Kubernetes 1.13 的完整部署手册

前言：

非常详细的K8s的完整部署手册,由于Kubernetes版本和操作系统的版本关系非常敏感，部署前请查阅版本关系对应表

地址：https://github.com/kubernetes/kubernetes/releases

1.实践环境准备

服务器虚拟机准备

IP 地址	192.168.1.11	192.168.1.12
节点角色	master and etcd	worker
CPU	>=2c	>=2c
内存	>=2G	>=2G
主机名	master	node
节点数量	1台	1台

本实验我这里用的VM是vmware workstation创建的，每个给了4C 4G 100GB配置，需要保证两台节点都可以正常访问互联网，大家根据自己的资源情况，按照上面给的建议最低值创建即可。

注意：hostname不能有大写字母，比如Master这样。

2. 软件版本

如下是软件版本的对照情况：

操作系统版本：    CentOS7.1804
Kubernetes版本： v1.13
docker版本：     18.06.1-ce
kubeadm版本：    v1.13
kubectl版本：    v1.13
kubelet版本：    v1.13

注意：这里采用的软件版本，请大家尽量严格与我保持一致！ 开源软件，版本非常敏感和重要！

3. 基础环境配置

3.1 配置节点的hostname

$ hostnamectl set-hostname master
$ hostnamectl set-hostname node

注意：每台机器上设置对应好hostname，注意，不能有大写字母！

3.2 配置节点的 /etc/hosts 文件

注意：hosts文件非常重要，请在每个节点上执行：

vi  /etc/hosts
192.168.1.11 master
192.168.1.12 node

3.3 关闭防火墙、selinux、swap

关停防火墙

$ systemctl stop firewalld
$ systemctl disable firewalld

关闭Selinux

$ setenforce  0
$ sed -i "s/^SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g" /etc/sysconfig/selinux
$ sed -i "s/^SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g" /etc/selinux/config
$ sed -i "s/^SELINUX=permissive/SELINUX=disabled/g" /etc/sysconfig/selinux
$ sed -i "s/^SELINUX=permissive/SELINUX=disabled/g" /etc/selinux/config

关闭Swap

$ swapoff -a
$ sed -i 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

加载br_netfilter

$ modprobe br_netfilter

3.4 配置内核参数

配置sysctl内核参数

$ cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf <<EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF

生效文件

$ sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf

修改Linux 资源配置文件，调高ulimit最大打开数和systemctl管理的服务文件最大打开数

$ echo "* soft nofile 655360" >> /etc/security/limits.conf
$ echo "* hard nofile 655360" >> /etc/security/limits.conf
$ echo "* soft nproc 655360"  >> /etc/security/limits.conf
$ echo "* hard nproc 655360"  >> /etc/security/limits.conf
$ echo "* soft  memlock  unlimited"  >> /etc/security/limits.conf
$ echo "* hard memlock  unlimited"  >> /etc/security/limits.conf
$ echo "DefaultLimitNOFILE=1024000"  >> /etc/systemd/system.conf
$ echo "DefaultLimitNPROC=1024000"  >> /etc/systemd/system.conf

4. 配置CentOS YUM源

配置国内tencent yum源地址、epel源地址、Kubernetes源地址

$ rm -rf  /etc/yum.repos.d/*
$ curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
$ yum install -y wget
$ wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.cloud.tencent.com/repo/centos7_base.repo
$ wget -O /etc/yum.repos.d/epel.repo http://mirrors.cloud.tencent.com/repo/epel-7.repo
$ yum clean all && yum makecache

配置国内Kubernetes源地址

$ vi /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/
enabled=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg

5. 安装依赖软件包

有些依赖包我们要把它安装上，方便到时候使用

$ yum install -y conntrack ipvsadm ipset jq sysstat curl iptables libseccomp bash-completion yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 net-tools conntrack-tools vim libtool-ltdl

6. 时间同步配置

Kubernetes是分布式的，各个节点系统时间需要同步对应上。

$ yum install chrony –y
$ systemctl enable chronyd.service && systemctl start chronyd.service && systemctl status chronyd.service
$ chronyc sources

运行date命令看下系统时间，过一会儿时间就会同步。

7. 配置节点间ssh互信

配置ssh互信，那么节点之间就能无密访问，方便日后执行自动化部署

$ ssh-keygen     # 每台机器执行这个命令， 一路回车即可
$ ssh-copy-id  node      # 到master上拷贝公钥到其他节点，这里需要输入 yes和密码

8. 初始化环境配置检查

- 重启，做完以上所有操作，最好reboot重启一遍
- ping 每个节点hostname 看是否能ping通
- ssh 对方hostname看互信是否无密码访问成功
- 执行date命令查看每个节点时间是否正确
- 执行 ulimit -Hn 看下最大文件打开数是否是655360
- cat /etc/sysconfig/selinux |grep disabled 查看下每个节点selinux是否都是disabled状态

二、docker安装

Kubernetes 是容器调度编排PaaS平台，那么docker是必不可少要安装的。最新Kubernetes 1.13 支持最新的docker版本是18.06.1，那么我们就安装最新的 docker-ce 18.06.1

具体Kubernetes changelog 文档地址：https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/master/CHANGELOG-1.12.md#v1123

1. remove旧版本docker

$ yum remove -y docker docker-ce docker-common docker-selinux docker-engine

2. 设置docker yum源

$ yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

3. 列出docker版本

$ yum list docker-ce --showduplicates | sort -r

4. 安装docker 指定18.06.1

$ yum install -y docker-ce-18.06.1.ce-3.el7

5. 配置镜像加速器和docker数据存放路径

$systemctl restart docker
$vi /etc/docker/daemon.json
 {
 "registry-mirrors": ["https://q2hy3fzi.mirror.aliyuncs.com"]
}

6. 启动docker

$ systemctl daemon-reload && systemctl restart docker && systemctl enable docker && systemctl status docker

查看docker 版本

$ docker --version

三、安装kubeadm、kubelet、kubectl

这一步是所有节点都得安装（包括node节点）

1. 工具说明

• kubeadm: 部署集群用的命令

• kubelet: 在集群中每台机器上都要运行的组件，负责管理pod、容器的生命周期

• kubectl: 集群管理工具

2. yum 安装

安装工具

$  yum install -y kubelet-1.13.2 kubeadm-1.13.2 kubectl-1.13.2 kubernetes-cni-0.6.0

启动kubelet

$ systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

注意：kubelet 服务会暂时启动不了，先不用管它。

四、镜像下载准备

1. 初始化获取要下载的镜像列表

使用kubeadm来搭建Kubernetes，那么就需要下载得到Kubernetes运行的对应基础镜像，比如：kube-proxy、kube-apiserver、kube-controller-manager等等 。那么有什么方法可以得知要下载哪些镜像呢？从kubeadm v1.11+版本开始，增加了一个kubeadm config print-default 命令，可以让我们方便的将kubeadm的默认配置输出到文件中，这个文件里就包含了搭建K8S对应版本需要的基础配置环境。另外，我们也可以执行 kubeadm config images list 命令查看依赖需要安装的镜像列表。

注意：这个列表显示的tag名字和镜像版本号，从Kubernetes v1.12+开始，镜像名后面不带amd64, arm, arm64, ppc64le 这样的标识了。

1.1 生成默认kubeadm.conf文件

执行这个命令就生成了一个kubeadm.conf文件

$ kubeadm config print init-defaults > kubeadm.conf

1.2 绕过墙下载镜像方法（注意认真看，后期版本安装也可以套用这方法）

注意这个配置文件默认会从google的镜像仓库地址k8s.gcr.io下载镜像。因此，我们通过下面的方法把地址改成国内的，比如用阿里的：

$ sed -i "s/imageRepository: .*/imageRepository: registry.aliyuncs.com/google_containers/g" kubeadm.conf

1.4 下载需要用到的镜像

kubeadm.conf修改好后，我们执行下面命令就可以自动从国内下载需要用到的镜像了：

$ kubeadm config images pull --config kubeadm.conf

自动下载v1.13需要用到的镜像，执行 docker images 可以看到下载好的镜像列表：

注：除了上面的方法，还有一种方式是搭建自己的镜像仓库。不过前提你得下载好对应的版本镜像，然后上传到你镜像仓库里，然后pull下载。不过上面我提到的方法更加方便省事。

1.5 docker tag 镜像

镜像下载好后，我们还需要tag下载好的镜像，让下载好的镜像都是带有 k8s.gcr.io 标识的，目前我们从阿里下载的镜像 标识都是，如果不打tag变成k8s.gcr.io，那么后面用kubeadm安装会出现问题，因为kubeadm里面只认 google自身的模式。我们执行下面命令即可完成tag标识更换：

$ docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserver:v1.13.0    k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.13.0
$ docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-controller-manager:v1.13.0    k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.13.0
$ docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-scheduler:v1.13.0   k8s.gcr.io/kube-scheduler:v1.13.0
$ docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.13.0   k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.13.0
$ docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.1    k8s.gcr.io/pause:3.1
$ docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/etcd:3.2.24    k8s.gcr.io/etcd:3.2.24
$ docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns:1.2.6    k8s.gcr.io/coredns:1.2.6

1.6 docker rmi 清理下载的镜像

执行完上面tag镜像的命令，我们还需要把带有 registry.aliyuncs.com 标识的镜像删除，执行：

$ docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserver:v1.13.0
$ docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-controller-manager:v1.13.0
$ docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-scheduler:v1.13.0
$ docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.13.0
$ docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.1
$ docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/etcd:3.2.24
$ docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns:1.2.6

1.7 查看下载的镜像列表

执行docker images命令，即可查看到，这里结果如下，您下载处理后，结果需要跟这里的一致：

注：以上操作其实可以写到一个脚本里，然后自动处理。另外两个master节点，重复上面的操作下载即可。

[root@master ~]# cat docker.sh
#！/bin/bash
docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserver:v1.13.0    k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.13.0
docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-controller-manager:v1.13.0    k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.13.0
docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-scheduler:v1.13.0   k8s.gcr.io/kube-scheduler:v1.13.0
docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.13.0   k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.13.0
docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.1    k8s.gcr.io/pause:3.1
docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/etcd:3.2.24    k8s.gcr.io/etcd:3.2.24
docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns:1.2.6    k8s.gcr.io/coredns:1.2.6

docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserver:v1.13.0
docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-controller-manager:v1.13.0
docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-scheduler:v1.13.0
docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.13.0
docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.1
docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/etcd:3.2.24
docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns:1.2.6

五、部署master节点

1. kubeadm init 初始化master节点

$ kubeadm init --kubernetes-version=v1.13.0 --pod-network-cidr=172.22.0.0/16 --apiserver-advertise-address=192.168.1.11

这里我们定义POD的网段为: 172.22.0.0/16 ，然后api server地址就是master本机IP地址。

2. 初始化成功后，/etc/kubernetes/ 会生成下面文件

3. 同时最后会生成一句话

kubeadm join 192.168.1.11:6443 --token zs4s82.r9svwuj78jc3px43 --discovery-token-ca-cert-hash sha256:45063078d23b3e8d33ff1d81e903fac16fe6c8096189600c709e3bf0ce051ae8

这个我们记录下，到时候添加node的时候要用到。

4. 验证测试

配置kubectl命令

$ mkdir -p /root/.kube
$ cp /etc/kubernetes/admin.conf /root/.kube/config

执行获取pods列表命令，查看相关状态

$ kubectl get pods --all-namespaces

其中coredns pod处于Pending状态，这个先不管。

我们也可以执行 kubectl get cs 查看集群的健康状态：

六、部署flannel网络 （在所有节点执行上执行）

[root@master ~]$  docker pull docker.io/dockerofwj/flannel
[root@master ~]$  docker tag docker.io/dockerofwj/flannel quay.io/coreos/flannel:v0.10.0-amd64
[root@master ~]$  docker image rm docker.io/dockerofwj/flannel

在master节点执行上执行

[root@master ~]$  echo "export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf" >> /etc/profile
[root@master ~]$  source /etc/profile
[root@master ~]$  echo $KUBECONFIG
[root@master ~]$  sysctl net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
[root@master ~]$  vi kube-flannel.yaml

[文件内容地址： https://files-cdn.cnblogs.com/files/wenyang321/kube-flannel.yaml.sh]
注意：该yaml文件内容太长了，我无法很好的粘贴进来，所以放到了博客园的文件里，文件内容使用链接下的内容。 文件名为 “kube-flannel.yaml” 并不是“kube-flannel.yaml.sh”

[root@master ~]$ kubectl apply -f kube-flannel.yaml
[root@master ~]$  kubectl get pods --all-namespaces

把node加入集群里

加node计算节点非常简单，在node上运行：

$ kubeadm join 192.168.1.11:6443 --token zs4s82.r9svwuj78jc3px43 --discovery-token-ca-cert-hash sha256:45063078d23b3e8d33ff1d81e903fac16fe6c8096189600c709e3bf0ce051ae8

两个节点运行的参数命令一样，运行完后，我们在master节点上运行 kubectl get nodes 命令查看node是否正常

[root@master ~]$ kubectl get nodes

七、部署dashboard

部署dashboard之前，我们需要生成证书，不然后面会https访问登录不了。

1. 生成私钥和证书签名请求

$ mkdir -p /var/share/certs
$ cd  /var/share/certs
$ openssl genrsa -des3 -passout pass:x -out dashboard.pass.key 2048

$ openssl rsa -passin pass:x -in dashboard.pass.key -out dashboard.key

删除刚才生成的dashboard.pass.key

$ rm -rf dashboard.pass.key
$ openssl req -new -key dashboard.key -out dashboard.csr

生成了dashboard.csr

生成SSL证书

$ openssl x509 -req -sha256 -days 365 -in dashboard.csr -signkey dashboard.key -out dashboard.crt

dashboard.crt文件是适用于仪表板和dashboard.key私钥的证书。

创建secret

$ kubectl create secret generic kubernetes-dashboard-certs --from-file=/var/share/certs -n kube-system

注意/etc/kubernetes/certs 是之前创建crt、csr、key 证书文件存放的路径

2. 下载dashboard镜像、tag镜像（在全部节点上）

$ docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/kubernete/kubernetes-dashboard-amd64:v1.10.0
$ docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/kubernete/kubernetes-dashboard-amd64:v1.10.0 k8s.gcr.io/kubernetes-dashboard:v1.10.0
$ docker rmi registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/kubernete/kubernetes-dashboard-amd64:v1.10.0

3. 创建dashboard的pod

[root@master ~]$ vi kubernetes-dashboard.yaml

//# ------------------- Dashboard Service Account ------------------- #

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  labels:
    k8s-app: kubernetes-dashboard
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kube-system

---
//# ------------------- Dashboard Role & Role Binding ------------------- #

kind: Role
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: kubernetes-dashboard-minimal
  namespace: kube-system
rules:
  //# Allow Dashboard to create 'kubernetes-dashboard-key-holder' secret.
- apiGroups: [""]
  resources: ["secrets"]
  verbs: ["create"]
  //# Allow Dashboard to create 'kubernetes-dashboard-settings' config map.
- apiGroups: [""]
  resources: ["configmaps"]
  verbs: ["create"]
  //# Allow Dashboard to get, update and delete Dashboard exclusive secrets.
- apiGroups: [""]
  resources: ["secrets"]
  resourceNames: ["kubernetes-dashboard-key-holder", "kubernetes-dashboard-certs"]
  verbs: ["get", "update", "delete"]
  //# Allow Dashboard to get and update 'kubernetes-dashboard-settings' config map.
- apiGroups: [""]
  resources: ["configmaps"]
  resourceNames: ["kubernetes-dashboard-settings"]
  verbs: ["get", "update"]
  //# Allow Dashboard to get metrics from heapster.
- apiGroups: [""]
  resources: ["services"]
  resourceNames: ["heapster"]
  verbs: ["proxy"]
- apiGroups: [""]
  resources: ["services/proxy"]
  resourceNames: ["heapster", "http:heapster:", "https:heapster:"]
  verbs: ["get"]

---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  name: kubernetes-dashboard-minimal
  namespace: kube-system
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: Role
  name: kubernetes-dashboard-minimal
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kube-system

---
//# ------------------- Dashboard Deployment ------------------- #

kind: Deployment
apiVersion: apps/v1beta2
metadata:
  labels:
    k8s-app: kubernetes-dashboard
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kube-system
spec:
  replicas: 1
  revisionHistoryLimit: 10
  selector:
    matchLabels:
      k8s-app: kubernetes-dashboard
  template:
    metadata:
      labels:
        k8s-app: kubernetes-dashboard
    spec:
      nodeName: master
      containers:
      - name: kubernetes-dashboard
        image: docker.io/mirrorgooglecontainers/kubernetes-dashboard-amd64:v1.10.1
        ports:
        - containerPort: 8443
          protocol: TCP
        args:
          - --auto-generate-certificates
          - --token-ttl=5400
          # Uncomment the following line to manually specify Kubernetes API server Host
          # If not specified, Dashboard will attempt to auto discover the API server and connect
          # to it. Uncomment only if the default does not work.
          # - --apiserver-host=http://my-address:port
        volumeMounts:
        - name: kubernetes-dashboard-certs
          mountPath: /certs
          # Create on-disk volume to store exec logs
        - mountPath: /tmp
          name: tmp-volume
        livenessProbe:
          httpGet:
            scheme: HTTPS
            path: /
            port: 8443
          initialDelaySeconds: 30
          timeoutSeconds: 30
      volumes:
      - name: kubernetes-dashboard-certs
        hostPath:
          path: /var/share/certs
          type: Directory
      - name: tmp-volume
        emptyDir: {}
      serviceAccountName: kubernetes-dashboard
     // # Comment the following tolerations if Dashboard must not be deployed on master
     //# tolerations:
     //# - key: node-role.kubernetes.io/master
     //#  effect: NoSchedule

---
//# ------------------- Dashboard Service ------------------- #

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  labels:
    k8s-app: kubernetes-dashboard
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kube-system
spec:
  ports:
    - port: 443
      targetPort: 8443
      nodePort: 31234
  selector:
    k8s-app: kubernetes-dashboard
  type: NodePort

$ kubectl create -f kubernetes-dashboard.yaml

4. 查看服务运行情况

$ kubectl get deployment kubernetes-dashboard -n kube-system
$ kubectl --namespace kube-system get pods -o wide
$ kubectl get services kubernetes-dashboard -n kube-system
$ netstat -ntlp|grep 31234

5.配置dashboard-user-role.yaml

在master节点执行

vi dashboard-user-role.yaml

kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
metadata:
  name: admin
  annotations:
    rbac.authorization.kubernetes.io/autoupdate: "true"
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: cluster-admin
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: admin
  namespace: kube-system
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: admin
  namespace: kube-system
  labels:
    kubernetes.io/cluster-service: "true"
    addonmanager.kubernetes.io/mode: Reconcile

$kubectl create -f dashboard-user-role.yaml
$kubectl describe secret/$(kubectl get secret -nkube-system |grep admin|awk '{print $1}') -nkube-system

复制tocken

6. 打开dashboard界面并登录

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