铁路校友-我拆过的坑cycx

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K8S从入门到搞定-第二章 集群环境搭建

初始化环境

1)检查操作系统的版本


#此方式下安装kubernetes集群要求Centos版本要在7.5或之上

[root@master ~]# cat /etc/redhat-release 

CentOS Linux release 7.6.1810 (Core) 


2)主机名解析


为了方便后面集群节点间的直接调用,在这配置一下主机名解析, 企业中推荐使用内部DNS服务器


#主机名成解析编辑三台服务器的/etc/hosts文件,添加下面内容

10.0.0.101  master

10.0.0.102  node1

10.0.0.103  node2


3)时间同步


kubernetes要求集群中的节点时间必须精确一致, 这里直接使用chronyd服务从网络同步时间。

企业中建议配置内部的时间同步服务器


#启动chronyd服务

[root@master ~]# yum install -y chrony

[root@master ~]# systemctl start chronyd

[root@master ~]# systemctl enable chronyd


4)禁用iptables和firewalld服务

kubernetes和docker在运行中会产生大量的iptEbles规则,为了不让系统规则跟它们混淆,直接关闭系统的规则


# 1关闭firewalld服务

[root@master ~]# systemctl stop firewalld

[root@master ~]# systemctl disable firewalld


# 2关闭iptables服务

[root@master ~]# systemctl disabled iptables

[root@master ~]# systemctl disable iptables


5)关键selinux


selinux是linux系统下的一个安全服务,如果不关闭它,在安装集群中会产生各种各样的奇葩问题


#编辑/etc/selinux/config 文件,修改SELINUX的值为disabled

#注意修改完毕之后需要重启 linux服务

SELINUX=disabled


6)禁用swap分区


swap分区指的是虚拟内存分区,它的作用是在物理内存使用完之后,将磁盘空间虚拟成内存来使用

启用swap设备会对系统的性能产生非常负面的影响,因此kubernetes要求每个节点都要禁用swap设备

但是如果因为某些原因确实不能关闭swap分区,就需要在集群安装过程中通过明确的参数进行配置说明


#编辑分区配置文件/etc/fstab,注释掉swap分区一行

#注意修改完毕之后需要重启linux服务

UUID=200ceb97-d909-477b-8a02-049bb705fca2 /                       xfs     defaults        0 0

UUID=bc4aedcf-928e-4b06-b10c-3373948e6022 /boot                   xfs     defaults        0 0

#UUID=11886197-44bf-41e4-823b-739c1a0cd912 swap                    swap    defaults        0 0


7)修改Linux内核参数


#修改linux的内核参数,添加网桥过滤和地址转发功能

#编辑/etc/sysctl.d/kubernetes.conf文件,添加如下配置:

net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1

net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1

net.ipv4.ip_forward = 1


#重新加载配置

[root@master ~]# sysctl -p


#加载网桥过滤模块

[root@master ~]# modprobe br_netfilter


#查看网桥过滤模块是否加载成功

[root@master ~]# lsmod  | grep br_netfilter

br_netfilter           22256  0 

bridge                151336  1 br_netfilter


8)配置ipvs功能


在kubernetes中service有两种代理模型,-种是基于iptables的, - -种是基于ipvs的

两者比较的话,ipvs的性能明显要高一些,但是如果要使用它,需要手动载入ipvs模块


# 1安装ipset和ipvsadm

[root@master ~]# yum install ipset ipvsadmin -y


# 2添加需要加载的模块写入脚本文件

[ root@master ~]# cat <<EOF > /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules

#!/bin/bash

modprobe -- ip_vs

modprobe -- ip_vs_rr

modprobe -- ip_vs_wrr

modprobe -- ip_vs_sh

modprobe -- nf_conntrack_ipv4

EOF


# 3为脚本文件添加执行权限

[root@master ~]# chmod +x /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules


# 4执行脚本文件

[root@master ~]# sh +x /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules


# 5查看对应的模块是否加载成功

[root@master ~]# lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4

nf_conntrack_ipv4      15053  0 

nf_defrag_ipv4         12729  1 nf_conntrack_ipv4

ip_vs_sh               12688  0 

ip_vs_wrr              12697  0 

ip_vs_rr               12600  0 

ip_vs                 145497  6 ip_vs_rr,ip_vs_sh,ip_vs_wrr

nf_conntrack          133095  2 ip_vs,nf_conntrack_ipv4

libcrc32c              12644  3 xfs,ip_vs,nf_conntrack


9)重启Linux系统


[root@master ~]# reboot

AI写代码

bash

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##以上操作三台服务器都执行


2.2.3 安装docker

# 1切换镜像源

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


# 2查看当前镜像源中支持的docker版本

[root@master ~]# yum list docker-ce --showduplicates


# 3安装特定版本的docker-ce

#必须指定--setopt=obsoletes=0,否则yum会自动安装更高版本

[root@master ~]# yum install --setopt=obsoletes=0 docker-ce-18.06.3.ce-3.el7 -y


# 4添加一个配置文件

# Docker在默认情况下使用的Cgroup Driver为cgroupfs, 而kubernetes推荐 使用sys temd来代替cgroupfs

[root@master ~]# mkdir /etc/docker

[ root@master ~]# cat <<EOF > /etc/docker/daemon.json

{

"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd" ],

"registry-mirrors": [ "https://kn0t2bca.mirror.aliyuncs.com"]

}

EOF


# 5启动docker

[root@master ~]# systemctl start docker

[root@master ~]# systemctl enable docker


# 6检查docker状态和版本

[root@master ~]# docker --version

Docker version 18.06.3-ce, build d7080c1


2.2.4 安装kubernetes组件

#由于kubernetes的镜像源在国外,速度比较慢,这里切换成国内的镜像源

#编辑/etc/yum.repos.d/kubernetes.repo,添加下面的配置

[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


#安装kubeadm、kubelet和kubectl

[root@master ~]# yum install --setopt=obsoletes=0 kubeadm-1.17.4-0 kubelet-1.17.4-0 kubectl-1.17.4-0 -y


#配置kubelet的cgroup

#编辑/etc/sysconfig/kubelet,添加下面的配置

KUBELET_CGROUP_ARGS="--cgroup-driver=systemd"

KUBE_PROXY_MODE="ipvs"


# 4设置kubelet开机自启

[root@master ~]# systemctl enable kubelet


2.2.5 准备集群镜像

#在安装kuberneteo集群之前,必须要提前准备好集群需要的镜像,所需镜像可以通过下面命令查看

[ root@master ~]# kubeadm config images list


#下载镜像

#此镜像在kubernetes的仓库中,由于网络原因,无法连接,下面提供了-种替代方案

images=(

kube-apiserver:v1.17.4

kube-controller-manager:v1.17.4

kube-scheduler:v1.17.4

kube-proxy:v1.17.4

pause:3.1

etcd:3.4.3-0 

coredns:1.6.5

)


for imageName in ${images[@]} ; do

docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/$imageName

docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/$imageName k8s.gcr.io/$imageName

docker rmi registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/$imageName

done

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bash


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2.2.6 集群初始化

下面开始对集群进行初始化,并将node节点加入到集群中


下面的操作只需要在master节点上执行即可


#创建集群

[root@master ~]# kubeadm init \

--kubernetes-version=v1.17.4 \

--pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \

--service-cidr=10.96.0.0/12 \

--apiserver-advertise-address=10.0.0.101

#创建必要文件

[root@master ~]# mkdir -p $HOME/.kube

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

[root@master ~]# sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config


AI写代码

bash



#这里我们就将node节点加进来了,但有个问题,不是Ready状态,是因为没有安装网络插件

[root@master ~]# kubectl get nodes

NAME     STATUS     ROLES    AGE   VERSION

master   NotReady   master   12m   v1.17.4

node1    NotReady   <none>   36s   v1.17.4

node2    NotReady   <none>   3s    v1.17.4


AI写代码

bash


2.2.7 网络插件的安装

kubernetes支持多种网络插件,比如flannel、 calico、 canal等等, 任选一种使用即可, 本次选择flannel


下面操作依旧只在master节点执行即可,插件使用的是DaemonSet的控制器,它会在每个节点上都运行


#获取fanne1的配置文件

[root@master ~]# wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

#修改文件中quay.io仓库为quay-mirror.qiniu.com

[root@master ~]# sed -i 's#quay.io#quay-mirror.qiniu.com#g' kube-flannel.yml


AI写代码

bash


[root@master ~]# vi kube-flannel.yml

apiVersion: policy/v1beta1

kind: PodSecurityPolicy

metadata:

  name: psp.flannel.unprivileged

  annotations:

    seccomp.security.alpha.kubernetes.io/allowedProfileNames: docker/default

    seccomp.security.alpha.kubernetes.io/defaultProfileName: docker/default

    apparmor.security.beta.kubernetes.io/allowedProfileNames: runtime/default

    apparmor.security.beta.kubernetes.io/defaultProfileName: runtime/default

spec:

  privileged: false

  volumes:

    - configMap

    - secret

    - emptyDir

    - hostPath

  allowedHostPaths:

    - pathPrefix: "/etc/cni/net.d"

    - pathPrefix: "/etc/kube-flannel"

    - pathPrefix: "/run/flannel"

  readOnlyRootFilesystem: false

  # Users and groups

  runAsUser:

    rule: RunAsAny

  supplementalGroups:

    rule: RunAsAny

  fsGroup:

    rule: RunAsAny

  # Privilege Escalation

  allowPrivilegeEscalation: false

  defaultAllowPrivilegeEscalation: false

  # Capabilities

  allowedCapabilities: ['NET_ADMIN']

  defaultAddCapabilities: []

  requiredDropCapabilities: []

  # Host namespaces

  hostPID: false

  hostIPC: false

  hostNetwork: true

  hostPorts:

  - min: 0

    max: 65535

  # SELinux

  seLinux:

    # SELinux is unused in CaaSP

    rule: 'RunAsAny'

---

kind: ClusterRole

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1

metadata:

  name: flannel

rules:

  - apiGroups: ['extensions']

    resources: ['podsecuritypolicies']

    verbs: ['use']

    resourceNames: ['psp.flannel.unprivileged']

  - apiGroups:

      - ""

    resources:

      - pods

    verbs:

      - get

  - apiGroups:

      - ""

    resources:

      - nodes

    verbs:

      - list

      - watch

  - apiGroups:

      - ""

    resources:

      - nodes/status

    verbs:

      - patch

---

kind: ClusterRoleBinding

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1

metadata:

  name: flannel

roleRef:

  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

  kind: ClusterRole

  name: flannel

subjects:

- kind: ServiceAccount

  name: flannel

  namespace: kube-system

---

apiVersion: v1

kind: ServiceAccount

metadata:

  name: flannel

  namespace: kube-system

---

kind: ConfigMap

apiVersion: v1

metadata:

  name: kube-flannel-cfg

  namespace: kube-system

  labels:

    tier: node

    app: flannel

data:

  cni-conf.json: |

    {

      "name": "cbr0",

      "cniVersion": "0.3.1",

      "plugins": [

        {

          "type": "flannel",

          "delegate": {

            "hairpinMode": true,

            "isDefaultGateway": true

          }

        },

        {

          "type": "portmap",

          "capabilities": {

            "portMappings": true

          }

        }

      ]

    }

  net-conf.json: |

    {

      "Network": "10.244.0.0/16",

      "Backend": {

        "Type": "vxlan"

      }

    }

---

apiVersion: apps/v1

kind: DaemonSet

metadata:

  name: kube-flannel-ds-amd64

  namespace: kube-system

  labels:

    tier: node

    app: flannel

spec:

  selector:

    matchLabels:

      app: flannel

  template:

    metadata:

      labels:

        tier: node

        app: flannel

    spec:

      affinity:

        nodeAffinity:

          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:

            nodeSelectorTerms:

              - matchExpressions:

                  - key: kubernetes.io/os

                    operator: In

                    values:

                      - linux

                  - key: kubernetes.io/arch

                    operator: In

                    values:

                      - amd64

      hostNetwork: true

      tolerations:

      - operator: Exists

        effect: NoSchedule

      serviceAccountName: flannel

      initContainers:

      - name: install-cni

        image: quay.io/coreos/flannel:v0.12.0-amd64

        command:

        - cp

        args:

        - -f

        - /etc/kube-flannel/cni-conf.json

        - /etc/cni/net.d/10-flannel.conflist

        volumeMounts:

        - name: cni

          mountPath: /etc/cni/net.d

        - name: flannel-cfg

          mountPath: /etc/kube-flannel/

      containers:

      - name: kube-flannel

        image: quay.io/coreos/flannel:v0.12.0-amd64

        command:

        - /opt/bin/flanneld

        args:

        - --ip-masq

        - --kube-subnet-mgr

        resources:

          requests:

            cpu: "100m"

            memory: "50Mi"

          limits:

            cpu: "100m"

            memory: "50Mi"

        securityContext:

          privileged: false

          capabilities:

            add: ["NET_ADMIN"]

        env:

        - name: POD_NAME

          valueFrom:

            fieldRef:

              fieldPath: metadata.name

        - name: POD_NAMESPACE

          valueFrom:

            fieldRef:

              fieldPath: metadata.namespace

        volumeMounts:

        - name: run

          mountPath: /run/flannel

        - name: flannel-cfg

          mountPath: /etc/kube-flannel/

      volumes:

        - name: run

          hostPath:

            path: /run/flannel

        - name: cni

          hostPath:

            path: /etc/cni/net.d

        - name: flannel-cfg

          configMap:

            name: kube-flannel-cfg

---

apiVersion: apps/v1

kind: DaemonSet

metadata:

  name: kube-flannel-ds-arm64

  namespace: kube-system

  labels:

    tier: node

    app: flannel

spec:

  selector:

    matchLabels:

      app: flannel

  template:

    metadata:

      labels:

        tier: node

        app: flannel

    spec:

      affinity:

        nodeAffinity:

          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:

            nodeSelectorTerms:

              - matchExpressions:

                  - key: kubernetes.io/os

                    operator: In

                    values:

                      - linux

                  - key: kubernetes.io/arch

                    operator: In

                    values:

                      - arm64

      hostNetwork: true

      tolerations:

      - operator: Exists

        effect: NoSchedule

      serviceAccountName: flannel

      initContainers:

      - name: install-cni

        image: quay.io/coreos/flannel:v0.12.0-arm64

        command:

        - cp

        args:

        - -f

        - /etc/kube-flannel/cni-conf.json

        - /etc/cni/net.d/10-flannel.conflist

        volumeMounts:

        - name: cni

          mountPath: /etc/cni/net.d

        - name: flannel-cfg

          mountPath: /etc/kube-flannel/

      containers:

      - name: kube-flannel

        image: quay.io/coreos/flannel:v0.12.0-arm64

        command:

        - /opt/bin/flanneld

        args:

        - --ip-masq

        - --kube-subnet-mgr

        resources:

          requests:

            cpu: "100m"

            memory: "50Mi"

          limits:

            cpu: "100m"

            memory: "50Mi"

        securityContext:

          privileged: false

          capabilities:

             add: ["NET_ADMIN"]

        env:

        - name: POD_NAME

          valueFrom:

            fieldRef:

              fieldPath: metadata.name

        - name: POD_NAMESPACE

          valueFrom:

            fieldRef:

              fieldPath: metadata.namespace

        volumeMounts:

        - name: run

          mountPath: /run/flannel

        - name: flannel-cfg

          mountPath: /etc/kube-flannel/

      volumes:

        - name: run

          hostPath:

            path: /run/flannel

        - name: cni

          hostPath:

            path: /etc/cni/net.d

        - name: flannel-cfg

          configMap:

            name: kube-flannel-cfg

---

apiVersion: apps/v1

kind: DaemonSet

metadata:

  name: kube-flannel-ds-arm

  namespace: kube-system

  labels:

    tier: node

    app: flannel

spec:

  selector:

    matchLabels:

      app: flannel

  template:

    metadata:

      labels:

        tier: node

        app: flannel

    spec:

      affinity:

        nodeAffinity:

          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:

            nodeSelectorTerms:

              - matchExpressions:

                  - key: kubernetes.io/os

                    operator: In

                    values:

                      - linux

                  - key: kubernetes.io/arch

                    operator: In

                    values:

                      - arm

      hostNetwork: true

      tolerations:

      - operator: Exists

        effect: NoSchedule

      serviceAccountName: flannel

      initContainers:

      - name: install-cni

        image: quay.io/coreos/flannel:v0.12.0-arm

        command:

        - cp

        args:

        - -f

        - /etc/kube-flannel/cni-conf.json

        - /etc/cni/net.d/10-flannel.conflist

        volumeMounts:

        - name: cni

          mountPath: /etc/cni/net.d

        - name: flannel-cfg

          mountPath: /etc/kube-flannel/

      containers:

      - name: kube-flannel

        image: quay.io/coreos/flannel:v0.12.0-arm

        command:

        - /opt/bin/flanneld

        args:

        - --ip-masq

        - --kube-subnet-mgr

        resources:

          requests:

            cpu: "100m"

            memory: "50Mi"

          limits:

            cpu: "100m"

            memory: "50Mi"

        securityContext:

          privileged: false

          capabilities:

             add: ["NET_ADMIN"]

        env:

        - name: POD_NAME

          valueFrom:

            fieldRef:

              fieldPath: metadata.name

        - name: POD_NAMESPACE

          valueFrom:

            fieldRef:

              fieldPath: metadata.namespace

        volumeMounts:

        - name: run

          mountPath: /run/flannel

        - name: flannel-cfg

          mountPath: /etc/kube-flannel/

      volumes:

        - name: run

          hostPath:

            path: /run/flannel

        - name: cni

          hostPath:

            path: /etc/cni/net.d

        - name: flannel-cfg

          configMap:

            name: kube-flannel-cfg

---

apiVersion: apps/v1

kind: DaemonSet

metadata:

  name: kube-flannel-ds-ppc64le

  namespace: kube-system

  labels:

    tier: node

    app: flannel

spec:

  selector:

    matchLabels:

      app: flannel

  template:

    metadata:

      labels:

        tier: node

        app: flannel

    spec:

      affinity:

        nodeAffinity:

          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:

            nodeSelectorTerms:

              - matchExpressions:

                  - key: kubernetes.io/os

                    operator: In

                    values:

                      - linux

                  - key: kubernetes.io/arch

                    operator: In

                    values:

                      - ppc64le

      hostNetwork: true

      tolerations:

      - operator: Exists

        effect: NoSchedule

      serviceAccountName: flannel

      initContainers:

      - name: install-cni

        image: quay.io/coreos/flannel:v0.12.0-ppc64le

        command:

        - cp

        args:

        - -f

        - /etc/kube-flannel/cni-conf.json

        - /etc/cni/net.d/10-flannel.conflist

        volumeMounts:

        - name: cni

          mountPath: /etc/cni/net.d

        - name: flannel-cfg

          mountPath: /etc/kube-flannel/

      containers:

      - name: kube-flannel

        image: quay.io/coreos/flannel:v0.12.0-ppc64le

        command:

        - /opt/bin/flanneld

        args:

        - --ip-masq

        - --kube-subnet-mgr

        resources:

          requests:

            cpu: "100m"

            memory: "50Mi"

          limits:

            cpu: "100m"

            memory: "50Mi"

        securityContext:

          privileged: false

          capabilities:

             add: ["NET_ADMIN"]

        env:

        - name: POD_NAME

          valueFrom:

            fieldRef:

              fieldPath: metadata.name

        - name: POD_NAMESPACE

          valueFrom:

            fieldRef:

              fieldPath: metadata.namespace

        volumeMounts:

        - name: run

          mountPath: /run/flannel

        - name: flannel-cfg

          mountPath: /etc/kube-flannel/

      volumes:

        - name: run

          hostPath:

            path: /run/flannel

        - name: cni

          hostPath:

            path: /etc/cni/net.d

        - name: flannel-cfg

          configMap:

            name: kube-flannel-cfg

---

apiVersion: apps/v1

kind: DaemonSet

metadata:

  name: kube-flannel-ds-s390x

  namespace: kube-system

  labels:

    tier: node

    app: flannel

spec:

  selector:

    matchLabels:

      app: flannel

  template:

    metadata:

      labels:

        tier: node

        app: flannel

    spec:

      affinity:

        nodeAffinity:

          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:

            nodeSelectorTerms:

              - matchExpressions:

                  - key: kubernetes.io/os

                    operator: In

                    values:

                      - linux

                  - key: kubernetes.io/arch

                    operator: In

                    values:

                      - s390x

      hostNetwork: true

      tolerations:

      - operator: Exists

        effect: NoSchedule

      serviceAccountName: flannel

      initContainers:

      - name: install-cni

        image: quay.io/coreos/flannel:v0.12.0-s390x

        command:

        - cp

        args:

        - -f

        - /etc/kube-flannel/cni-conf.json

        - /etc/cni/net.d/10-flannel.conflist

        volumeMounts:

        - name: cni

          mountPath: /etc/cni/net.d

        - name: flannel-cfg

          mountPath: /etc/kube-flannel/

      containers:

      - name: kube-flannel

        image: quay.io/coreos/flannel:v0.12.0-s390x

        command:

        - /opt/bin/flanneld

        args:

        - --ip-masq

        - --kube-subnet-mgr

        resources:

          requests:

            cpu: "100m"

            memory: "50Mi"

          limits:

            cpu: "100m"

            memory: "50Mi"

        securityContext:

          privileged: false

          capabilities:

             add: ["NET_ADMIN"]

        env:

        - name: POD_NAME

          valueFrom:

            fieldRef:

              fieldPath: metadata.name

        - name: POD_NAMESPACE

          valueFrom:

            fieldRef:

              fieldPath: metadata.namespace

        volumeMounts:

        - name: run

          mountPath: /run/flannel

        - name: flannel-cfg

          mountPath: /etc/kube-flannel/

      volumes:

        - name: run

          hostPath:

            path: /run/flannel

        - name: cni

          hostPath:

            path: /etc/cni/net.d

        - name: flannel-cfg

          configMap:

            name: kube-flannel-cfg



#所有主机尽量都pull一下也是可以的(先执行这个,三台机器都要有这个镜像)

[root@master ~]# docker pull quay.io/coreos/flannel:v0.12.0-amd64


#部署集群网络

[root@master ~]# kubectl apply -f kube-flannel.yml

###此处如果执行完,集群还是处于NotReady状态,请参考下面文章

https://blog.csdn.net/weixin_46152207/article/details/106664038

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