使用kubeadm安装k8s集群

1.服务器要求

建议最小硬件配置：2核/2G/20G 
网络需求：最好能访问外网，需要拉取一些必要的镜像；若没有网络条件，需要提前导入必要的镜像

2.kubeadm常用工具功能：

• kubeadm init：初始化一个Master节点
• kubeadm join：将工作节点加入集群
• kubeadm upgrade：升级K8s版本
• kubeadm token：管理 kubeadm join 使用的令牌
• kubeadm reset：清空 kubeadm init 或者 kubeadm join 对主机所做的任何更改
• kubeadm version：打印 kubeadm 版本
• kubeadm alpha：预览可用的新功能

3.k8s基础组件信息

Master组件
kube-apiserver：集群的统一入口，各组件协调者，以RESTful API提供接口服务，所有对象资源的增删改查和监听操作都交给APIServer处理后再提交给Etcd存储。
kube-controller-manager：处理集群中常规后台任务，一个资源对应一个控制器，而ControllerManager就是负责管理这些控制器的。
kube-scheduler：根据调度算法为新创建的Pod选择一个Node节点，可以任意部署,可以部署在同一个节点上,也可以部署在不同的节点上。
etcd：分布式键值存储系统。用于保存集群状态数据，比如Pod、Service等对象信息。

Node组件
kubelet：是Master在Node节点上的Agent，管理本机运行容器的生命周期，比如创建容器、Pod挂载数据卷、下载secret、获取容器和节点状态等工作。kubelet将每个Pod转换成一组容器。
kube-proxy：在Node节点上实现Pod网络代理，维护网络规则和四层负载均衡工作。
docker或rocket：容器引擎，运行容器。

4.操作系统初始化：

# 关闭防火墙
systemctl stop firewalld
systemctl status firewalld
systemctl disable firewalld

# 关闭selinux
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config  # 永久
setenforce 0  # 临时

# 关闭swap
swapoff -a  # 临时
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab    # 永久

# 根据规划设置主机名【主机名不能用下划线】
hostnamectl set-hostname <hostname>

# 在master添加hosts
cat >> /etc/hosts << EOF
10.12.7.1 master01
其他host映射关系
EOF

# 将桥接的IPv4流量传递到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  # 生效

# 时间同步
yum install ntpdate -y
ntpdate time.windows.com

5.docker安装参考: docker安装

6.配置阿里云YUM软件源

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

7.安装kubeadm，kubelet，kubectl【在所有节点安装】

yum install -y kubelet-1.21.0 kubeadm-1.21.0 kubectl-1.21.0
# 设置开机启动kubelet：
systemctl enable kubelet

8.部署Kubernetes Master，执行 kubeadm init【在master上执行】

kubeadm init \
  --apiserver-advertise-address=10.12.7.1 \
  --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
  --kubernetes-version v1.21.0 \
  --service-cidr=10.96.0.0/12 \
  --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
  --ignore-preflight-errors=all

参数解析：
•--apiserver-advertise-address 集群通告地址【master地址】
•--image-repository 由于默认拉取镜像地址k8s.gcr.io国内无法访问，这里指定阿里云镜像仓库地址
•--kubernetes-version K8s版本，与上面安装的一致
•--service-cidr 集群内部虚拟网络，Pod统一访问入口
•--pod-network-cidr Pod网络，，与下面部署的CNI网络组件yaml中保持一致

或者使用配置文件引导：vi kubeadm.conf

apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2
kind: ClusterConfiguration
kubernetesVersion: v1.21.0
imageRepository: registry.aliyuncs.com/google_containers
networking:
  podSubnet: 10.244.0.0/16
  serviceSubnet: 10.96.0.0/12 

**kubeadm init --config kubeadm.conf --ignore-preflight-errors=all**

初始化完成后，最后会输出一个join命令，先记住，下面用。
拷贝kubectl使用的连接k8s认证文件到默认路径：

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

9.加入Kubernetes node节点到集群【在node节点上执行】

向集群添加新节点，执行在kubeadm init输出的kubeadm join命令：

kubeadm join 10.12.7.1:6443 --token hxcbzf.7m5sxxdson5gds6b \
        --discovery-token-ca-cert-hash sha256:1181899e12dd807261b1066702b11cc97a0d57a8a7135913790b761e1ddeeed6

默认token有效期为24小时，当过期之后，该token就不可用了。这时就需要重新创建token，可以直接使用命令快捷生成：

kubeadm token create --print-join-command

10.部署容器网络（CNI）

Calico是一个纯三层的数据中心网络方案，是目前Kubernetes主流的网络方案。
下载YAML：wget https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml
calico用到的镜像如下：
下载完后还需要修改里面定义Pod网络（CALICO_IPV4POOL_CIDR），与前面kubeadm init的 --pod-network-cidr指定的一样。修改完后文件后，部署：

kubectl apply -f calico.yaml
kubectl get pods -n kube-system

等Calico Pod都Running，节点也会准备就绪：

11.kubeadmv1.21会有CoreDNS问题，应该是镜像名写错，这样处理：

错误：kubectl get pods -n kube-system
NAME                                     READY   STATUS             RESTARTS   AGE
calico-kube-controllers-958545d87-x8kvn   1/1     Running            0          12s
calico-node-nzsw7                        1/1     Running            0          12s
coredns-545d6fc579-vlsxp                  0/1     Pending    0          2m7s
coredns-545d6fc579-x7drn                  0/1     Pending    0          2m7s

解决：
在所有节点执行：
docker pull registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns:1.8.0
docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns:1.8.0 registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns/coredns:v1.8.0
过一会儿，CoreDNS Pod会自动恢复正常。

12.验证Kubernetes集群，在Kubernetes集群中创建一个pod，验证是否正常运行：

kubectl create deployment nginx --image=nginx
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
kubectl get pod,svc -o wide

13.master节点参与应用pod运行方法

使用kubeadm初始化的集群，出于安全考虑Pod不会被调度到Master Node上，也就是说Master Node不参与工作负载
k8s是master节点的hostname
允许master节点部署pod，使用命令如下

kubectl taint nodes --all node-role.kubernetes.io/master-

输出如下：
node/master01 untainted

禁止master部署pod

kubectl taint nodes master01 node-role.kubernetes.io/master=true:NoSchedule

k8s卸载

sudo kubeadm reset -f
sudo rm -rvf $HOME/.kube
sudo rm -rvf ~/.kube/
sudo rm -rvf /etc/kubernetes/
sudo rm -rvf /etc/systemd/system/kubelet.service.d
sudo rm -rvf /etc/systemd/system/kubelet.service
sudo rm -rvf /usr/bin/kube*
sudo rm -rvf /etc/cni
sudo rm -rvf /opt/cni
sudo rm -rvf /var/lib/etcd
sudo rm -rvf /var/etcd
sudo apt-get remove kube*