云原生Kubernetes: Kubeadm部署K8S 1.29版本 单Master架构

目录

一、实验

1.环境

2.K8S master节点环境准备

3.K8S master节点安装kubelet、kubeadm、kubectl

3.K8S node节点环境准备与软件安装

4.K8S master节点部署服务

5.K8S node节点部署

6.K8S master节点查看集群

7.容器网络（CNI）部署

8.K8S 集群测试

二、问题

1.calico生成资源报错

2.为何要安装docker和ci-dockerd

一、实验

1.环境

（1）主机

表1 主机

主机架构版本IP备注
masterK8S master节点1.29.0192.168.204.8

node1K8S node节点1.29.0192.168.204.9
node2K8S node节点1.29.0192.168.204.10

2.K8S master节点环境准备

（1）查看内核

uname -rs

（2）主机名配置

hostnamectl set-hostname master && bash

（3）主机名与IP解析

cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.204.8 master
192.168.204.9 node01
192.168.204.10 node02
EOF

（4）关闭防火墙与SELINUX

1）关闭防火墙
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

2）关闭selinux
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config
setenforce 0

（5）时间同步配置

yum install chrony -y
systemctl start chronyd && systemctl enable chronyd && chronyc sources

① 安装

② 开机自启动服务

（6）配置内核路由转发及网桥过滤

1）配置
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward=1
vm.swappiness=0
EOF

2）查看
sysctl --system

3）加载br_netfilter模块
modprobe  br_netfilter
lsmod |grep  br_netfilter

①配置

②  查看

③ 加载br_netfilter模块

（7）配置ipvs转发

1）安装
yum -y install ipset ipvsadm

2）配置ipvsadm模块加载方式
# 添加需要加载的模块
mkdir -p /etc/sysconfig/ipvsadm
cat > /etc/sysconfig/ipvsadm/ipvs.modules <<EOF
#!/bin/bash
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack
EOF

3）授权、运行、检查是否加载
chmod 755 /etc/sysconfig/ipvsadm/ipvs.modules && bash /etc/sysconfig/ipvsadm/ipvs.modules && lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack

① 安装

② 配置

（8）关闭swap分区

sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab  
swapoff -a 
grep swap /etc/fstab

3.K8S master节点安装kubelet、kubeadm、kubectl

（1）安装docker

① 阿里云镜像加速将XXXXXXXX改为自己的即可（ "https://XXXXXXXX.mirror.aliyuncs.com",）

1）安装
yum -y install wget && wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
yum -y install docker-ce

2）配置cgroup驱动及镜像下载加速器：
cat > /etc/docker/daemon.json << EOF
{
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
   "registry-mirrors": [
        "https://XXXXXXXX.mirror.aliyuncs.com",
        "https://registry.docker-cn.com",
        "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn",
        "https://dockerhub.azk8s.cn",
        "http://hub-mirror.c.163.com"
	]
}
EOF

3）自启动
systemctl enable docker && systemctl start docker && systemctl status docker && docker info|grep systemd

② 安装docker

③ 配置镜像加速

④ 开机自启动服务

（2）安装ci-dockerd

1）下载安装最新版的cri-dockerd
wget https://github.com/Mirantis/cri-dockerd/releases/download/v0.3.8/cri-dockerd-0.3.8.amd64.tgz
tar xf cri-dockerd-0.3.8.amd64.tgz 
mv cri-dockerd/cri-dockerd  /usr/bin/
rm -rf  cri-dockerd  cri-dockerd-0.3.8.amd64.tgz

2）配置启动项
cat > /etc/systemd/system/cri-docker.service<<EOF
[Unit]
Description=CRI Interface for Docker Application Container Engine
Documentation=https://docs.mirantis.com
After=network-online.target firewalld.service docker.service
Wants=network-online.target
Requires=cri-docker.socket
[Service]
Type=notify
# ExecStart=/usr/bin/cri-dockerd --container-runtime-endpoint fd://
# 指定用作 Pod 的基础容器的容器镜像（“pause 镜像”）
ExecStart=/usr/bin/cri-dockerd --pod-infra-container-image=registry.k8s.io/pause:3.9 --container-runtime-endpoint fd:// 
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
TimeoutSec=0
RestartSec=2
Restart=always
StartLimitBurst=3
StartLimitInterval=60s
LimitNOFILE=infinity
LimitNPROC=infinity
LimitCORE=infinity
TasksMax=infinity
Delegate=yes
KillMode=process
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

cat > /etc/systemd/system/cri-docker.socket <<EOF
[Unit]
Description=CRI Docker Socket for the API
PartOf=cri-docker.service
[Socket]
ListenStream=%t/cri-dockerd.sock
SocketMode=0660
SocketUser=root
SocketGroup=docker
[Install]
WantedBy=sockets.target
EOF

3）重新加载并设置自启动
systemctl daemon-reload 
systemctl enable cri-docker && systemctl start cri-docker && systemctl status cri-docker

① 解压

② 移动

③ 配置启动项

④ 重启并设置开机自启服务

（3）安装kubelet、kubeadm、kubectl

1）配置k8s源
cat <<EOF | sudo tee /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.29/rpm/
enabled=1
gpgcheck=1
gpgkey=https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.29/rpm/repodata/repomd.xml.key
# exclude=kubelet kubeadm kubectl cri-tools kubernetes-cni
EOF

2）安装
yum install -y kubelet kubeadm kubectl

3）配置 cgroup 驱动与docker一致
cp /etc/sysconfig/kubelet{,.bak}
cat > /etc/sysconfig/kubelet <<EOF
KUBELET_EXTRA_ARGS="--cgroup-driver=systemd"
EOF
systemctl enable kubelet

4）安装自动补全工具(可选)
yum install bash-completion -y 
source /usr/share/bash-completion/bash_completion
echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bashrc
source  ~/.bashrc   


5）查看配置镜像
kubeadm config images list


6）下载k8s配置镜像和Calico网络配置镜像
wget http://mirrors.oby.ink/docker-images/k8s-1.29.0.tar
wget http://mirrors.oby.ink/docker-images/k8s-calico-3.27.0.tar

7）导入k8s配置镜像和Calico网络配置镜像
docker load -i k8s-1.29.0.tar
docker load -i k8s-calico-3.27.0.tar

8）所有需要用到镜像：
docker images

①配置k8s源

② 安装

③ 配置 cgroup 驱动与docker一致

④ 安装自动补全工具

⑤ 申明环境变量

⑥ 查看配置镜像

⑦导入k8s配置镜像镜像

⑧导入Calico网络配置镜像

⑨查看镜像

3.K8S node节点环境准备与软件安装

（1）配置与安装

① 注意主机名修改为不同的名称

hostnamectl set-hostname node1 && bash
hostnamectl set-hostname node2 && bash

②查看内核

uname -rs

（2）测试时间同步

date

① master节点

② node1节点

③node2节点

（3）其他过程

与master节点相同，此处省略

4.K8S master节点部署服务

（1）初始化

1）初始化集群
kubeadm init \
--apiserver-advertise-address 192.168.204.8  \
--kubernetes-version v1.29.0 \
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
--cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock

(2) 配置

1） 创建配置目录
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

2）默认初始化生成token有效期是24小时，所以用自己的生成不过期的token，node节点加入需要用到
kubeadm token create --ttl 0  --print-join-command

3） 生成结果如下
kubeadm join 192.168.204.8:6443 --token 4n321n.czak0y1fhvbfzjcq --discovery-token-ca-cert-hash sha256:e375cebe793b83f64a68b5c0aab56ae578b0989af989897324241e22d7738fca

5.K8S node节点部署

（1）加入集群

1）添加节点需要指定cri-dockerd接口–cri-socket ，这里是使用cri-dockerd
kubeadm join 192.168.204.8:6443 --token 4n321n.czak0y1fhvbfzjcq --discovery-token-ca-cert-hash sha256:e375cebe793b83f64a68b5c0aab56ae578b0989af989897324241e22d7738fca --cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock

2）如果是containerd则使用–cri-socket unix:///run/containerd/containerd.sock

① node1 节点

② node2节点

6.K8S master节点查看集群

（1）查看

1）查看node
kubectl get node

2)查看node详细信息
kubectl get node -o wide

master节点查看（状态为NotReady）

7.容器网络（CNI）部署

（1）下载Calico配置文件

wget https://github.com/projectcalico/calico/blob/v3.27.0/manifests/calico.yaml

（2）改里面定义Pod网络（CALICO_IPV4POOL_CIDR）

vim calico.yaml

①  修改前：

②修改后：

与前面kubeadm init的 --pod-network-cidr指定的一样

（3）部署

kubectl apply -f calico.yaml

（4）查看

kubectl get pods -n kube-system

(4) 查看pod（状态已变更为Ready）

kubectl get node

8.K8S 集群测试

（1）创建deploymenty资源,指定镜像为nginx，副本数量为2个，暴露端口80类型为NodePort

kubectl create deployment web -r 2 --image=nginx
kubectl expose deployment web --port=80  --type=NodePort

（2）观察资源生成情况

kubectl get deployment

kubectl get deployment -w

（3）查看pod

kubectl get pod

kubectl get pod -o wide

（4）查看service

kubectl get svc |grep web

32406端口是容器80映射到主机的端口

（5）网页浏览测试

http://192.168.204.9:32406/

http://192.168.204.10:32406/

node1节点

node2节点

二、问题

1.calico生成资源报错

（1）报错

error: error parsing calico.yaml: error converting YAML to JSON: yaml: line 204: did not find expected '-' indicator

（2）原因分析

语法错误，符号“-”缩进错误

（3）解决方法

修改配置文件。

修改前:

修改后：

成功:

2.为何要安装docker和ci-dockerd

（1）文档

K8S官网


容器运行时 | Kubernetes

docker安装

docker-ce镜像_docker-ce下载地址_docker-ce安装教程-阿里巴巴开源镜像站

cgroup驱动

容器运行时 | Kubernetes

（2）k8s（v1.24版本以前）

使用docker-shim调用流程：kubelet(客户端) -> docker shim -> dockerd -> containerd -> containerd-shim -> runc

（3）k8s（v1.24版本以后）

（4）解决方案

Kubernetes v1.24移除docker-shim的支持，而Docker Engine默认又不支持CRI标准，因此二者默认无法再直接集成。为此，Mirantis和Docker联合创建了cri-dockerd项目，用于为Docker Engine提供一个能够支持到CRI规范的桥梁，从而能够让Docker作为Kubernetes容器引擎。

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