kubernetes系列03—kubeadm安装部署K8S集群

本文收录在容器技术学习系列文章总目录

1、kubernetes安装介绍

1.1 K8S架构图

1.2 K8S搭建安装示意图

1.3 安装kubernetes方法

1.3.1 方法1：使用kubeadm 安装kubernetes（本文演示的就是此方法）

• 优点：你只要安装kubeadm即可；kubeadm会帮你自动部署安装K8S集群；如：初始化K8S集群、配置各个插件的证书认证、部署集群网络等。安装简易。
• 缺点：不是自己一步一步安装，可能对K8S的理解不会那么深；并且有那一部分有问题，自己不好修正。

1.3.2 方法2：二进制安装部署kubernetes（详见下篇kubernetes系列04—二进制安装部署kubernetes集群）

• 优点：K8S集群所有东西，都由自己一手安装搭建；清晰明了，更加深刻细节的掌握K8S；哪里出错便于快速查找验证。
• 缺点：安装较为繁琐麻烦，且易于出错。

2、安装kubernetes先决条件

2.1 组件版本

• docker 17.03.2
• kubeadm 1.11.1
• kubelet 1.11.1
• kubectl 1.11.1

2.2 集群机器

• kube-master：192.168.10.103
• kube-node1：192.168.10.104
• kube-node2：192.168.10.105

2.3 主机名

1、设置永久主机名称，然后重新登录

$ sudo hostnamectl set-hostname master
$ sudo hostnamectl set-hostname node1
$ sudo hostnamectl set-hostname node2

　　

2、修改 /etc/hostname  文件，添加主机名和 IP 的对应关系：

$ vim /etc/hosts
192.168.10.103 master
192.168.10.104 node1
192.168.10.105 node2

　　

2.4 同步系统时间

$ yum -y install ntpdate
$ sudo ntpdate cn.pool.ntp.org

　　

2.5 关闭防火墙

在每台机器上关闭防火墙：

① 关闭服务，并设为开机不自启

$ sudo systemctl stop firewalld
$ sudo systemctl disable firewalld

② 清空防火墙规则

$ sudo iptables -F && sudo iptables -X && sudo iptables -F -t nat && sudo iptables -X -t nat
$ sudo iptables -P FORWARD ACCEPT

　　

2.6 关闭 swap 分区

1、如果开启了 swap 分区，kubelet 会启动失败(可以通过将参数 --fail-swap-on 设置为false 来忽略 swap on)，故需要在每台机器上关闭 swap 分区：

$ sudo swapoff -a

　　

2、为了防止开机自动挂载 swap 分区，可以注释  /etc/fstab  中相应的条目：

$ sudo sed -i '/ swap / s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab

　　

2.7 关闭 SELinux

1、关闭 SELinux，否则后续 K8S 挂载目录时可能报错  Permission denied  ：

$ sudo setenforce 0

　　

2、修改配置文件，永久生效；

$ vim /etc/selinux/config
SELINUX=disabled

　　

3、使用kubeadm安装K8S集群

3.1 认识kubeadm

• gitlab项目地址：https://github.com/kubernetes/kubeadm
• kubeadm 幕后发生的工作内容：https://github.com/kubernetes/kubeadm/blob/master/docs/design/design_v1.10.md

以下操作在3个服务器上，都要执行！

3.2 配置安装源

3.2.1 配置docker-ce 源信息

（1）添加docker-ce 源信息

[root@master ~]# wget -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

　　

（2）修改docker-ce 源

[root@master ~]# sed -i 's@download.docker.com@mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/docker-ce@g' /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo

　　

3.2.2 配置kubernetes仓库

[root@node2 ~]# cd /etc/yum.repos.d/
[root@master yum.repos.d]# vim kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes Repo
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/
gpgcheck=0
enable=1

　　

3.2.3 更新yum仓库

[root@master yum.repos.d]# yum clean all
[root@master yum.repos.d]# yum repolist
repo id                            		repo name                                                 		status
base                             		base                                                       			9,363
docker-ce-stable/x86_64     	Docker CE Stable - x86_64                                     20
epel/x86_64                        	Extra Packages for Enterprise Linux 7 - x86_64    	12,663
kubernetes                         	Kubernetes Repo                                              	246
repolist: 22,292

　　

3.3 安装docker、kubelet、kubeadm、kubectl

• kubelet：负责管理pods和它们上面的容器，维护容器的生命周期
• kubeadm：安装K8S工具
• kubectl：K8S命令行工具

（1）安装

[root@master ~]# yum -y install docker-ce-17.03.2.ce   下载稳定版本17.03.2
[root@master ~]# yum -y install kubeadm-1.11.1 kubelet-1.11.1 kubectl-1.11.1

　　

（2）安装docker报错（虚拟机中可能会遇到，如果没有报错请忽略）

Error: Package: docker-ce-18.03.1.ce-1.el7.centos.x86_64 (docker-ce-stable)

Requires: container-selinux >= 2.9

报错原因： docker-ce-selinux 版本过低

解决办法：在https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/docker-ce/linux/centos/7/x86_64/stable/Packages/网站下载对应版本的docker-ce-selinux，安装即可

[root@master ~]# yum -y install https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/docker-ce/linux/centos/7/x86_64/stable/Packages/docker-ce-selinux-17.03.3.ce-1.el7.noarch.rpm

再次安装docker 成功：

[root@master ~]# yum -y install docker-ce-17.03.2.ce

　　

3.4 启动服务

3.4.1 配置启动docker服务

（1）添加加速器到配置文件

[root@master ~]# mkdir -p /etc/docker
[root@master ~]# tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"]
}
EOF

　　

（2）启动服务

[root@master ~]# systemctl daemon-reload
[root@master ~]# systemctl start docker
[root@master ~]# systemctl enable docker.service

　　

（3）打开iptables内生的桥接相关功能，已经默认开启了，没开启的自行开启

[root@node1 ~]# cat /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-ip6tables
1
[root@node1 ~]# cat /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-iptables
1

　　

3.4.2 配置启动kubelet服务

（1）修改配置文件

[root@master ~]# vim /etc/sysconfig/kubelet
KUBELET_EXTRA_ARGS="--fail-swap-on=false"
KUBE_PROXY=MODE=ipvs

　　

（2）先设为开机自启

[root@master ~]# systemctl enable kubelet.service

因为K8S集群还未初始化，所以kubelet 服务启动不成功，下面初始化完成，再启动即可。

4、初始化kubernetes master节点

在master服务器上执行，完成以下所有操作

4.1 使用kubeadm init初始化

（1）使用kubeadm init 进行初始化（需要进行很多操作，所以要等待一段时间）

[root@master ~]# kubeadm init --kubernetes-version=v1.11.1 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --service-cidr=10.96.0.0/12 --ignore-preflight-errors=Swap

释：

• --kubernetes-version：指定kubeadm版本；我这里下载的时候kubeadm最高时1.11.1版本
• --pod-network-cidr：指定pod所属网络
• --service-cidr：指定service网段
• --ignore-preflight-errors=Swap/all：忽略 swap/所有 报错

注：

　　因为kubeadm需要拉取必要的镜像，这些镜像需要“科学上网”；所以可以先在docker hub或其他镜像仓库拉取kube-proxy、kube-scheduler、kube-apiserver、kube-controller-manager、etcd、pause镜像；并加上 --ignore-preflight-errors=all 忽略所有报错即可。

（2）下载镜像

我已经将我下载的镜像导出，放入我的网盘，有需要的打赏一杯咖啡钱，私聊博主；博主会很快恢复的；

[root@master ~]# docker image load -i kube-apiserver-amd64.tar.gz
[root@master ~]# docker image load -i kube-proxy-amd64.tar.gz
[root@master ~]# docker image load -i kube-controller-manager-amd64.tar.gz
[root@master ~]# docker image load -i kube-scheduler-amd64.tar.gz
[root@master ~]# docker image load -i etcd-amd64.tar.gz
[root@master ~]# docker image load -i pause.tar.gz

　　

（3）初始化命令成功后，创建.kube目录

[root@master ~]# mkdir -p $HOME/.kube
[root@master ~]# cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config

　　

4.2 验证

（1）拉取了必须的镜像

[root@master ~]# docker image ls
REPOSITORY                                          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
k8s.gcr.io/kube-proxy-amd64                         v1.11.1             d5c25579d0ff        6 months ago        97.8 MB
k8s.gcr.io/kube-scheduler-amd64                     v1.11.1             272b3a60cd68        6 months ago        56.8 MB
k8s.gcr.io/kube-apiserver-amd64                     v1.11.1             816332bd9d11        6 months ago        187 MB
k8s.gcr.io/kube-controller-manager-amd64            v1.11.1             52096ee87d0e        6 months ago        155 MB
k8s.gcr.io/etcd-amd64                               3.2.18              b8df3b177be2        9 months ago        219 MB
k8s.gcr.io/pause                                    3.1                 da86e6ba6ca1        13 months ago       742 kB

　　

（2）开启了kube-apiserver 的6443端口

[root@master ~]# ss -nutlp
tcp   LISTEN     0      128                   :::6443                              :::*                   users:(("kube-apiserver",pid=1609,fd=3))

　　

（3）使用kubectl命令查询集群信息

查询组件状态信息

[root@master ~]# kubectl get cs
NAME                 STATUS    MESSAGE              ERROR
controller-manager   Healthy   ok
scheduler            Healthy   ok
etcd-0               Healthy   {"health": "true"}

查询集群节点信息（因为还没有部署好flannel，所以节点显示为NotReady）

[root@master ~]# kubectl get nodes
NAME      STATUS    ROLES     AGE       VERSION
master    NotReady  master    13m       v1.11.1

查询名称空间，默认

[root@master ~]# kubectl get ns
NAME            STATUS    AGE
default         Active    13m
kube-public     Active    13m
kube-system     Active    13m

　　

4.3 部署网络插件flannel

（1）直接使用kubectl 执行gitlab上的flannel 部署文件

[root@master ~]# kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/flannel created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/flannel created
serviceaccount/flannel created
configmap/kube-flannel-cfg created
daemonset.extensions/kube-flannel-ds-amd64 created
daemonset.extensions/kube-flannel-ds-arm64 created
daemonset.extensions/kube-flannel-ds-arm created
daemonset.extensions/kube-flannel-ds-ppc64le created
daemonset.extensions/kube-flannel-ds-s390x created

　　

（2）会看到下载好的flannel 的镜像

[root@master ~]# docker image ls |grep flannel
quay.io/coreos/flannel                              v0.10.0-amd64       f0fad859c909        12 months ago       44.6 MB
quay.io/coreos/flannel                              v0.9.1              2b736d06ca4c        14 months ago       51.3 MB

　　

（3）验证

① master 节点已经Ready

[root@master ~]# kubectl get nodes
NAME      STATUS    ROLES     AGE       VERSION
master    Ready     master    14m       v1.11.1

② 查询kube-system名称空间下

[root@master ~]# kubectl get pods -n kube-system(指定名称空间) |grep flannel
NAME                             READY     STATUS    RESTARTS   AGE
kube-flannel-ds-amd64-4wck2      1/1       Running   0          1m

　　

5、初始化kubernetes node节点

在2个node 服务器上执行，完成以下所有操作

5.1 使用kubeadm join 初始化

（1）初始化node节点；下边的命令是master初始化完成后，下边有提示的操作命令

[root@node1 ~]# kubeadm join 192.168.10.103:6443 --token t56pjr.cm898tj09xm9pkqz --discovery-token-ca-cert-hash sha256:3ffe1c840e8a4b334fc2cc3d976b0e3635410e52e3653bb39585b8b557f81bc4 --ignore-preflight-errors=Swap

　　

（2）从节点如果不能“科学上网”，只需从本地上传2个镜像即可；还是我网盘中的镜像

[root@node1 ~]# docker image load -i kube-proxy-amd64.tar.gz
[root@node1 ~]# docker image load -i pause.tar.gz

　　

5.2 验证集群是否初始化成功

（1）查询2个节点的镜像

[root@node1 ~]# docker image ls
REPOSITORY                    TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
k8s.gcr.io/kube-proxy-amd64   v1.11.1             d5c25579d0ff        6 weeks ago         97.8 MB
quay.io/coreos/flannel        v0.10.0-amd64       f0fad859c909        7 months ago        44.6 MB
k8s.gcr.io/pause              3.1                 da86e6ba6ca1        8 months ago        742 kB

　　

（2）等2个从节点上下载好镜像，初始化完成，再在主上查询验证

[root@master ~]# kubectl get nodes
NAME      STATUS    ROLES     AGE       VERSION
master    Ready     master    28m       v1.11.1
node1     Ready     <none>    7m        v1.11.1
node2     Ready     <none>    2m        v1.11.1

　　

（3）在主节点查询kube-system名称空间下关于node节点pod的信息

[root@master ~]# kubectl get pods -n kube-system -o wide |grep node
kube-flannel-ds-amd64-fcm9x             1/1       Running   15         91d       192.168.130.105   node2
kube-flannel-ds-amd64-hzkp7             1/1       Running   17         91d       192.168.130.104   node1
kube-proxy-f2kkn                        1/1       Running   34         139d      192.168.130.104   node1
kube-proxy-kkqln                        1/1       Running   35         139d      192.168.130.105   node2

　　

　　至此，kubernetes集群已经搭建安装完成；kubeadm帮助我们在后台完成了所有操作；想要自己全部手动搭建kubernetes集群；详解下篇二进制安装部署kubernetes集群---超详细教程