确定需求

#master的cpu核心数要求大于2
master（2C/4G）    192.168.10.19   docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel
node01（2C/2G）    192.168.10.20   docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel
node02（2C/2G）    192.168.10.21   docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel
Harbor节点         192.168.10.13   docker、docker-compose、harbor-offline-v1.2.2
Harbor节点（hub.monor.com）

部署流程

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

master、node、harbor节点，都执行

//修改主机名
hostnamectl set-hostname master01
hostnamectl set-hostname node01
hostnamectl set-hostname node02
hostnamectl set-hostname harbor

//所有节点，关闭防火墙规则，关闭selinux，关闭swap交换

#关闭防火墙
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config
iptables -F && iptables -t nat -F && iptables -t mangle -F && iptables -X

#交换分区必须要关闭
swapoff -a
#永久关闭swap分区，&符号在sed命令中代表上次匹配的结果
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab
#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

//所有节点修改hosts文件
vim /etc/hosts
192.168.67.30 master01
192.168.67.12 node01
192.168.67.13 node02
192.168.67.14 harbor

//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

//生效参数
sysctl --system  

#时间同步
yum -y install ntpdate
timedatectl set-timezone Asia/Shanghai
ntpdate time.windows.com

二、所有节点安装docker

master、node和harbor节点都安装docker，并添加加速镜像

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 

# master和node 机器安装26版本的docker
yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

# harbor 机器安装20版本
yum install -y docker-ce-20.10.* docker-ce-cli-20.10.* containerd.io

mkdir /etc/docker
cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
  "registry-mirrors": ["https://fil0uwf5.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。

systemctl daemon-reload
systemctl restart docker.service
systemctl enable docker.service 
systemctl status docker

docker info | grep "Cgroup Driver"

三、master和node节点安装kubeadm，kubelet和kubectl

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

安装kubelet、kubeadm、kubectl服务

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

开机自启kubelet

k8s 通过kubeadm 安装，是以Pod 方式存在，底层是以容器的方式运行，所以kubelet必须设置开机自启

systemctl enable kubelet.service
systemctl status kubelet.service

四、部署K8S集群

查看初始化需要的镜像

kubeadm config images list

添加k8s 1.20.11 版本各组件的镜像

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

cd /opt/
#添加v1.20.11.zip 压缩包

#解压
unzip v1.20.11.zip -d /opt/k8s

//通过脚本载入镜像

#载入镜像
for i in $(ls *.tar); do docker load -i $i; done
#查看镜像
docker images

复制镜像包到 node 节点

scp -r /opt/k8s/ root@node01:/opt/
scp -r /opt/k8s/ root@node02:/opt/

在node节点载入镜像

在 node 节点上执行脚本加载镜像文件（node01、node02都做）

cd /opt/k8s/v1.20.11/
for i in $(ls *.tar); do docker load < $i; done

docker images

初始化kubeadm

方法一：

回到master，将k8s初始化配置的默认值输出到/opt/kubeadm-config.yaml 文件中

kubeadm config print init-defaults > /opt/kubeadm-config.yaml

cd /opt
vim kubeadm-config.yaml

......
11 localAPIEndpoint:
12   advertiseAddress: 192.168.10.19	#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: {}
#末尾再添加以下内容
--- 
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
kind: KubeProxyConfiguration
mode: ipvs

master 开启集群，等待node节点加入

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，K8S V1.16版本开始替换为 --upload-certs
#tee kubeadm-init.log 用以输出日志

查看 k8s 的日志、配置和证书文件 

//查看 kubeadm-init 日志

less kubeadm-init.log

//kubernetes配置文件目录

ls /etc/kubernetes/

//存放ca等证书和密码的目录

ls /etc/kubernetes/pki/

方法二：

kubeadm init \
--apiserver-advertise-address=192.168.67.30 \
--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。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
--token-ttl：默认token的有效期为24小时，如果不想过期，可以加上 --token-ttl=0 这个参数
---------------------------------------------------------------------------------------------

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

部署完成后提示：

......
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

Alternatively, if you are the root user, you can run:

  export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf

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 192.168.67.30:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:ebf2e5e355b7d8197e6bca9cb33cca8e0eb0b72031b48dde369131df57e0faff

//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。

将k8s 的权限，赋权给当前用户

根据上面的提示执行命令

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

将 Kubernetes 集群的配置文件复制到当前用户的 home 目录下，并将其设置为 kubectl 命令的默认配置文件

① mkdir -p $HOME/.kube：创建一个名为 .kube 的目录，用于存储 kubectl 命令的配置文件。

② cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config：将 Kubernetes 集群的配置文件 /etc/kubernetes/admin.conf 复制到当前用户的 home 目录下的 .kube 目录中，并将其重命名为 config。

③ chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config：将 config 文件的所有权设置为当前用户，以便该用户可以读取和修改该文件

 将node节点的etcd加入集群

可以直接复制前面提示的集群加入命令，也可以到kubeadm-init.log 中查看，到结尾复制

查看集群加入命令

master节点，在/opt 目录下，进入kubeadm-init.log 文件

cd /opt/
ls
vim kubeadm-init.log

在两个 node 节点上执行 kubeadm join 命令加入群集

kubeadm join 192.168.67.30:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:3463f91027ee7e7349a5b097ae247dc82f60fa3af75ec14e0fc09d2dcc229ece

查看k8s 集群

kubectl get nodes

#查看k8s集群的健康状态信息

kubectl get cs

当集群不健康时

#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
# 修改成k8s的控制节点master01的ip
把--bind-address=127.0.0.1变成--bind-address=192.168.67.30

把httpGet:字段下的hosts由127.0.0.1变成192.168.67.30（有两处）

# 搜索port=0，把这一行注释掉
#- --port=0					

vim /etc/kubernetes/manifests/kube-scheduler.yaml 

vim /etc/kubernetes/manifests/kube-controller-manager.yaml

重启kubelet 服务

#重启kubelet 服务
systemctl restart kubelet
#查看集群状态
kubectl get cs

五、所有节点部署网络插件flannel

方法一：

node节点上传flannel镜像 flannel.tar 到 /opt 目录

cd /opt/
#添加flannel镜像包：flannel-cni-v1.2.0.tar 和 flannel-v0.22.2.tar

载入flannel 镜像

for i in $(ls *.tar); do docker load < $i; done
docker images

master节点上传flannel.tar、kube-flannel.yml 文件到 /opt/ 目录

cd /opt/

载入kube-flannel镜像

for i in $(ls *.tar); do docker load < $i; done
docker images

 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

kubectl apply -f https://github.com/flannel-io/flannel/releases/latest/download/kube-flannel.yml

 //在master节点查看节点状态

kubectl get nodes

kubectl get pods -n kube-system

创建 pod 资源测试

#创建资源
kubectl create deployment nginx --image=nginx
#查看资源状态
kubectl get pods -o wide

暴露端口提供服务

#暴露端口
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
#查看k8s 集群的服务列表
kubectl get svc

测试访问

curl http://node01:30805
curl http://192.168.67.13:30805

扩展副本

扩展到3个副本

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

六、部署 Dashboard

在 master01 节点上操作

上传 recommended.yaml 文件到 /opt/k8s 目录中

cd /opt/k8s/
ls

修改Service 类型，暴露端口

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：

执行recommended.yaml 文件生成资源

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

查看令牌信息

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

用火狐浏览器访问，有些浏览器没有【强制访问】的跳转链接

#https://NodeIP:30001
https://192.168.67.12:30001

浏览器访问https，点击【详细信息】，点击继续【跳转到网页】；

勾选【Token】，复制【Token令牌】，点击【登录】

七、安装Harbor私有仓库

环境准备

修改主机名

hostnamectl set-hostname harbor

关闭防火墙

systemctl stop firewalld.service
systemctl enable firewalld.service
setenforce 0
systemctl status firewalld.service

所有节点加上主机名映射

vim /etc/hosts
192.168.67.30 master01
192.168.67.12 node01
192.168.67.13 node02
192.168.67.14 harbor hub.monor.com

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-20.10.* docker-ce-cli-20.10.* containerd.io

所有 node 节点都修改 docker 配置文件，加上私有仓库配置

#添加镜像加速
mkdir /etc/docker
cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
  "registry-mirrors": ["https://fil0uwf5.mirror.aliyuncs.com"],
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "100m"
  },
  "insecure-registries": ["https://hub.monor.com"]
}
EOF

#启动docker并设置开机自启
systemctl start docker
systemctl enable docker

镜像加速

防火墙

安装 Harbor

cd /opt
#添加harbor安装包：docker-compose  harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz

#给予 docker-compose 执行权限
chmod +x docker-compose
#移动到 /usr/local/bin/ 目录下
cp docker-compose /usr/local/bin/
ll /usr/local/bin/

#解压harbor
tar zxvf harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz
cd harbor/
ls
vim harbor.cfg
#修改
5  hostname = harbor
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

创建证书目录

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

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：MONOR
输入机构名：MONOR
输入域名：hub.monor.com
输入管理员邮箱：admin@monor.com
其它全部直接回车

备份私钥

cp server.key server.key.bak

清除私钥密码

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

签名证书

openssl x509 -req -days 365 -in server.csr -signkey server.key -out server.crt
#添加执行权限
chmod +x /data/cert/*
ls

cd /opt/harbor/
ls
./install.sh

浏览器访问

在Harbor 本地使用火狐浏览器访问：https://hub.monor.com

点击【添加例外】

点击【确认安全例外】
用户名：admin
密码：Harbor12345

点击【登录】

点击页面右上角的【English】，选择【中文简体】

设置中文

在一个node节点上登录harbor

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

报错：

解决：关闭防火墙；添加域名的映射；添加hub.monor.com镜像加速

上传镜像

docker tag nginx:latest hub.monor.com/library/nginx:v1
docker images | grep nginx

docker push hub.monor.com/library/nginx:v1

在Harbor页面查看上传情况

在master节点上删除之前创建的nginx资源

kubectl delete deployment nginx
kubectl get pods

从harbor仓库拉取镜像

#创建三个副本分别运行nginx镜像
kubectl create deployment nginx-deployment --image=hub.monor.com/library/nginx:v1 --port=80 --replicas=3
#暴露端口，让30000指向80端口
kubectl expose deployment nginx-deployment --port=30000 --target-port=80
service/nginx-deployment exposed
#获取当前 K8s 集群中的服务和 Pod 列表
kubectl get svc,pods

②暴露名为 "nginx-deployment" 的部署，并将其绑定到端口30000，目标端口为80；让你可以通过访问端口30000来访问部署的nginx服务

yum安装ipvsadm 

yum -y install ipvsadm
ipvsadm -Ln

查看当前系统上的IPVS规则，包括虚拟服务器、服务和后端节点等信息

-L 选项用于列出IPVS规则，-n 选项用于显示数值格式而非域名格式

curl 10.107.137.78:30000

修改调度策略，再去访问

kubectl edit svc nginx-deployment
#把调度策略改成NodePort
25   type: NodePort						

浏览器访问：

kubectl get svc

http://192.168.67.30:32592/

将 admin角色的权限授权给所有用户

kubectl create clusterrolebinding cluster-system-anonymous --clusterrole=cluster-admin --user=system:anonymous

 查看令牌

kubectl describe secrets -n kube-system $(kubectl -n kube-system get secret | awk '/dashboard-admin/{print $1}')

八、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
#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.swappiness=0
#不检查物理内存是否够用
vm.overcommit_memory=1
#开启 OOM
vm.panic_on_oom=0
fs.inotify.max_user_instances=8192
fs.inotify.max_user_watches=1048576
#指定最大文件句柄数
fs.file-max=52706963
#仅4.4以上版本支持
fs.nr_open=52706963
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1
net.netfilter.nf_conntrack_max=2310720
EOF

总结

删除资源

kubectl delete -f recommended.yaml