kubeadm来快速的搭建一个k8s集群

二进制搭建适合大集群，50台以上主机。

kubeadm更适合中小企业的业务集群。

我用过的集群是二进制，搭建过adm

master  192.168.233.91      2核4G  /4核8G        docker   kubeadm  kubectl  flannel

node1  192.168.233.92       2核4G  /4核8G        docker   kubeadm  kubectl  flannel

node2  192.168.233.93       2核4G  /4核8G        docker   kubeadm  kubectl  flannel

Harbor节点：192.168.233.94  2核4G                 docker   docker-compose   docker-harbor

准备环境：

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

//修改主机名

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

配置主机映射

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

//生效参数

sysctl --system

2、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://pkm63jfy.mirror.aliyuncs.com"],
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "100m"
  }
}
EOF

systemctl daemon-reload
systemctl restart docker.service
systemctl enable docker.service 
 
docker info | grep "Cgroup Driver"
Cgroup Driver: systemd

时间同步

yum -y install ntpdate

date

kubeadm的资源控制方式systemd

因此一定要执行

3、所有节点安装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
 
yum install -y kubelet-1.20.15 kubeadm-1.20.15 kubectl-1.20.15
 

//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

//查看初始化需要的镜像

kubeadm config images list --kubernetes-version 1.20.15
k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.20.15
k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.20.15
k8s.gcr.io/kube-scheduler:v1.20.15
k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.20.15
k8s.gcr.io/pause:3.2
k8s.gcr.io/etcd:3.4.13-0
k8s.gcr.io/coredns:1.7.0

kubeadm config images list  --kubernetes-version 1.20.15

pause：特殊的pod。

pause会在节点上创建一个网络命名空间，其他容器可以加入这个网络命名空间。

pod里面的容器可能使用不同的代码和架构编写。可以在一个网络空间里面实现通信。协调这个命名空间里面的资源。（实现pod内容器的兼容性）

kubeadm安装的k8s组件都是以pod的形式运行在kube-system这个命名空间当中。

kubelet node管理器可以进行系统控制。（这个例外）

//在 master 节点上传 v1.20.15.zip 压缩包至 /opt 目录

unzip v1.20.15.zip -d /opt/k8s
cd /opt/k8s/
for i in $(ls *.tar); do docker load -i $i; done
 

//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/k8s root@node01:/opt
scp -r /opt/k8s root@node02:/opt
for i in $(ls *.tar); do docker load -i $i; done
//初始化kubeadm

kubeadm init \
--apiserver-advertise-address=192.168.233.91 \
--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
--kubernetes-version=v1.20.15 \
--service-cidr=10.96.0.0/16 \
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
--token-ttl=0

kubeadm init \
> --apiserver-advertise-address=20.0.0.180 \
> --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
> --kubernetes-version=v1.20.15 \
> --service-cidr=10.96.0.0/16 \
> --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
> --token-ttl=0

--apiserver-advertise-address：   声明master节点的apiserver的监听地址。

--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers：声明拉取镜像的仓库，使用阿里云。

--kubernetes-version=v1.20.15  k8s集群的版本号

--service-cidr=10.96.0.0/16  所有service的对外代理地址都是10.96.0.0/16

--pod-network-cidr=10.244.0.0/16：所有pod的ip地址网段

--token-ttl=0：默认的token的有效期，默认是24小时，0表示永不过期。

注意：token是随机生成的，让集群加入master节点的代码命令，后面需要用到，需要保存下来

kubeadm join 20.0.0.180:6443 --token qsibic.0greh7cb8uww09s2 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:c2d016d3a2691b14fe856bf8b884521a5840567ca6067fbe7958bb30ebaf6fd2

#在node节点加入集群

把它复制到两个node节点上

这时候只是apiserver没有起，但是node节点已经加入集群了

起apiserver之前，配置一下环境

//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

systemctl restart kubelet

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

直接搜索mode，改为ipvs即可

修改完成重启，查看一下node节点，和集群的健康状态

发现controller-manager和schedule的健康状态为unhealthy。错误原因是监听地址不对

接下来我们需要修改一下监听地址

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=192.168.233.91    #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192.168.233.91（有两处）
#- --port=0                    # 搜索port=0，把这一行注释掉
 
systemctl restart kubelet

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

改完之后重启，重启之后再查看一下，就变为health状态了

接下来开始部署网络

网络部署

//所有节点上传 flannel 镜像 flannel.tar 和网络插件 cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz 到 /opt 目录

master节点上传 kube-flannel.yml 文件

cd /opt
docker load < flannel.tar
 
mv /opt/cni /opt/cni_bak
mkdir -p /opt/cni/bin
tar zxvf cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz -C /opt/cni/bin

回到node节点

//在 master 节点创建 flannel 资源

kubectl apply -f kube-flannel.yml 

可以不部署master节点

#删除node节点

kubectl delete node master01

要想保留，重新解压，重新下回来即可

查看状态

#证书有效期的问题,kubeadm默认只有1年：

openssl x509 -in /etc/kubernetes/pki/ca.crt -noout -text | grep Not
openssl x509 -in /etc/kubernetes/pki/apiserver.crt -noout -text | grep Not

./update-kubeadm-cert.sh all

执行脚本即可

这样集群的有效期就变成10年了

//在master节点查看节点状态

kubectl get nodes
 
kubectl get pods -n kube-system

添加自动补齐的命令

vim /etc/profile

source /etc/profile

这时候的master01既是主，同时它又是一个node节点

//测试 pod 资源创建

kubectl create deployment nginx --image=nginx
 
kubectl get pods -o wide

//暴露端口提供服务

kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort

进入pod修改页面

kubectl get svc

//测试访问

curl http://node01:32698

安装 部署与k8s集群对接的Harbor仓库

//上传 harbor-offline-installer-v2.8.1.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-v2.8.1.tgz
cd harbor/
vim harbor.yml
hostname = hub.test.com
   https:
     # https port for harbor, default is 443
  port: 443
     # The path of cert and key files for nginx
     certificate: /data/cert/server.crt
     private_key: /data/cert/server.key

harbor_admin_password = 123456

//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

openssl genrsa: 用于生成 RSA 密钥。
-des3: 使用 Triple DES 加密算法对生成的私钥进行加密。
-out server.key: 指定生成的私钥文件的名称为 server.key。
2048: 指定 RSA 密钥的位数为 2048 位。

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

#备份私钥

cp server.key server.key.org

 
#清除私钥密码

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

#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/
./prepare

./install.sh
 
在本地使用火狐浏览器访问：https://192.168.233.94
添加例外 -> 确认安全例外
用户名：admin
密码：123456

回到node节点

mkdir -p  /etc/docker/certs.d/hub.test.com/

kubectl apply -f recommended.yaml