《k8s-1.13版本源码分析》-测试环境搭建(k8s-1.13版本单节点环境搭建)
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本项目github地址:https://github.com/farmer-hutao/k8s-source-code-analysis
1. 概述
大家注意哦,不一定要先搭建好环境再看源码,大可以先看一个组件,感觉差不多理解了,想要run一把,想要改几行试试的时候回过头来搭建k8s环境。
当然,大家开始看源码的时候,我相信各位都是搭建过不少次k8s集群,敲过N多次kubectl命令了,所以下面我不会解释太基础的命令是做什么的。
今天我们要做的是搭建一个单机版的k8s环境,用于后面的学习。虽然k8s的环境搭建没有openstack来的复杂,但是由于网络等乱七八糟的问题,在国内手动搭建一个五脏俱全的k8s也不算太容易,一个不小心就会被乱七八遭的障碍磨灭兴趣。今天看看我能不能让大家觉得这个过程无痛吧~
2. kubeadm简介
选择一个好的工具很重要!大家在刚开始学习k8s的时候应该都用二进制文件一步一步搭建过集群吧,那个过程是不是很酸爽?手动一步一步搭建环境对于初学者来说确实大有裨益,可以了解各个组件的细节。我已经懒掉了,我决定从众多k8s自动化安装方案中选择一个来搭建这次的k8s环境。
kubeadm是Kubernetes官方提供的用于快速安装Kubernetes集群的工具,这不是一个单独的项目哦,我们在kubernetes源码里可以看到这个组件(kubernetes/cmd/kubeadm/
):
kubeadm这个工具可以通过简单的kubeadm init
和kubeadm join
命令来创建一个kubernetes集群,kubeadm提供的其他命令都比较通俗易懂:
kubeadm init
启动一个master节点;kubeadm join
启动一个node节点,加入master;kubeadm upgrade
更新集群版本;kubeadm config
从1.8.0版本开始已经用处不大,可以用来view一下配置;kubeadm token
管理kubeadm join
的token;kubeadm reset
把kubeadm init
或kubeadm join
做的更改恢复原状;kubeadm version
打印版本信息;kubeadm alpha
预览一些alpha特性的命令。
关于kubeadm的成熟度官方有一个表格:
Area | Maturity Level |
---|---|
Command line UX | GA |
Implementation | GA |
Config file API | beta |
CoreDNS | GA |
kubeadm alpha subcommands | alpha |
High availability | alpha |
DynamicKubeletConfig | alpha |
Self-hosting | alpha |
主要特性其实都已经GA了,虽然还有一些小特性仍处于活跃开发中,但是整体已经接近准生产级别了。对于我们的场景来说用起来已经绰绰有余!
3. 操作系统准备
我们先使用一个机子来装,后面需要拓展可以增加节点,使用kubeadm join
可以很轻松扩展集群。
3.1. 系统信息
- 内存:2G
- CPU:2
- 磁盘:20G
系统版本和内核版本如下所示,大家不需要严格和我保持一致,不要使用太旧的就行了。
# cat /etc/redhat-release
CentOS Linux release 7.5.1804 (Core)
# uname -r
3.10.0-862.9.1.el7.x86_64
3.2. 配置selinux和firewalld
# Set SELinux in permissive mode
setenforce 0
sed -i 's/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=permissive/' /etc/selinux/config
# Stop and disable firewalld
systemctl disable firewalld --now
Copy
3.3. 系统参数与内核模块
# 修改内核参数
cat <<EOF > /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
sysctl --system
# 加载内核模块
modprobe br_netfilter
lsmod | grep br_netfilter
Copy
3.4. 配置yum源
# base repo
cd /etc/yum.repos.d
mv CentOS-Base.repo CentOS-Base.repo.bak
curl -o CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
sed -i 's/gpgcheck=1/gpgcheck=0/g' /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo
# docker repo
curl -o docker-ce.repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
# k8s repo
cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=0
repo_gpgcheck=0
gpgkey=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg
http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF
# update cache
yum clean all
yum makecache
yum repolist
Copy
最终我们可以看到这些repo:
3.5. 禁用swap
swapoff -a
echo "vm.swappiness = 0">> /etc/sysctl.conf
sysctl -p
Copy
4. 安装docker
先看一下有哪些可用版本:yum list docker-ce --showduplicates | sort -r
- 我们选择一个版本安装:
yum install docker-ce-<VERSION STRING>
- 这里我选择18.03.1,所以我用的命令是:
yum install docker-ce-18.06.3.ce
- 可以用rpm命令看一下docker-ce这个rpm包带来了哪些文件:
- 启动docker:
systemctl enable docker --now
- 查看服务状态:
systemctl status docker
5. 安装kubeadm、kubelet和kubectl
kubeadm不管kubelet和kubectl,所以我们需要手动安装kubelet和kubectl:
yum install -y kubelet kubeadm kubectl --disableexcludes=kubernetes
如果你看到这个教程的时候yum源里已经有了1.14版本的kubeadm,那么要么你装新版本,要么通过上面装docker同样的方式指定1.13版本安装,我这里使用的是1.13.3。
最后启动kubelet:
systemctl enable --now kubelet
6. 镜像准备
为了解决国内普遍访问不到k8s.gcr.io的问题,我们从mirrorgooglecontainers下载image,然后打个tag来绕过网络限制:
docker pull docker.io/mirrorgooglecontainers/kube-apiserver-amd64:v1.13.3
docker tag docker.io/mirrorgooglecontainers/kube-apiserver-amd64:v1.13.3 k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.13.3
docker pull docker.io/mirrorgooglecontainers/kube-controller-manager-amd64:v1.13.3
docker tag docker.io/mirrorgooglecontainers/kube-controller-manager-amd64:v1.13.3 k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.13.3
docker pull docker.io/mirrorgooglecontainers/kube-scheduler-amd64:v1.13.3
docker tag docker.io/mirrorgooglecontainers/kube-scheduler-amd64:v1.13.3 k8s.gcr.io/kube-scheduler:v1.13.3
docker pull docker.io/mirrorgooglecontainers/kube-proxy-amd64:v1.13.3
docker tag docker.io/mirrorgooglecontainers/kube-proxy-amd64:v1.13.3 k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.13.3
docker pull docker.io/mirrorgooglecontainers/pause-amd64:3.1
docker tag docker.io/mirrorgooglecontainers/pause-amd64:3.1 k8s.gcr.io/pause:3.1
docker pull docker.io/mirrorgooglecontainers/etcd-amd64:3.2.24
docker tag docker.io/mirrorgooglecontainers/etcd-amd64:3.2.24 k8s.gcr.io/etcd:3.2.24
docker pull docker.io/coredns/coredns:1.2.6
docker tag docker.io/coredns/coredns:1.2.6 k8s.gcr.io/coredns:1.2.6
Copy
7. 安装k8s master
kubeadm init --pod-network-cidr=10.100.0.0/16
如上,跑kubeadm init
命令后等几分钟。
如果遇到报错,对着错误信息修正一下。比如没有关闭swap会遇到error,系统cpu不够会遇到error,网络不通等等都会出错,仔细看一下错误信息一般都好解决~
跑完上面的init命令后,会看到类似如下的输出:
Your Kubernetes master 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
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/
You can now join any number of machines by running the following on each node
as root:
kubeadm join 192.168.19.100:6443 --token i472cq.tr9a81qxnyqc5zj2 --discovery-token-ca-cert-hash sha256:acba957db29e0efbffe2cf4e484521b3b7e0f9d5c2ab7f9db68a5e31565d0d66
Copy
上面输出告诉我们还需要做一些工作:
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
# flannel
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/bc79dd1505b0c8681ece4de4c0d86c5cd2643275/Documentation/kube-flannel.yml
Copy
稍等一会,应该可以看到node状态变成ready:
# kubectl get node
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
kube-master Ready master 23m v1.13.3
如果你的环境迟迟都是NotReady状态,可以kubectl get pod -n kube-system
看一下pod状态,一般可以发现问题,比如flannel的镜像下载失败啦~
当node Ready的时候,我们可以看到pod也全部ready了:
再看一下核心组件状态:
最后注意到kube-master这个node上有一个Taint:
# kubectl describe node kube-master | grep Taints
Taints: node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule
默认master节点是不跑业务pod的,我们暂时只有一个node,所以先去掉这个Taint:
# kubectl taint node kube-master node-role.kubernetes.io/master-
node/kube-master untainted
# kubectl describe node kube-master | grep Taints
Taints: <none>
8. 环境验证
我们来跑一个pod,证明环境正常可用了:
写一个yaml:
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: mytomcat
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: mytomcat
template:
metadata:
name: mytomcat
labels:
app: mytomcat
spec:
containers:
- name: mytomcat
image: tomcat:8
ports:
- containerPort: 8080
Copy
如上内容保存为tomcat-deploy.yaml
,执行kubectl create -f tomcat-deploy.yaml
,然后看pod状态:
确认了,是熟悉的Running,哈哈,基本算大功告成了!最后我们看一下tomcat服务能不能访问到:
很完美,如果加个svc配置,就能够通过浏览器访问到汤姆猫界面了!
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