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第2章:Kubernetes叢集部署、配置和驗證

生成環境部署K8s的2種方式

kubeadm

Kubeadm是一個工具,提供 kubeadm initi和 kubeadm join,用於快速部署 Kubernetes叢集
部署地址.https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm

二進位制

推薦,從官方下載發行版的二迸制包,手動部署每個元件,組成 Kubernetes叢集。
下載地址:https://github.com/kubernetes/kubernetes/releases

伺服器硬體配置推薦

K8s涉及埠

使用 kubeadm快速部署一個K8s叢集

#刨建一個 Master節點

kubeadm init
#將一個Node節點加入到當前叢集中
kubeadm join < Master節點的P和埠>

1. 安裝要求

在開始之前,部署Kubernetes叢集機器需要滿足以下幾個條件:

- 一臺或多臺機器,作業系統 CentOS7.x-86_x64
- 硬體配置:2GB或更多RAM,2個CPU或更多CPU,硬碟30GB或更多
- 叢集中所有機器之間網路互通
- 可以訪問外網,需要拉取映象
- 禁止swap分割槽

2.準備環境

關閉防火牆:
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

關閉selinux:
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config # 永久 setenforce 0 # 臨時 關閉swap: swapoff -a # 臨時 vim /etc/fstab # 永久 # 設定主機名: # hostnamectl set-hostname <hostname> 在master新增hosts: cat >> /etc/hosts << EOF 10.0.0.11 k8s-m1 10.0.0.12 k8s-n1 10.0.0.13 k8s-n2 EOF 將橋接的IPv4流量傳遞到iptables的鏈:
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 時間同步: yum install ntpdate -y ntpdate time.windows.com

3. 所有節點安裝Docker/kubeadm/kubelet

Kubernetes預設CRI(容器執行時)為Docker,因此先安裝Docker。

3.1 安裝Docker

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-18.06.1.ce-3.el7
systemctl enable docker && systemctl start docker

cat > /etc/docker/daemon.json << EOF
{
  "registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF

3.2 新增阿里雲YUM軟體源

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

3.3 安裝kubeadm,kubelet和kubectl

yum install -y kubelet-1.18.0 kubeadm-1.18.0 kubectl-1.18.0
systemctl enable kubelet

4. 部署Kubernetes Master

參考文件: https://kubernetes.io/zh/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm-init/#config-file

https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/create-cluster-kubeadm/#initializing-your-control-plane-node

在10.0.0.11(Master)執行。

kubeadm init \
  --apiserver-advertise-address=10.0.0.11 \       # master 的地址
  --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
  --kubernetes-version v1.18.0 \
  --service-cidr=10.96.0.0/12 \
  --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
  --ignore-preflight-errors=all

[root@k8s-master ~]# kubeadm init --kubernetes-version=1.18.0 \
> --apiserver-advertise-address=10.0.0.90 \
> --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
> --service-cidr=10.10.0.0/16 --pod-network-cidr=10.122.0.0/16
kubeadm init

由於預設拉取映象地址k8s.gcr.io國內無法訪問,這裡指定阿里雲映象倉庫地址。

或者使用配置檔案引導:

vi kubeadm.conf
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2
kind: ClusterConfiguration
kubernetesVersion: v1.18.0
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  

使用kubectl工具:

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

5. 加入Kubernetes Node

在10.0.0.12/13(Node)執行。

向叢集新增新節點,執行在kubeadm init輸出的kubeadm join命令:

kubeadm join 10.0.0.11:6443 --token esce21.q6hetwm8si29qxwn \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:00603a05805807501d7181c3d60b478788408cfe6cedefedb1f97569708be9c5

預設token有效期為24小時,當過期之後,該token就不可用了。這時就需要重新建立token,操作如下:

# kubeadm token create
# kubeadm token list
# openssl x509 -pubkey -in /etc/kubernetes/pki/ca.crt | openssl rsa -pubin -outform der 2>/dev/null | openssl dgst -sha256 -hex | sed 's/^.* //'
63bca849e0e01691ae14eab449570284f0c3ddeea590f8da988c07fe2729e924

# kubeadm join 10.0.0.11:6443 --token nuja6n.o3jrhsffiqs9swnu --discovery-token-ca-cert-hash sha256:63bca849e0e01691ae14eab449570284f0c3ddeea590f8da988c07fe2729e924

kubeadm token create --print-join-command

https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm-join/

6. 網路方案(CNI)

https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/create-cluster-kubeadm/#pod-network

注意:只需要部署下面其中一個,推薦Calico。

6.1 Calico

Calico是一個純三層的資料中心網路方案,Calico支援廣泛的平臺,包括Kubernetes、OpenStack等。

Calico 在每一個計算節點利用 Linux Kernel 實現了一個高效的虛擬路由器( vRouter) 來負責資料轉發,而每個 vRouter 通過 BGP 協議負責把自己上執行的 workload 的路由資訊向整個 Calico 網路內傳播。

此外,Calico 專案還實現了 Kubernetes 網路策略,提供ACL功能。

https://docs.projectcalico.org/getting-started/kubernetes/quickstart

kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml

下載完後還需要修改裡面配置項:

  • 定義Pod網路(CALICO_IPV4POOL_CIDR),與前面pod CIDR配置一樣

  • 選擇工作模式(CALICO_IPV4POOL_IPIP),支援BGP(Never)IPIP(Always)CrossSubnet(開啟BGP並支援跨子網)

修改完後應用清單:

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

6.2 Flannel

Flannel是CoreOS維護的一個網路元件,Flannel為每個Pod提供全域性唯一的IP,Flannel使用ETCD來儲存Pod子網與Node IP之間的關係。flanneld守護程序在每臺主機上執行,並負責維護ETCD資訊和路由資料包。

wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
sed -i -r "s#quay.io/coreos/flannel:.*-amd64#lizhenliang/flannel:v0.11.0-amd64#g" kube-flannel.yml

修改國內映象倉庫。

7. 測試kubernetes叢集

  • 驗證Pod工作

  • 驗證Pod網路通訊

  • 驗證DNS解析

在Kubernetes叢集中建立一個pod,驗證是否正常執行:

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

訪問地址:http://NodeIP:Port

8. 部署 Dashboard

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.0.0-beta8/aio/deploy/recommended.yaml

預設Dashboard只能叢集內部訪問,修改Service為NodePort型別,暴露到外部:

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  labels:
    k8s-app: kubernetes-dashboard
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kubernetes-dashboard
spec:
  type: NodePort
  ports:
    - port: 443
      targetPort: 8443
      nodePort: 30001
  selector:
    k8s-app: kubernetes-dashboard

訪問地址:https://NodeIP:30001

建立service account並繫結預設cluster-admin管理員叢集角色:

kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kube-system
kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:dashboard-admin
kubectl describe secrets -n kube-system $(kubectl -n kube-system get secret | awk '/dashboard-admin/{print $1}')

 
刪除提權
 
kubectl delete clusterrolebinding serviceaccount-cluster-admin

使用輸出的token登入Dashboard。

kubect命令列管理工具

kubeadm init步驟:
1、[preflight] 環境檢查
2、[kubelet-start]  準備kubelet配置檔案並啟動 /var/lib/kubelet/config.yaml
3、[certs]  證書目錄 /etc/kubernetes/pki
4、[kubeconfig] kubeconfig是用於連線k8s的認證檔案
5、[control-plane] 靜態pod目錄 /etc/kubernetes/manifests
6、[etcd] 靜態pod啟動etcd
7、[upload-config]  kubeadm-config儲存到kube-system configmap
8、[mark-control-plane] 給master節點打汙點,不讓pod分配
9、[bootstrap-token] 引導kubelet證書
10、[addons] 部署coredns和kube-proxy

Unable to update cni config: no networks found in /etc/cni/net.d

臨時啟動個Pod:
kubectl run dns-test -it --rm --image=busybox:1.28.4 -- sh

概念
任務

pod 模板
官方文件


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etcd都是獨立部署的