确定需求
#master的cpu核心数要求大于2
master(2C/4G) 192.168.10.19 docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel
node01(2C/2G) 192.168.10.20 docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel
node02(2C/2G) 192.168.10.21 docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel
Harbor节点 192.168.10.13 docker、docker-compose、harbor-offline-v1.2.2
Harbor节点(hub.monor.com)
部署流程
1、在所有节点上安装Docker和kubeadm
2、部署Kubernetes Master
3、部署容器网络插件
4、部署 Kubernetes Node,将节点加入Kubernetes集群中
5、部署 Dashboard Web 页面,可视化查看Kubernetes资源
6、部署 Harbor 私有仓库,存放镜像资源
一、环境准备
master、node、harbor节点,都执行
//修改主机名
hostnamectl set-hostname master01
hostnamectl set-hostname node01
hostnamectl set-hostname node02
hostnamectl set-hostname harbor
//所有节点,关闭防火墙规则,关闭selinux,关闭swap交换
#关闭防火墙
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
#交换分区必须要关闭
swapoff -a
#永久关闭swap分区,&符号在sed命令中代表上次匹配的结果
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab
#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;done
//所有节点修改hosts文件
vim /etc/hosts
192.168.67.30 master01
192.168.67.12 node01
192.168.67.13 node02
192.168.67.14 harbor
//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
#时间同步
yum -y install ntpdate
timedatectl set-timezone Asia/Shanghai
ntpdate time.windows.com
二、所有节点安装docker
master、node和harbor节点都安装docker,并添加加速镜像
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
# master和node 机器安装26版本的docker
yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
# harbor 机器安装20版本
yum install -y docker-ce-20.10.* docker-ce-cli-20.10.* containerd.io
mkdir /etc/docker
cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
"registry-mirrors": ["https://fil0uwf5.mirror.aliyuncs.com"],
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
"log-driver": "json-file",
"log-opts": {
"max-size": "100m"
}
}
EOF
#使用Systemd管理的Cgroup来进行资源控制与管理,因为相对Cgroupfs而言,Systemd限制CPU、内存等资源更加简单和成熟稳定。
#日志使用json-file格式类型存储,大小为100M,保存在/var/log/containers目录下,方便ELK等日志系统收集和管理日志。
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker.service
systemctl enable docker.service
systemctl status docker
docker info | grep "Cgroup Driver"
三、master和node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
安装kubelet、kubeadm、kubectl服务
yum -y install kubelet-1.20.11 kubeadm-1.20.11 kubectl-1.20.11
开机自启kubelet
k8s 通过kubeadm 安装,是以Pod 方式存在,底层是以容器的方式运行,所以kubelet必须设置开机自启
systemctl enable kubelet.service
systemctl status kubelet.service
四、部署K8S集群
查看初始化需要的镜像
kubeadm config images list
添加k8s 1.20.11 版本各组件的镜像
//在 master 节点上传 v1.20.11.zip 压缩包至 /opt 目录
cd /opt/
#添加v1.20.11.zip 压缩包
#解压
unzip v1.20.11.zip -d /opt/k8s
//通过脚本载入镜像
#载入镜像
for i in $(ls *.tar); do docker load -i $i; done
#查看镜像
docker images
复制镜像包到 node 节点
scp -r /opt/k8s/ root@node01:/opt/
scp -r /opt/k8s/ root@node02:/opt/
在node节点载入镜像
在 node 节点上执行脚本加载镜像文件(node01、node02都做)
cd /opt/k8s/v1.20.11/
for i in $(ls *.tar); do docker load < $i; done
docker images
初始化kubeadm
方法一:
回到master,将k8s初始化配置的默认值输出到/opt/kubeadm-config.yaml 文件中
kubeadm config print init-defaults > /opt/kubeadm-config.yaml
cd /opt
vim kubeadm-config.yaml
......
11 localAPIEndpoint:
12 advertiseAddress: 192.168.10.19 #指定master节点的IP地址
13 bindPort: 6443
......
34 kubernetesVersion: v1.20.11 #指定kubernetes版本号
35 networking:
36 dnsDomain: cluster.local
37 podSubnet: "10.244.0.0/16" #指定pod网段,10.244.0.0/16用于匹配flannel默认网段
38 serviceSubnet: 10.96.0.0/16 #指定service网段
39 scheduler: {}
#末尾再添加以下内容
---
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
kind: KubeProxyConfiguration
mode: ipvs
master 开启集群,等待node节点加入
kubeadm init --config=kubeadm-config.yaml --upload-certs | tee kubeadm-init.log
#--experimental-upload-certs 参数可以在后续执行加入节点时自动分发证书文件,K8S V1.16版本开始替换为 --upload-certs
#tee kubeadm-init.log 用以输出日志
查看 k8s 的日志、配置和证书文件
//查看 kubeadm-init 日志
less kubeadm-init.log
//kubernetes配置文件目录
ls /etc/kubernetes/
//存放ca等证书和密码的目录
ls /etc/kubernetes/pki/
方法二:
kubeadm init \ --apiserver-advertise-address=192.168.67.30 \ --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \ --kubernetes-version=v1.20.11 \ --service-cidr=10.96.0.0/16 \ --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \ --token-ttl=0
--------------------------------------------------------------------------------------------
初始化集群需使用kubeadm init命令,可以指定具体参数初始化,也可以指定配置文件初始化。
可选参数:
--apiserver-advertise-address:apiserver通告给其他组件的IP地址,一般应该为Master节点的用于集群内部通信的IP地址,0.0.0.0表示节点上所有可用地址
--apiserver-bind-port:apiserver的监听端口,默认是6443
--cert-dir:通讯的ssl证书文件,默认/etc/kubernetes/pki
--control-plane-endpoint:控制台平面的共享终端,可以是负载均衡的ip地址或者dns域名,高可用集群时需要添加
--image-repository:拉取镜像的镜像仓库,默认是k8s.gcr.io
--kubernetes-version:指定kubernetes版本
--pod-network-cidr:pod资源的网段,需与pod网络插件的值设置一致。Flannel网络插件的默认为10.244.0.0/16,Calico插件的默认值为192.168.0.0/16;
--service-cidr:service资源的网段
--service-dns-domain:service全域名的后缀,默认是cluster.local
--token-ttl:默认token的有效期为24小时,如果不想过期,可以加上 --token-ttl=0 这个参数
---------------------------------------------------------------------------------------------方法二初始化后需要修改 kube-proxy 的 configmap,开启 ipvs
kubectl edit cm kube-proxy -n=kube-system #修改mode: ipvs
部署完成后提示:
......
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) $HOME/.kube/config
Alternatively, if you are the root user, you can run:
export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf
You should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:
https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/
Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:
kubeadm join 192.168.67.30:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:ebf2e5e355b7d8197e6bca9cb33cca8e0eb0b72031b48dde369131df57e0faff
//设定kubectl
kubectl需经由API server认证及授权后方能执行相应的管理操作,kubeadm 部署的集群为其生成了一个具有管理员权限的认证配置文件 /etc/kubernetes/admin.conf,它可由 kubectl 通过默认的 “$HOME/.kube/config” 的路径进行加载。
将k8s 的权限,赋权给当前用户
根据上面的提示执行命令
mkdir -p $HOME/.kube
cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
将 Kubernetes 集群的配置文件复制到当前用户的 home 目录下,并将其设置为
kubectl
命令的默认配置文件
① mkdir -p $HOME/.kube
:创建一个名为.kube
的目录,用于存储kubectl
命令的配置文件。
② cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
:将 Kubernetes 集群的配置文件/etc/kubernetes/admin.conf
复制到当前用户的 home 目录下的.kube
目录中,并将其重命名为config
。
③ chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
:将config
文件的所有权设置为当前用户,以便该用户可以读取和修改该文件
将node节点的etcd加入集群
可以直接复制前面提示的集群加入命令,也可以到kubeadm-init.log 中查看,到结尾复制
查看集群加入命令
master节点,在/opt 目录下,进入kubeadm-init.log 文件
cd /opt/
ls
vim kubeadm-init.log
在两个 node 节点上执行 kubeadm join 命令加入群集
kubeadm join 192.168.67.30:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:3463f91027ee7e7349a5b097ae247dc82f60fa3af75ec14e0fc09d2dcc229ece
查看k8s 集群
kubectl get nodes
#查看k8s集群的健康状态信息
kubectl get cs
当集群不健康时
#如果 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
# 修改成k8s的控制节点master01的ip
把--bind-address=127.0.0.1变成--bind-address=192.168.67.30
把httpGet:字段下的hosts由127.0.0.1变成192.168.67.30(有两处)
# 搜索port=0,把这一行注释掉
#- --port=0
vim /etc/kubernetes/manifests/kube-scheduler.yaml
vim /etc/kubernetes/manifests/kube-controller-manager.yaml
重启kubelet 服务
#重启kubelet 服务
systemctl restart kubelet
#查看集群状态
kubectl get cs
五、所有节点部署网络插件flannel
方法一:
node节点上传flannel镜像 flannel.tar 到 /opt 目录
cd /opt/
#添加flannel镜像包:flannel-cni-v1.2.0.tar 和 flannel-v0.22.2.tar
载入flannel 镜像
for i in $(ls *.tar); do docker load < $i; done
docker images
master节点上传flannel.tar、kube-flannel.yml 文件到 /opt/ 目录
cd /opt/
载入kube-flannel镜像
for i in $(ls *.tar); do docker load < $i; done
docker images
在master 节点创建flannel 资源
kubectl apply -f kube-flannel.yml
方法二:
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml kubectl apply -f https://github.com/flannel-io/flannel/releases/latest/download/kube-flannel.yml
//在master节点查看节点状态
kubectl get nodes
kubectl get pods -n kube-system
创建 pod 资源测试
#创建资源
kubectl create deployment nginx --image=nginx
#查看资源状态
kubectl get pods -o wide
暴露端口提供服务
#暴露端口
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
#查看k8s 集群的服务列表
kubectl get svc
测试访问
curl http://node01:30805
curl http://192.168.67.13:30805
扩展副本
扩展到3个副本
kubectl scale deployment nginx --replicas=3
kubectl get pods -o wide
六、部署 Dashboard
在 master01 节点上操作
上传 recommended.yaml 文件到 /opt/k8s 目录中
cd /opt/k8s/
ls
修改Service 类型,暴露端口
vim recommended.yaml
#默认Dashboard只能集群内部访问,修改Service为NodePort类型,暴露到外部:
执行recommended.yaml 文件生成资源
kubectl apply -f recommended.yaml
#创建service account并绑定默认cluster-admin管理员集群角色
kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kube-system
kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:dashboard-admin
查看令牌信息
kubectl describe secrets -n kube-system $(kubectl -n kube-system get secret | awk '/dashboard-admin/{print $1}')
使用输出的token登录Dashboard
用火狐浏览器访问,有些浏览器没有【强制访问】的跳转链接
#https://NodeIP:30001
https://192.168.67.12:30001
浏览器访问https,点击【详细信息】,点击继续【跳转到网页】;
勾选【Token】,复制【Token令牌】,点击【登录】
七、安装Harbor私有仓库
环境准备
修改主机名
hostnamectl set-hostname harbor
关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service systemctl enable firewalld.service setenforce 0 systemctl status firewalld.service
所有节点加上主机名映射
vim /etc/hosts 192.168.67.30 master01 192.168.67.12 node01 192.168.67.13 node02 192.168.67.14 harbor hub.monor.com
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-20.10.* docker-ce-cli-20.10.* containerd.io
所有 node 节点都修改 docker 配置文件,加上私有仓库配置
#添加镜像加速 mkdir /etc/docker cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF { "registry-mirrors": ["https://fil0uwf5.mirror.aliyuncs.com"], "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"], "log-driver": "json-file", "log-opts": { "max-size": "100m" }, "insecure-registries": ["https://hub.monor.com"] } EOF #启动docker并设置开机自启 systemctl start docker systemctl enable docker
镜像加速
防火墙
安装 Harbor
cd /opt
#添加harbor安装包:docker-compose harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz
#给予 docker-compose 执行权限
chmod +x docker-compose
#移动到 /usr/local/bin/ 目录下
cp docker-compose /usr/local/bin/
ll /usr/local/bin/
#解压harbor
tar zxvf harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz
cd harbor/
ls
vim harbor.cfg
#修改
5 hostname = harbor
9 ui_url_protocol = https
24 ssl_cert = /data/cert/server.crt
25 ssl_cert_key = /data/cert/server.key
59 harbor_admin_password = Harbor12345
创建证书目录
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
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:MONOR
输入机构名:MONOR
输入域名:hub.monor.com
输入管理员邮箱:admin@monor.com
其它全部直接回车
备份私钥
cp server.key server.key.bak
清除私钥密码
openssl rsa -in server.key.bak -out server.key
输入私钥密码:123456
签名证书
openssl x509 -req -days 365 -in server.csr -signkey server.key -out server.crt
#添加执行权限
chmod +x /data/cert/*
ls
cd /opt/harbor/
ls
./install.sh
浏览器访问
在Harbor 本地使用火狐浏览器访问:https://hub.monor.com
点击【添加例外】
点击【确认安全例外】
用户名:admin
密码:Harbor12345点击【登录】
点击页面右上角的【English】,选择【中文简体】
设置中文
在一个node节点上登录harbor
docker login -u admin -p Harbor12345 https://hub.monor.com
报错:
解决:关闭防火墙;添加域名的映射;添加hub.monor.com镜像加速
上传镜像
docker tag nginx:latest hub.monor.com/library/nginx:v1
docker images | grep nginx
docker push hub.monor.com/library/nginx:v1
在Harbor页面查看上传情况
在master节点上删除之前创建的nginx资源
kubectl delete deployment nginx
kubectl get pods
从harbor仓库拉取镜像
#创建三个副本分别运行nginx镜像
kubectl create deployment nginx-deployment --image=hub.monor.com/library/nginx:v1 --port=80 --replicas=3
#暴露端口,让30000指向80端口
kubectl expose deployment nginx-deployment --port=30000 --target-port=80
service/nginx-deployment exposed
#获取当前 K8s 集群中的服务和 Pod 列表
kubectl get svc,pods
②暴露名为 "nginx-deployment" 的部署,并将其绑定到端口30000,目标端口为80;让你可以通过访问端口30000来访问部署的nginx服务
yum安装ipvsadm
yum -y install ipvsadm
ipvsadm -Ln
查看当前系统上的IPVS规则,包括虚拟服务器、服务和后端节点等信息
-L
选项用于列出IPVS规则,-n
选项用于显示数值格式而非域名格式
curl 10.107.137.78:30000
修改调度策略,再去访问
kubectl edit svc nginx-deployment
#把调度策略改成NodePort
25 type: NodePort
浏览器访问:
kubectl get svc
http://192.168.67.30:32592/
将 admin角色的权限授权给所有用户
kubectl create clusterrolebinding cluster-system-anonymous --clusterrole=cluster-admin --user=system:anonymous
查看令牌
kubectl describe secrets -n kube-system $(kubectl -n kube-system get secret | awk '/dashboard-admin/{print $1}')
八、内核参数优化方案
cat > /etc/sysctl.d/kubernetes.conf <<EOF
net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1
net.ipv4.ip_forward=1
net.ipv4.tcp_tw_recycle=0
#禁止使用 swap 空间,只有当系统内存不足(OOM)时才允许使用它
vm.swappiness=0
#不检查物理内存是否够用
vm.overcommit_memory=1
#开启 OOM
vm.panic_on_oom=0
fs.inotify.max_user_instances=8192
fs.inotify.max_user_watches=1048576
#指定最大文件句柄数
fs.file-max=52706963
#仅4.4以上版本支持
fs.nr_open=52706963
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1
net.netfilter.nf_conntrack_max=2310720
EOF
总结
删除资源
kubectl delete -f recommended.yaml