CentOS7虚拟机部署k8s集群

提示：1、此文默认已安装VMWare和CentOS7。

​ 2、在安装之前，对Linux系统的命令比较熟悉。

​ 2、虚拟机环境是：2CPU，内存不小于20GB。

​ 3、此文选择使用两个节点，多个节点的类似于k8s-worker节点的做法。

环境选择
  • 虚拟机：VMWare Workstation 16
  • 两个虚拟机：CentOS-7-x86_64
前置准备
  1. 以管理员身份登录虚拟机。
  2. 禁用SELinux：
    • 临时禁用：setenforce 0 （这只是暂时禁用，下次重启还会启动）
    • 永久禁用：修改/etc/selinux/config文件，将SELINUX=enforcing修改为SELINUX=permissive。
//永久禁用
vim /etc/selinux/config

//文件修改后的内容（此处需要对vim命令有一定了解）
# This file controls the state of SELinux on the system.
# SELINUX= can take one of these three values:
#     enforcing - SELinux security policy is enforced.
#     permissive - SELinux prints warnings instead of enforcing.
#     disabled - No SELinux policy is loaded.
SELINUX=permissive
# SELINUXTYPE= can take one of three values:
#     targeted - Targeted processes are protected,
#     minimum - Modification of targeted policy. Only selected processes are protected. 
#     mls - Multi Level Security protection.
SELINUXTYPE=targeted
  1. 禁用防火墙
# systemctl disable fireable && systemctl stop fireable
  1. 禁用交换分区
//如果使用了交换分区则无法启动kubelet，因此必须禁用（k8s不支持swap分区）
##临时关闭
$ swapoff -a
##查看swap是否关闭
$ free

##永久关闭：编辑/etc/fstab将swap那一行注释掉
vim /etc/fstab

//文件修改后的内容
UUID=17fcafd2-630d-4277-8d2a-cbe165051b2e /boot                   xfs     defaults        0 0
#/dev/mapper/centos-swap swap                    swap    defaults        0 0
  1. 将桥接的IPV4流量传递到到iptables的链
$ cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
$ sysctl --system
  1. 为主机配置名称解析
//查看主节点和工作节点的IP地址
  ifconfig | grep inet 
  
//修改主机的名称
hostnamectl --static set-hostname k8s-master（主节点）
hostnamectl --static set-hostname k8s-worker（工作节点）

//将IP地址和名称添加到/etc/hosts 文件下（每一台主机都要添加）
vim /etc/hosts
//以下是添加的内容
192.168.243.134   k8s-master
192.168.243.133   k8s-worker
安装环节
  1. 安装docker
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

​ 如果想要安装指定版本的docker，首先查看可安装的版本

yum list --showduplicates | grep docker

​ 安装指定的版本

sudo yum install docker-ce-<VERSION_STRING> docker-ce-cli-<VERSION_STRING> containerd.io
  1. 修改docker镜像

默认情况下拉取镜像回到docker官网，在国内不适应，因此我们采用阿里云镜像

阿里云镜像源直接去阿里云官网https://www.aliyun.com/获得即可。

//创建目录/etc/docker
mkdir /etc/docker

//在/etc/docker目录下创建文件daemon.json
touch /etc/docker/daemon.json

//修改镜像源（使用自己获得的阿里镜像源）
vim /etc/docker/daemon.json

{
	"registry-mirrors": ["https://******.mirror.aliyuncs.com"]
}

  1. 设置开机启动

    $ systemctl enable docker
$ systemctl start docker

  2. 查看自己安装的docker版本

    $ docker --version

  3. 安装kubelet、kubeadm、kubectl、kubernetes-cni

  • 在安装之前，首先在yum仓库中添加kubernetes
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=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg
https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

注意：拉取的镜像要是国内的，如果从kubernetes官网则对于国内网络不可成功

  • 正式安装kubelet、kubeadm、kubectl、kubernetes-cni
//指定版本，不然默认最新版，可能会和自己的虚拟机版本不相匹配，没办法使用kubelet
# yum install -y kubelet-1.13.3 kubeadm-1.13.3 kubectl-1.13.3
# systemctl enable kubelet

可能会出现的错误

1）遇到kubernetes-cni的问题，需要手动设置kubernetes-cni的版本

yum install -y kubelet-1.13.3 kubeadm-1.13.3 kubectl-1.13.3 kubernetes-cni-0.6.0

2）出现下面的问题

错误：软件包：kubelet-1.13.3-0.x86_64 (kubernetes)
          需要：kubernetes-cni = 0.6.0
          可用: kubernetes-cni-0.3.0.1-0.07a8a2.x86_64 (kubernetes)
              kubernetes-cni = 0.3.0.1-0.07a8a2
          可用: kubernetes-cni-0.5.1-0.x86_64 (kubernetes)
              kubernetes-cni = 0.5.1-0
          可用: kubernetes-cni-0.5.1-1.x86_64 (kubernetes)
              kubernetes-cni = 0.5.1-1
          可用: kubernetes-cni-0.6.0-0.x86_64 (kubernetes)
              kubernetes-cni = 0.6.0-0
          正在安装: kubernetes-cni-0.7.5-0.x86_64 (kubernetes)
              kubernetes-cni = 0.7.5-0
 您可以尝试添加 --skip-broken 选项来解决该问题
 您可以尝试执行：rpm -Va --nofiles --nodigest

可以使用kubectl clean all来清除以前安装的，再重新直接安装（一般如果安装上面的版本安装的话，是不会出现上面的问题的）

3）使用yum安装程序时，提示xxx.rpm公钥尚未安装

使用 yum install xxx.rpm --nogpgcheck 命令格式跳过公钥检查，如下：

yum install cri-tools-1.12.0-0.x86_64 --nogpgcheck
yum install kubectl-1.14.1-0.x86_64 --nogpgcheck
yum install kubeadm-1.14.1-0.x86_64 --nogpgcheck

这一块很容易出错，可能安装的时候没有问题，但是后面kubeadm join时可能会出现问题，因此一定要安装上面的版本来进行安装，亲测可用，出错的话，就用上面的那几条命令来解决就可。

  • 启动kubectl

    systemctl enable kubelet
部署master节点
  1. 初始化kubeadm
sudo kubeadm init --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers

待出现以下信息时，则部署成功：

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.***.***:6443 --token 6u7syg.8opcbarnen34wks0 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:37904294a91a207d11c4e824748f8d1abd3d4add7879a0c0857c917dcaeda7eb
  1. 如果需要让 kubectl 和部署的集群进行沟通，需要让 kubectl 使用上一步生成的配置文件 /etc/kubernetes/admin.conf，这里直接复制上面生成的代码即可。
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
  1. 通过kubectl get nodes查看节点状态
[17:42] k8s-master | kubectl get nodes
NAME         STATUS     ROLES    AGE     VERSION
k8s-master   NotReady   master   9m45s   v1.19.2
  1. kubectl get po -n kube-system: 列出 Control Plane 中的 pods。-n 表示这些 pods 在 kube-system namespace 中。
NAME                                 READY   STATUS              RESTARTS   AGE
coredns-6d56c8448f-sz8tb             0/1     Pending             0          67m
coredns-6d56c8448f-wgjnm             0/1     Pending             0          67m
etcd-k8s-master                      1/1     Running             0          67m
kube-apiserver-k8s-master            1/1     Running             0          67m
kube-controller-manager-k8s-master   1/1     Running             0          67m
kube-proxy-t54fr                     1/1     Running             0          67m
kube-proxy-tgbx5                     1/1     Running             0          116s
kube-scheduler-k8s-master            1/1     Running             0          67m
weave-net-9hc6t                      0/2     ContainerCreating   0          28s
weave-net-ptwm8                      0/2     ContainerCreating   0          28s
  1. 安装CNI插件，让集群中的不同节点直接交流
kubectl apply -f "https://cloud.weave.works/k8s/net?k8s-version=$(kubectl version | base64 | tr -d '\n')"

查看节点的状态kubectl get nodes

NAME         STATUS     ROLES    AGE   VERSION
k8s-master   Ready   master   38s   v1.19.3
配置工作节点
  1. 使用上述kubeadm init得到的kubeadm join直接进行操作，j将工作节点添加到主节点上，得到如下，则操作成功。
//kubeadm join操作
kubeadm join 192.168.***.***:6443 --token 6u7syg.8opcbarnen34wks0 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:37904294a91a207d11c4e824748f8d1abd3d4add7879a0c0857c917dcaeda7eb

//输出结果
This node has joined the cluster:
* Certificate signing request was sent to apiserver and a response was received.
* The Kubelet was informed of the new secure connection details.

Run 'kubectl get nodes' on the control-plane to see this node join the cluster.

至此，k8s集群的配置就完成了，可以通过kubectl get nodes查看节点状态，通过kubectl get po -n kube-system列出pod的状态。

$kubectl get nodes
NAME         STATUS   ROLES    AGE     VERSION
k8s-master   Ready    master   69m     v1.19.3
k8s-worker   Ready    <none>   3m45s   v1.19.3

$kubectl get po -n kube-system
NAME                                 READY   STATUS    RESTARTS   AGE
coredns-6d56c8448f-sz8tb             1/1     Running   0          72m
coredns-6d56c8448f-wgjnm             1/1     Running   0          72m
etcd-k8s-master                      1/1     Running   0          72m
kube-apiserver-k8s-master            1/1     Running   0          72m
kube-controller-manager-k8s-master   1/1     Running   0          72m
kube-proxy-t54fr                     1/1     Running   0          72m
kube-proxy-tgbx5                     1/1     Running   0          7m44s
kube-scheduler-k8s-master            1/1     Running   0          72m
weave-net-9hc6t                      2/2     Running   0          6m16s
weave-net-ptwm8                      2/2     Running   0          6m16s

注意：kubeadm reset 可以重置kubeadm init和kubeadm join

出现的问题

  1. 在前置准备阶段应该是没有什末大的问题，出现了直接搜索就可以解决了。

  2. 前置阶段，安装kubelet、kubeadm、kubectl、kubernetes-cni的时候一定要注意上述提到的几个问题，基本上都可以解决，如果解决不了的话，就kubectl clean all重新安装就行。

    • 这一块虽然没什莫大的问题，但是如果版本出现问题的话，可能会使后面的kubeadm join出现问题。

      [ERROR KubeletVersion]：kubelet版本高于控制平面版本([ERROR KubeletVersion]: the kubelet version is higher than the control plane version)

      出现这个问题，我也没办法，我也弄了好几遍，就是前面版本的问题太高了，得改一下，改的时候就按照上面的版本应该不会出错。

  3. 安装阶段

    • kubeactl init没有问题，但是kubectl reset 完成之后，执行其他的命令都会出现如下错误：

      Unable to connect to the server: x509: certificate signed by unknown authority (possibly because of “crypto/rsa: verification error” while trying to verify candidate authority certificate “kubernetes”)

      原意是啥呢？就是因为他咋reset的时候根本没有删除干净，老是出错，老是出错，老是出错（重要的事情讲三遍！！！）））怎么改呢？删除整个新建的$HOME/.kube目录就可以了执行rm -rf $HOME/.kube，但是执行完之后，你再kubeadm reset一遍，还是会说这个目录没清干净，但是查看又查看不到，不过不影响再一次kubeadm init。

    • kubectl join时出现

      [ERROR KubeletVersion]：kubelet版本高于控制平面版本([ERROR KubeletVersion]: the kubelet version is higher than the control plane version)

      对，就是前面2出现的问题，这个地方真的是就是得在回去重新安装kubectl了。然后再进行那个操作就可以了。

    • kubectl join时出现

      [discovery] Failed to request cluster info, will try again: [Get https://192.168.243.134:6443/api/v1/namespaces/kube-public/configmaps/cluster-info: dial tcp 192.168.243.134:6443: connect: no route to host]

      就是这个地的问题connect: no route to host：原因有三（① 访问的域名确实不通，这一般在这是不存在的；② 本机自己开了防火墙，真的有可能是这一个，回去自己检查检查自己防火墙是不是开了，可设为开机立刻禁用防火墙：systemstl disable firewalld && systemctl stop firewalld；③ 没有配置/etc/hosts文件内的内容，这一个也有可能会忘记的，回去检查一下。）

    • kubectl join时出现

      unable to fetch the kubeadm-config ConfigMap: failed to decode cluster configuration data: no kind "ClusterConfiguration" is registered for version "kubeadm.k8s.io/v1beta2" in scheme "k8s.io/kubernetes/cmd/kubeadm/app/apis/kubeadm/scheme/scheme.go:31"

      这一个问题就是执行 join 的 kubeadm 版本与执行 init 的 kubeadm 版本不匹配，升级 kubeadm 版本。查看kubeadm的版本的终端命令是yum list --showduplicates | grep kubeadm，而且kubeadm进行版本的升级不能调级升级，例如，只能是1.12.#升级到1.13.#，而不能直接从1.12.#升到1.14.#。升级命令是yum install kubeadm-1.18.1-0.x86_64 --nogpgcheck。而且主节点和工作节点之间的kubeadm的版本之间最高可以相差1个版本（也就是主节点的kubeadm1.18.#可以和kubeadm 1.19.#进行交流）。

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