Kubeadm部署K8s

集群规划：

Master节点规划:

Node节点规划:

安装要求

在开始之前，部署Kubernetes集群机器需要满足以下几个条件：
操作系统 CentOS7.x-86_x64
硬件配置：2GB或更多RAM，2个CPU或更多CPU，硬盘30GB或更多
集群中所有机器之间网络互通
可以访问外网，需要拉取镜像
禁止swap分区

此实验机器规划如下:

k8s-master  42.51.227.113    Centos 7.x-X86_64
k8s-node1   42.51.227.114  Centos 7.x-X86_64
k8s-node2   42.51.227.115  Centos 7.x-X86_64
k8s-node3   42.51.227.116  Centos 7.x-X86_64

在各节点执行—修改主机名

hostnamectl --static set-hostname k8s-master
hostnamectl --static set-hostname k8s-node1
hostnamectl --static set-hostname k8s-node2
hostnamectl --static set-hostname k8s-node3

在各节点执行—修改hosts文件

cat <<EOF > /etc/hosts
127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1 localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
42.51.227.113  k8s-master
42.51.227.114  k8s-node1
42.51.227.115  k8s-node2
42.51.227.116  k8s-node3
EOF

在各节点执行—修改DNS

cat <<EOF> /etc/resolv.conf
nameserver 114.114.114.114
nameserver 8.8.8.8
EOF

在各节点执行—设置个性主机名：

带时间的个性主机名
echo "PS1='\[\e[37;1m\][\[\e[36;40m\]\t\[\e[32;40m\]\u\[\e[33;40m\]@\[\e[31;40m\]\h \[\e[34;40m\]\w\[\e[37;1m\]]\\$\[\e[m\]'" >>.bashrc

不带时间的个性主机名
echo "PS1='\[\e[37;1m\][\[\e[36;40m\]\[\e[32;40m\]\u\[\e[33;40m\]@\[\e[31;40m\]\h \[\e[34;40m\]\w\[\e[37;1m\]]\\$\[\e[m\]'" >>.bashrc

在各节点执行—关闭CentOS7自带的防火墙服务

systemctl disable firewalld && systemctl stop firewalld

在各节点执行—关闭selinux

sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config && setenforce 0

在各节点执行—互相信任

ssh-keygen
ssh-copy-id xxx

在各节点都采用网络时间服务器

安装时间服务器软件

yum install -y chrony

修改配置文件/etc/chrony.conf

sed -i -e '/^server/d' -e '1aserver ntp.aliyun.com iburst\nserver tw.pool.ntp.org iburst' -e '/local stratum 10/clocal stratum 10\nbindcmdaddress 127.0.0.1\nbindcmdaddress ::1' /etc/chrony.conf

chronyd服务启动并自启

systemctl enable chronyd --now && systemctl restart chronyd

检查323 udp端口的监听是否是*:323

ss -ntlup | grep 323

检查时间同步状态

chronyc sources

在各节点执行—安装基础软件：ebtables ethtool否则执行 kubeadm init会报错

yum install vim wget yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 ebtables ethtool -y

在各节点执行—添加阿里yum源

wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo && yum clean all && yum makecache

在各节点执行—添加docker阿里yum源–选一项即可

1.
sudo yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
2.
wget http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo && yum makecache fast

在各节点执行—配置kubernetes国内阿里yum源

cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo 
[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

在各节点执行—生成缓存

yum makecache fast -y

在各节点执行—生成系统及软件包

yum update -y

在各节点执行—安装docker-ce—不指定版本将安装最新版本

yum -y install docker-ce

如果指定版本:

1.列出所有版本的 Docker CE
yum list docker-ce --showduplicates | sort -r
2.可以安装特定版本
yum install docker-ce-18.06.2.ce-3.el7 containerd.io -y

在各节点执行—启动docker并设置为开机启动

systemctl enable docker --now

在各节点执行—配置镜像加速器和日志驱动和修改docker cgroup驱动，与k8s一致，使用systemd方式

sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF' 
{ 
    "registry-mirrors": ["https://nty7c4os.mirror.aliyuncs.com"],
    "live-restore":true,
    "exec-opts":["native.cgroupdriver=systemd"],
    "log-driver":"json-file",
    "log-opts":{
         "max-size":"100m",
         "max-file":"3"
    }
}
EOF

Ps：备注：systemd是系统自带的cgroup管理器, 系统初始化就存在的, 和cgroups联系紧密,为每一个进程分配cgroups, 用它管理就行了. 如果设置成cgroupfs就存在2个cgroup控制管理器, 实验证明在资源有压力的情况下,会存在不稳定的情况.cgroupfs是docker自带的

热加载配置和重启docker

systemctl daemon-reload && systemctl restart docker

在各节点执行—升级内核到5.7

自带3.10内核存在BUG，建议升级到4.10.x及以上版本
BUG介绍：https://myit.icu/index.php/archives/389/
rpm -Uvh https://www.elrepo.org/elrepo-release-7.0-3.el7.elrepo.noarch.rpm
rpm -import https://www.elrepo.org/RPM-GPG-KEY-elrepo.org
在各节点执行---安装kernel-ml内核   lt：长期维护版本，ml:长期稳定版本
yum -y --enablerepo=elrepo-kernel install kernel-ml.x86_64 kernel-ml-devel.x86_64
在各节点执行---查看启动器
awk -F\' '$1=="menuentry " {print i++ " : " $2}' /etc/grub2.cfg
在各节点执行---设置默认启动为新内核---0后边内核为5.x,根据实际情况选择
grub2-set-default 0
在各节点执行---重启系统
reboot
Ps：重启后查看内核是否为：5.8.xxx，按当时装的最新版本为准

在各节点执行—永久关闭swap

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

kubernetes的想法是将实例紧密包装到尽可能接近100％。 所有的部署应该与CPU /内存限制固定在一起。 所以如果调度程序发送一个pod到一台机器，它不应该使用交换，设计者不想交换，因为它会减慢速度，所以关闭swap主要是为了性能考虑。

在各节点执行—加载 ipvs 模块，保证在节点重启后能自动加载所需模块—kube-proxy开启ipvs的前置条件

yum install ipset ipvsad -y


cat > /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules <<EOF
#!/bin/bash
#开启ipvs，最新支持的负载均衡（SLB）
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack_ipv4   # 内核新版本改为nf_conntrack
modprobe -- br_netfilter
EOF

在各节点执行—赋值权限并执行生效

chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules

加载生效出现报错，请修改

内核使用最新版本4.19.1，无法加载nf_conntrack_ipv4模块 
4.19.1最新版本的内核，nf_conntrack_ipv4已经修改为nf_conntrack。

在各节点执行—查看是否已经正确加载所需的内核模块

lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4

在各节点执行—关闭邮箱服务(节省内存，根据自己实际来定)

systemctl stop postfix.service && systemctl disable postfix.service

在各节点执行—查看kubernetes源当前状态

yum repolist all | grep kubernetes

如果源状态为disable则需要开启—执行如下命令使kubernetes源生效。

对于CentOS，执行yum-config-manager --enable 时，“repo_name”是执行yum repolist all | grep kubernetes时回显的第二个字段“Kubernetes”，“K”为大写

在各节点执行—安装kubelet，不指定版本将安装最新版本

yum -y install kubelet kubeadm kubectl --disableexcludes=kubernetes

参数解析:“–disableexcludes=kubernetes”表示在查找包的时候禁止排除kubernetes这个源
查看当前系统存在的kubernetes的版本号

yum list all | grep kubernetes

可选：也可以指定版本号:kubelet-1.18.2

yum -y install kubelet-1.18.2 kubeadm-1.18.2 kubectl-1.18.2 --disableexcludes=kubernetes

链接：https://github.com/kubernetes/kubernetes/releases

在各节点执行—查看k8s版本号

kubelet --version

在各节点执行—查看配置文件目录

# rpm -ql kubelet
/etc/kubernetes/manifests  #清单目录
/etc/sysconfig/kubelet  #配置文件
/usr/bin/kubelet  #主程序
/usr/lib/systemd/system/kubelet.service

在各节点执行—设置开机自启

systemctl enable kubelet

查看kubenets需要哪些镜像

[root@k8s-master ~]# kubeadm config images list
k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.18.2
k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.18.2
k8s.gcr.io/kube-scheduler:v1.18.2
k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.18.2
k8s.gcr.io/pause:3.2
k8s.gcr.io/etcd:3.4.3-0
k8s.gcr.io/coredns:1.6.7

我们可以先提前下载这些镜像—但是要确认是否使用了代理，因为国内无法访问k8s.gcr.io

kubeadm config images pull

如果没有国外代理机器，就使用以下脚本来使用阿里源镜像仓库下载后更改标签为k8s.gcr.io

方法：

vim /root/pullimages.sh
#!/bin/bash
#https://deanit.cn
#使用阿里镜像仓库
#查看版本号并替换为阿里镜像仓库源下载
kubeadm config images list | sed -e 's/^/docker pull /g' -e 's#k8s.gcr.io#registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers#g' | sh -x
#将镜像名字更改为原来的k8s.gcr.io
docker images | grep registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers | awk '{print "docker tag",$1":"$2,$1":"$2}' | sed -e 's/registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com\/google_containers/k8s.gcr.io/2' | sh -x
#将从阿里镜像仓库下载的镜像删除
docker images | grep registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers | awk '{print "docker rmi """$1""":"""$2}' | sh -x

赋值脚本权限并执行

chmod a+x /root/pullimages.sh && sh /root/pullimages.sh

Node节点：

Node节点仅需要这两个镜像，所以使用上边办法单独下载这两个镜像即可。

k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.18.2
k8s.gcr.io/pause:3.2

在k8s-master节点执行—使用kubeadm初始化集群

指定版本：需要与我们上边安装的版本一致：–kubernetes-version=v1.18.2

不指定版本：不指定版本，不添加–kubernetes-version=v1.18.2参数即可

kubeadm init  --kubernetes-version=v1.18.2 --apiserver-advertise-address=42.51.227.113 --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --service-cidr=10.96.0.0/12 --ignore-preflight-errors=Swap --dry-run

重要提示：–dry-run：试运行不应用任何变化;输出将要完成的工作，测试没问题后将该参数去掉执行即可！

Ps：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。如果使用以上的两个方法拉取镜像，这里就不用再次指定镜像仓库地址就行了。

在k8s-master节点执行—初始化完成后,根据提示执行以下三步

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

保存以下内容：用于添加节点时需要

kubeadm join 42.51.227.113:6443 --token p1vfu6.qt4hypzpvoyxfuaf \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:6534570565aa1a8b66539287f2e478201bad41fa8c0fe2811533442e51f882f5 

在k8s-master节点执行安装Pod网络插件—加入flannel

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

Ps：确保能够访问到quay.io这个registery，有时会出现连接失败，我们可以先通过wget下载yml文件，再进行安装。
在k8s-master节点执行—查看flannel镜像

可以通过docker image list镜像列表看到quay.io/coreos/flannel镜像被下载,大小为52.8MB，因网络原因下载镜像慢可以等一会即可查看到flannel镜像

[root@k8s-master ~]# docker images

执行了加入flannel命令并不代表就可以使用，我们可以通过kubectl get pods -n kube-system来获取当前系统上正在运行的pods，我们看到flannel处于正在运行的状态才算正常

待测试方法：

使用pod的网络通讯（这里使用七牛云镜像，七牛云相当于CDN资源）
#下载flannel
curl -o kube-flannel.yml https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
#替换为七牛云镜像
sed -i "s/quay.io\/coreos\/flannel/quay-mirror.qiniu.com\/coreos\/flannel/g" kube-flannel.yml
#加入
kubectl apply -f kube-flannel.yml
#删除
rm -f kube-flannel.yml

在k8s-master节点执行—验证pod信息—查看system名称空间下的所有pod**

[root@k8s-master ~]# kubectl get pod -n kube-system

kubectl get pods -o wide -A  #查看所有pod详细信息

以上信息我们看到kube-flannel-ds-amd64-ckp6m已经处于运行中

验证集群节点

上面执行完命令后，集群不会马上变成ready状态，因为系统需要去下载docker镜像，稍等片刻后我们可以执行一下命令验证集群状态。

-o wide：表示查看消息信息

kubectl get node效果等于kubectl get nodes

[root@k8s-master ~]# kubectl get node -o wide

验证pod信息查看system命名空间下的所有pods

[root@k8s-master ~]# kubectl get pod -n kube-system

Ps：当所有节点都变成ready后，所有pod的ready都变成1/1，表示集群搭建完成！！！