor之前的版本太低了，我在这边装的是2.0版本，安装详情centos7安装harbor2.0)

6.10 在一个node节点上登录harbor

docker login -u admin -p Harbor12345 https://hub.dayu.com

6.11 上传镜像

docker tag nginx:latest hub.dayu.com/library/nginx:v1
docker push hub.dayu.com/library/nginx:v1

6.13 在master节点上删除之前创建的nginx资源

kubectl delete deployment nginx
 
kubectl run nginx-deployment --image=hub.dayu.com/library/nginx:v1 --port=80 --replicas=3
 
kubectl expose deployment nginx-deployment --port=30000 --target-port=80
kubectl get svc,pods
NAME                       TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)     AGE
service/kubernetes         ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP     10m
service/nginx-deployment   ClusterIP   10.96.222.161   <none>        30000/TCP   3m15s
 
NAME                                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/nginx-deployment-77bcbfbfdc-bv5bz   1/1     Running   0          16s
pod/nginx-deployment-77bcbfbfdc-fq8wr   1/1     Running   0          16s
pod/nginx-deployment-77bcbfbfdc-xrg45   1/1     Running   0          3m39s

yum install ipvsadm -y
ipvsadm -Ln

curl 10.96.222.161:30000

kubectl edit svc nginx-deployment
25   type: NodePort						#把调度策略改成NodePort
 
kubectl get svc
NAME                       TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)           AGE
service/kubernetes         ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP           29m
service/nginx-deployment   NodePort    10.96.222.161   <none>        30000:32340/TCP   22m

七、内核参数优化方案

cat > /etc/sysctl.d/kubernetes.conf <<EOF
net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1
net.ipv4.ip_forward=1
net.ipv4.tcp_tw_recycle=0
vm.swappiness=0									#禁止使用 swap 空间，只有当系统内存不足（OOM）时才允许使用它
vm.overcommit_memory=1							#不检查物理内存是否够用
vm.panic_on_oom=0								#开启 OOM
fs.inotify.max_user_instances=8192
fs.inotify.max_user_watches=1048576
fs.file-max=52706963							#指定最大文件句柄数
fs.nr_open=52706963								#仅4.4以上版本支持
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1
net.netfilter.nf_conntrack_max=2310720
EOF

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Kubeadm快速部署k8s

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实验准备

一、环境准备

1.1 所有节点，关闭防火墙规则，关闭selinux，关闭swap交换

1.2 修改主机名

1.3 所有节点修改hosts文件

1.4 调整内核参数

二、所有节点安装docker

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4.12 在master节点查看节点状态

4.13 测试 pod 资源创建

4.14 暴露端口提供服务

4.15 测试访问

4.16 扩展3个副本

五、部署 Dashboard

5.1 在 master01 节点上操作

六、安装Harbor私有仓库

6.1 修改主机名

6.2 所有节点加上主机名映射

6.3 安装 docker

6.4 安装 Harbor

6.5 生成证书

6.6 生成证书签名请求文件

6.7 备份私钥

6.8 清除私钥密码

6.9 签名证书

6.10 在一个node节点上登录harbor

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6.13 在master节点上删除之前创建的nginx资源

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