原生Kubernetes雲平臺部署
案例——原生Kubernetes雲平臺部署
一、案例目標
（1）瞭解Kubernetes容器雲平臺的架構。
（2）瞭解Kubernetes容器雲平臺的基本原理。
（3）掌握使用Kubeadm部署Kubernetes叢集。
二、案例分析
1.規劃節點
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主機名 |
節點 |
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master |
master節點 |
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node |
node節點 |
2.基礎準備
所有節點安裝好CentOS_7.5.1804系統，保持網路暢通。
三、案例實施
（1）配置Yum源
所有節點將提供的壓縮包K8S.tar.gz上傳至/root目錄並解壓。
tar -zxvf K8S.tar.gz
所有節點配置本地Yum源。
（2）升級系統核心
所有節點升級系統核心。
# yum upgrade -y
（3）配置主機對映
所有節點，修改/etc/hosts檔案
（4）配置防火牆及SELinux
所有節點配置防火牆及SELinux。
（5）關閉Swap
Kubernetes的想法是將例項緊密包裝到儘可能接近100%。所有的部署應該與CPU和記憶體限制固定在一起。 所以如果排程程式傳送一個Pod到一臺機器，它不應該使用交換。設計者不想交換，因為它會減慢速度。所以關閉Swap主要是為了效能考慮。
所有節點關閉Swap。
（6）配置時間同步
所有節點安裝chrony服務。
yum install -y chrony
master節點修改/etc/chrony.conf檔案，註釋預設NTP伺服器，指定上游公共NTP伺服器，並允許其他節點同步時間。
master節點重啟chronyd服務並設為開機啟動開啟網路時間同步功能。
node節點修改/etc/chrony.conf檔案，指定內網master節點為上游NTP伺服器，重啟服務並設為開機啟動。
所有節點執行chronyc sources命令，查詢結果中如果存在以“^*”開頭的行，即說明已經同步成功。
（7）配置路由轉發
RHEL/CentOS7上的一些使用者報告了由於iptables被繞過而導致流量路由不正確的問題，所以需要在各節點開啟路由轉發。
所有節點建立/etc/sysctl.d/k8s.conf檔案，新增如下內容。
（8）配置IPVS
由於IPVS已經加入到了核心的主幹，所以為kube-proxy開啟IPVS的前提需要載入以下的核心模組。
在所有節點執行以下操作。
上面指令碼建立了/etc/sysconfig/modules/ipvs.modules檔案，保證在節點重啟後能自動載入所需模組。使用lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4命令檢視是否已經正確載入所需的核心模組。
所有節點安裝ipset軟體包。
yum install ipset ipvsadm -y
（9）安裝Docker
Kubernetes預設的容器執行時仍然是Docker，使用的是Kubelet中內建dockershim CRI實現。需要注意的是，由於在Kubernetes1.14的版本中，支援的版本有 1.13.1、 17.03、17.06、17.09、18.06和 18.09，所以這裡統一使用Docker 18.09。
所有節點配置Docker Yum源並安裝Docker，啟動Docker引擎並設定開機自啟，步驟參考Docker安裝流程。
2. 安裝Kubernetes叢集
（1）配置Kubernetes Yum源
所有節點配置Kubernetes源。Kubernetes源可以採用下面網路Yum源，也可以採用上述配置的本地Yum源。
（2）安裝工具
Kubelet負責與其他節點叢集通訊，並進行本節點Pod和容器生命週期的管理。Kubeadm是Kubernetes的自動化部署工具，降低了部署難度，提高效率。Kubectl是Kubernetes叢集管理工具。
所有節點安裝Kubernetes工具並啟動Kubelet。
yum install -y kubelet-1.14.1 kubeadm-1.14.1 kubectl-1.14.1
systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet
// 此時啟動不成功正常，後面初始化的時候會變成功
（3）初始化Kubernetes叢集
登入master節點，初始化Kubernetes叢集。
[root@master ~]# kubeadm init --apiserver-advertise-address 10.24.2.8 --kubernetes-version="v1.14.1" --pod-network-cidr=10.16.0.0/16 --image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers
kubeadm join 192.168.50.19:6443 --token aewot6.al2s2nwr9qmbjrjf \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:dd424ffb139d14f90a1719b455e88d030b5c48071a4a17841b6f29c646a76148
//本行程式碼需記錄，用於node節點加入叢集。
初始化操作主要經歷了下面15個步驟，每個階段均輸出均使用[步驟名稱]作為開頭：
① [init]：指定版本進行初始化操作。
② [preflight]：初始化前的檢查和下載所需要的Docker映象文。。
③ [kubelet-start]：生成Kubelet的配置檔案/var/lib/kubelet/config.yaml，沒有這個檔案Kubelet無法啟動，所以初始化之前的Kubelet實際上啟動失敗。
④ [certificates]：生成Kubernetes使用的證書，存放在/etc/kubernetes/pki目錄中。
⑤ [kubeconfig]：生成KubeConfig檔案，存放在/etc/kubernetes目錄中，元件之間通訊需要使用對應檔案。
⑥ [control-plane]：使用/etc/kubernetes/manifest目錄下的YAML檔案，安裝Master元件。
⑦ [etcd]：使用/etc/kubernetes/manifest/etcd.yaml安裝Etcd服務。
⑧ [wait-control-plane]：等待control-plan部署的Master元件啟動。
⑨ [apiclient]：檢查Master元件服務狀態。
⑩ [uploadconfig]：更新配置。
11 [kubelet]：使用configMap配置Kubelet。
12 [patchnode]：更新CNI資訊到Node上，通過註釋的方式記錄。
13 [mark-control-plane]：為當前節點打標籤，打了角色Master，和不可排程標籤，這樣預設就不會使用Master節點來執行Pod。
14 [bootstrap-token]：生成的Token需要記錄下來，後面使用kubeadm join命令往叢集中新增節點時會用到。
15 [addons]：安裝附加元件CoreDNS和kube-proxy。
Kubectl預設會在執行的使用者home目錄下面的.kube目錄下尋找config檔案，配置kubectl工具。
檢查叢集狀態。
（4）配置Kubernetes網路
登入Master節點，將提供的kube-flannel.yaml檔案上傳至Master節點root目錄，使用kubectl apply命令安裝網路。
（5）Node節點加入叢集
登入Node節點，使用kubeadm join命令將Node節點加入叢集。
登入Master節點，檢查各節點狀態。
（6）安裝Dashboard
將提供的kubernetes-dashboard.yaml和dashboard-adminuser.yaml檔案上傳至Master節點root目錄，使用kubectl apply命令安裝Dashboard。
[root@master ~]# kubectl apply -f kubernetes-dashboard.yaml
[root@master ~]# kubectl create -f dashboard-adminuser.yaml
檢查所有Pod狀態
[root@master ~]# kubectl get pods --all-namespaces -o wide
通過命令檢查到kubernetes-dashboard被排程到Node節點執行，通過瀏覽器中輸入Node節點地址（Master也可以訪問）https://10.24.2.9:30000，即可訪問Kubernetes Dashboard
單擊“高階”→“接受風險並繼續”按鈕，即可進入Kubernetes Dasboard認證介面
圖7-7-2 Kubernetes Dashboard認證介面
登入Kubernetes Dasboard需要輸入令牌，通過以下命令獲取訪問Dashboard的認證令牌，認證後如圖7-7-3所示。
[root@master ~]# kubectl -n kube-system describe secret $(kubectl -n kube-system get secret | grep kubernetes-dashboard-admin-token | awk '{print $1}')
（7）配置Kuboard
Kuboard是一款免費的Kubernetes圖形化管理工具，其力圖幫助使用者快速在Kubernetes上落地微服務。登入Master節點，使用kuboard.yaml檔案部署Kuboard。
在瀏覽器輸入地址http://192.168.50.21:31000，即可進入Kuboard的認證介面，在Token文字框中輸入令牌後可進入Kuboard控制檯
在Kuboard控制檯中可以檢視到叢集概覽，至此Kubernetes容器雲平臺就部署完成了。