Kubernetes 集羣部署

使用 VMware 創建出三個虛機環境，其中一個作爲 K8S 集羣中的 Master 節點（高可用部署建議三個 Master 節點），另外兩個作爲 Work 節點（Work 節點可隨時動態加入集羣）具體配置如下：

Tvo49i

使用 Xshell 連接，後續都使用 shell 命令進行操作

注：需要在所有節點上執行初始化步驟

初始化之設置主機名

hostnamectl set-hostname master # 在 master 節點執行
hostnamectl set-hostname work1 # 在 work1 節點執行
hostnamectl set-hostname work2 # 在 work2 節點執行

添加 DNS 解析

cat >> /etc/hosts <<EOF
192.168.19.136 master
192.168.19.137 work1
192.168.19.138 work2
EOF

重新登陸後生效

初始化之關閉防火牆

關閉防火牆，清理防火牆規則，設置默認轉發策略

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
iptables -F && iptables -X && iptables -F -t nat && iptables -X -t nat
iptables -P FORWARD ACCEPT

初始化之關閉 swap 分區

關閉 swap 分區，否則 kubelet 會啓動失敗

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

初始化之關閉 SELinux

關閉 SELinux，否則 kubelet 掛載目錄時可能報錯 Permission denied

setenforce 0
sed -i 's/^SELINUX=.*/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config

image.png

初始化之安裝 Docker

使用 yum 安裝

sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
sudo yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
sudo yum install -y docker-ce-18.09.9 docker-ce-cli-18.09.9 containerd.io

（如果是 root 用戶，請忽略）普通用戶需要設置成非 root 用戶也能執行 docker ，需要將用戶加入 docker 組（例如你的登錄用戶名是 togettoyou ）

sudo usermod -aG docker togettoyou # 需要重啓生效

配置阿里鏡像，進入 https://cr.console.aliyun.com/cn-hangzhou/instances/mirrors 申請專屬鏡像加速器，並設置 systemd 爲 Docker 的驅動程序

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["改爲你申請的加速器地址"],
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
}
EOF

重載 daemon、重啓 docker 、啓用 docker 自啓服務

sudo systemctl daemon-reload
sudo service docker restart
sudo systemctl enable docker.service

下載 Docker Compose

curl -L https://get.daocloud.io/docker/compose/releases/download/1.25.4/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` > /usr/local/bin/docker-compose

配置執行權限

sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

檢查是否安裝成功

docker -v
docker-compose -v

image.png

初始化之安裝 kubelet kubeadm kubectl

cat <<EOF | sudo tee /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
EOF

sudo yum install -y kubelet-1.16.7 kubeadm-1.16.7 kubectl-1.16.7

檢查是否安裝成功：

kubelet --version
kubeadm version
kubectl version

image.png

初始化之修改內核的運行參數

cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/99-kubernetes-cri.conf
net.bridge.bridge-nf-call-iptables  = 1
net.ipv4.ip_forward                 = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
EOF

# 應用配置
sysctl --system

image.png

初始化之配置 kubelet

sudo mkdir -p /etc/systemd/system/kubelet.service.d
sudo tee /etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-proxy-ipvs.conf <<-'EOF'
# 啓用 ipvs 相關內核模塊
[Service]
ExecStartPre=-/sbin/modprobe ip_vs
ExecStartPre=-/sbin/modprobe ip_vs_rr
ExecStartPre=-/sbin/modprobe ip_vs_wrr
ExecStartPre=-/sbin/modprobe ip_vs_sh
EOF
sudo systemctl daemon-reload
systemctl enable kubelet.service

image.png

初始化 master 節點：

sudo kubeadm init --image-repository registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers \
      --kubernetes-version v1.16.7 \
      --pod-network-cidr 10.244.0.0/16 \
      --v 5 \
      --ignore-preflight-errors=all

如遇失敗，可以使用 sudo kubeadm reset 恢復重設後，根據錯誤提示解決後重新部署

根據提示，要使非 root 用戶可以運行 kubectl，請運行以下命令：

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

或者，如果你是 root 用戶，則可以運行：

export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf

也可以永久加入到環境變量中：

sudo tee /etc/profile <<-'EOF'
export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf
EOF

source /etc/profile

添加 flannel 網絡插件：

# 添加 flannel 網絡插件，需要在 kubeadm init 時設置 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/v0.14.0-rc1/Documentation/kube-flannel.yml

網絡原因可能無法加載 flannel yml url，可使用以下命令從標準輸入創建：

cat <<EOF | kubectl apply -f -
---
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', 'NET_RAW']
  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/v1
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/v1
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
  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
      hostNetwork: true
      priorityClassName: system-node-critical
      tolerations:
      - operator: Exists
        effect: NoSchedule
      serviceAccountName: flannel
      initContainers:
      - name: install-cni
        image: quay.io/coreos/flannel:v0.14.0-rc1
        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:v0.14.0-rc1
        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", "NET_RAW"]
        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
EOF

在 work1 和 work2 節點執行 master kubeadm init 打印出的 kubeadm join 命令加入集羣

kubeadm join 192.168.19.136:6443 --token gtv9xk.e5n390w7ry70029t \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:e4a9199f2b6138251efc0b6d55eb7d1ef81287f522dae2ab1a6a90bba4973001

在 master 節點執行

kubectl get nodes -o wide

如果在 work 節點也想使用 kubectl 工具，需要將 master 節點中的 /etc/kubernetes/admin.conf 拷貝到 work 節點下

scp /etc/kubernetes/admin.conf root@work1:/etc/kubernetes/admin.conf
scp /etc/kubernetes/admin.conf root@work2:/etc/kubernetes/admin.conf

到這裏就成功部署了擁有一個 Master 節點，兩個 Work 節點的 Kubernetes 集羣。

在集羣中測試部署 nginx 服務，在 master 節點運行以下命令創建

kubectl create namespace test-zjh # 創建命名空間

cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: apps/v1 # API版本
kind: Deployment # 資源對象類型爲 Deployment
metadata:
  name: zjh-nginx # Deployment的名稱
  namespace: test-zjh # 命名空間
spec:
  selector: # 定位需要管理的 Pod，通過Pod的labels標籤定位
    matchLabels:
      app: test-nginx
  replicas: 2 # 要部署的個數，k8s自動擴容分配
  template: # 要部署的 Pod
    metadata:
      labels:
        app: test-nginx
    spec:
      containers:
        - name: web
          image: nginx:latest
          ports:
            - containerPort: 80

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service # Service的名稱
  namespace: test-zjh # 命名空間
spec:
  ports:
    - port: 80 # Service虛端口
      targetPort: 80 # 容器端口
      nodePort: 30088 # 暴露端口
  selector: # 指定如何選擇 Pod
    app: test-nginx
  type: NodePort # 指定爲Node的IP地址
EOF

可以看見，分別在 work1 和 work2 創建了 pod，瀏覽器訪問

本文由 Readfog 進行 AMP 轉碼，版權歸原作者所有。
來源：https://mp.weixin.qq.com/s/7nlTJlnoVOgHHzcrvjOstA

初始化之設置主機名

初始化之關閉防火牆

初始化之關閉 swap 分區

初始化之關閉 SELinux

初始化之安裝 Docker

初始化之安裝 kubelet kubeadm kubectl

初始化之修改內核的運行參數

初始化之配置 kubelet

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