Kubernetes 集群
- 在全部节点上安装Docker和kubeadm
- 摆设Kubernetes Master
- 摆设容器网络插件
- 摆设 Kubernetes Node,将节点加入Kubernetes集群中
- 摆设 Dashboard Web 页面,可视化查看Kubernetes资源
- 摆设 Harbor 私有仓库,存放镜像资源
Kubernetes 集群环境准备
节点设置概览
节点名称设置(CPU/内存)IP地址安装软件master2C/4G(CPU核心数要求大于2)20.0.0.10docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannelnode012C/2G20.0.0.58docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannelnode022C/2G20.0.0.59docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannelHarbor节点-20.0.0.57docker、docker-compose、harbor-offline-v1.2.2 环境准备
- 关闭防火墙、SELinux 和 Swap
- 在全部节点上执行以下命令:
- systemctl stop firewalld
- systemctl disable firewalld
- setenforce 0
- sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config
- iptables -F && iptables -t nat -F && iptables -t mangle -F && iptables -X
- swapoff -a
- sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab
复制代码
- 加载 ip_vs 模块
- 在全部节点上执行以下命令:
- for i in $(ls /usr/lib/modules/$(uname -r)/kernel/net/netfilter/ipvs|grep -o "^[^.]*");do echo $i; /sbin/modinfo -F filename $i >/dev/null 2>&1 && /sbin/modprobe $i;done
复制代码
- 修改主机名
- 在 Master 节点上执行:
- hostnamectl set-hostname master01
复制代码 - 在 Node01 节点上执行:
- hostnamectl set-hostname node01
复制代码 - 在 Node02 节点上执行:
- hostnamectl set-hostname node02
复制代码
- 修改 hosts 文件
- 在全部节点上编辑 /etc/hosts 文件,添加以下内容:
- 20.0.0.10 master01
- 20.0.0.58 node01
- 20.0.0.59 node02
复制代码
- 调整内核参数
- 在全部节点上创建 /etc/sysctl.d/kubernetes.conf 文件,并添加以下内容:
- # 开启网桥模式,可将网桥的流量传递给iptables链
- net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1
- net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
- # 关闭ipv6协议
- net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1
- net.ipv4.ip_forward=1
复制代码 - 应用内核参数:
注意
- 关闭 Swap:Kubernetes 要求必须关闭 Swap 分区,否则会导致集群初始化失败。
- 加载 ip_vs 模块:这是为了支持 Kubernetes 的 Service 负载均衡功能。
- 调整内核参数:这些参数对于 Kubernetes 集群的网络和性能至关告急。
Kubernetes 集群环境搭建
全部节点安装 Docker
- 安装依靠
- yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
复制代码 - 添加 Docker 仓库
- yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
复制代码 - 安装 Docker
- yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
复制代码 - 设置 Docker
创建 /etc/docker/daemon.json 文件,并添加以下内容:- {
- "registry-mirrors": ["https://docker.m.daocloud.io", "https://docker.1panel.live"],
- "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
- "log-driver": "json-file",
- "log-opts": {
- "max-size": "500m",
- "max-file": "3"
- }
- }
复制代码 - 重载 Systemd 设置并重启 Docker
- systemctl daemon-reload
- systemctl restart docker.service
- systemctl enable docker.service
复制代码 - 验证 Cgroup Driver
- docker info | grep "Cgroup Driver"
复制代码 期望输出:Cgroup Driver: systemd
全部节点安装 kubeadm、kubelet 和 kubectl
- 定义 Kubernetes 源
创建 /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo 文件,并添加以下内容:
- [kubernetes]
- name=Kubernetes
- baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
- enabled=1
- gpgcheck=0
- repo_gpgcheck=0
- gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
复制代码 - 安装 kubeadm、kubelet 和 kubectl
- yum install -y kubelet-1.20.15 kubeadm-1.20.15 kubectl-1.20.15
复制代码 - 设置 kubelet 开机自启
- systemctl enable kubelet.service
复制代码 注意:在安装完 kubeadm、kubelet 和 kubectl 后,不要立即启动 kubelet 服务,因为此时 Kubernetes 集群还未初始化。kubelet 服务将在 Kubernetes 集群初始化后由 kubeadm 自动管理。
Kubernetes 集群摆设
准备工作
事先准备好镜像
- 查看初始化所需镜像
- kubeadm config images list --kubernetes-version 1.20.15
复制代码 - 上传并加载镜像
- 将 v1.20.15.zip 压缩包上传到 Master 节点的 /opt 目次。
- 解压并加载镜像:
- unzip v1.20.15.zip -d /opt/k8s
- cd /opt/k8s
- /
- for i in $(ls *.tar); do docker load -i $i; done
复制代码
- 复制镜像到 Node 节点
- 利用 scp 命令将 /opt/k8s 目次复制到 Node 节点:
- scp -r /opt/k8s root@node01:/opt
- scp -r /opt/k8s root@node02:/opt
复制代码 - 在 Node 节点上执行类似的 docker load 命令加载镜像。
初始化 kubeadm
方法一:利用设置文件
- 天生默认设置文件
- kubeadm config print init-defaults > /opt/kubeadm-config.yaml
复制代码 - 编辑设置文件
- cd /opt/
- vim kubeadm-config.yaml
复制代码- ......
- 11 localAPIEndpoint:
- 12 advertiseAddress: 20.0.0.10 #指定master节点的IP地址
- 13 bindPort: 6443
- ......
- 32 imageRepository: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers #指定拉取镜像的仓库,默认是k8s.gcr.io
- 33 kind: ClusterConfiguration
- 34 kubernetesVersion: v1.20.15 #指定kubernetes版本号
- 35 networking:
- 36 dnsDomain: cluster.local
- 37 podSubnet: "10.244.0.0/16" #指定pod网段,10.244.0.0/16用于匹配flannel默认网段
- 38 serviceSubnet: 10.96.0.0/16 #指定service网段
- 39 scheduler: {}
- #末尾再添加以下内容
- ---
- apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
- kind: KubeProxyConfiguration
- mode: ipvs #把默认的kube-proxy调度方式改为ipvs模式
复制代码 - 拉取镜像
- kubeadm config images pull --config /opt/kubeadm-config.yaml
复制代码 - 初始化 Master
- kubeadm init --config=/opt/kubeadm-config.yaml --upload-certs | tee kubeadm-init.log
复制代码
- --upload-certs 参数用于在后续加入节点时自动分发证书文件。
- tee kubeadm-init.log 用于输出日志到 kubeadm-init.log 文件。
- 查看初始化日志
- kubernetes设置文件目次
- 存放ca等证书和密码的目次
方法二:利用命令行参数
- 直接初始化 Master
- kubeadm init \
- --apiserver-advertise-address=20.0.0.10 \
- --image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers \
- --kubernetes-version=v1.20.15 \
- --service-cidr=10.96.0.0/16 \
- --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
- --upload-certs \
- --token-ttl=0
复制代码 初始化集群需利用kubeadm init命令,可以指定具体参数初始化,也可以指定设置文件初始化。
可选参数:
–apiserver-advertise-address:apiserver告示给其他组件的IP地址,一般应该为Master节点的用于集群内部通信的IP地址,0.0.0.0表现节点上全部可用地址
–apiserver-bind-port:apiserver的监听端口,默认是6443
–cert-dir:通讯的ssl证书文件,默认/etc/kubernetes/pki
–control-plane-endpoint:控制台平面的共享终端,可以是负载均衡的ip地址大概dns域名,高可用集群时需要添加
–image-repository:拉取镜像的镜像仓库,默认是k8s.gcr.io
–kubernetes-version:指定kubernetes版本
–pod-network-cidr:pod资源的网段,需与pod网络插件的值设置同等。Flannel网络插件的默认为10.244.0.0/16,Calico插件的默认值为192.168.0.0/16;
–service-cidr:service资源的网段
–service-dns-domain:service全域名的后缀,默认是cluster.local
–token-ttl:默认token的有用期为24小时,如果不想过期,可以加上 --token-ttl=0 这个参数
- 修改 kube-proxy 设置
初始化后,需要修改 kube-proxy 的 ConfigMap,将调理模式改为 ipvs:- kubectl edit cm kube-proxy -n=kube-system
复制代码
- 在打开的编辑器中,找到 mode 字段并将其值改为 ipvs。
提示:
- ......
- Your Kubernetes control-plane 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/
- Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:
- kubeadm join 20.0.0.10:6443 --token rc0kfs.a1sfe3gl4dvopck5 \
- --discovery-token-ca-cert-hash sha256:864fe553c812df2af262b406b707db68b0fd450dc08b34efb73dd5a4771d37a2
复制代码 设置 kubectl
- kubectl 需要通过 API server 的认证和授权才能执行管理操作。
- 利用 kubeadm 摆设的集群会天生一个具有管理员权限的认证设置文件 /etc/kubernetes/admin.conf。
- 将此设置文件复制到 kubectl 的默认设置路径 $HOME/.kube/config。
- mkdir -p $HOME/.kube
- cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
- chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
复制代码 查抄集群健康状态
- 如果 kubectl get cs 发现集群不健康,查抄并修改以下两个文件:
- /etc/kubernetes/manifests/kube-scheduler.yaml
- /etc/kubernetes/manifests/kube-controller-manager.yaml
- 修改内容:
- 将 --bind-address=127.0.0.1 改为控制节点 IP(例如 20.0.0.10)。
- 将 httpGet: 字段下的 hosts 由 127.0.0.1 改为控制节点 IP。
- 注释掉 --port=0。
- 重启 kubelet 服务:
- systemctl restart kubelet
复制代码 摆设网络插件 Flannel
方法一:
- 上传 Flannel 镜像 flannel.tar 和 CNI 插件 cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz 到 /opt 目次。
- 上传 kube-flannel.yml 文件到 master 节点。
- 加载 Flannel 镜像,解压 CNI 插件,并替换原有 CNI 插件。
- 在 master 节点创建 Flannel 资源:
- cd /opt
- docker load < flannel.tar
- mv /opt/cni /opt/cni_bak
- mkdir -p /opt/cni/bin
- tar zxvf cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz -C /opt/cni/bin
- kubectl apply -f kube-flannel.yml
复制代码 方法二:
- kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
复制代码 节点加入集群
- 在 node 节点上执行 kubeadm join 命令加入集群:
- kubeadm join 20.0.0.10:6443 --token rc0kfs.a1sfe3gl4dvopck5 \
- --discovery-token-ca-cert-hash sha256:864fe553c812df2af262b406b707db68b0fd450dc08b34efb73dd5a4771d37a2
复制代码 查抄集群状态
- 查看 kube-system 命名空间下的 Pod 状态:
- kubectl get pods -n kube-system
复制代码- NAME READY STATUS RESTARTS AGE
- coredns-bccdc95cf-c9w6l 1/1 Running 0 71m
- coredns-bccdc95cf-nql5j 1/1 Running 0 71m
- etcd-master 1/1 Running 0 71m
- kube-apiserver-master 1/1 Running 0 70m
- kube-controller-manager-master 1/1 Running 0 70m
- kube-flannel-ds-amd64-kfhwf 1/1 Running 0 2m53s
- kube-flannel-ds-amd64-qkdfh 1/1 Running 0 46m
- kube-flannel-ds-amd64-vffxv 1/1 Running 0 2m56s
- kube-proxy-558p8 1/1 Running 0 2m53s
- kube-proxy-nwd7g 1/1 Running 0 2m56s
- kube-proxy-qpz8t 1/1 Running 0 71m
- kube-scheduler-master 1/1 Running 0 70m
复制代码 测试 Pod 资源创建
- kubectl create deployment nginx --image=nginx
复制代码
- NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
- nginx-554b9c67f9-zr2xs 1/1 Running 0 14m 10.244.1.2 node01 <none> <none>
复制代码 袒露端口提供服务
- kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
复制代码
- NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
- kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 25h
- nginx NodePort 10.96.15.132 <none> 80:32698/TCP 4s
复制代码 测试访问
- curl http://<node-ip>:<node-port>
复制代码 例如:
- kubectl scale deployment nginx --replicas=3
- kubectl get pods -o wide
复制代码- NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
- nginx-554b9c67f9-9kh4s 1/1 Running 0 66s 10.244.1.3 node01 <none> <none>
- nginx-554b9c67f9-rv77q 1/1 Running 0 66s 10.244.2.2 node02 <none> <none>
- nginx-554b9c67f9-zr2xs 1/1 Running 0 17m 10.244.1.2 node01 <none> <none>
复制代码 摆设 Dashboard
在 master01 节点上操作。
上传并修改 recommended.yaml 文件
- 上传文件
- 编辑文件在文件中找到 Service 部分,修改为 NodePort 类型,并指定 nodePort 为 30001。修改后的 Service 部分应如下所示:
- kind: Service
- apiVersion: v1
- metadata:
- labels:
- k8s-app: kubernetes-dashboard
- name: kubernetes-dashboard
- namespace: kubernetes-dashboard
- spec:
- ports:
- - port: 443
- targetPort: 8443
- nodePort: 30001
- type: NodePort
- selector:
- k8s-app: kubernetes-dashboard
复制代码 - 应用设置文件
- kubectl apply -f recommended.yaml
复制代码 创建 Service Account 并绑定 Cluster Role
- 创建 Service Account
- kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kube-system
复制代码 - 创建 Cluster Role Binding
- kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:dashboard-admin
复制代码 - 获取并查看 Token
- ubectl describe secrets -n kube-system $(kubectl -n kube-system get secret | awk '/dashboard-admin/{print $1}')
复制代码 访问 Dashboard
- 打开欣赏器
利用你的欣赏器打开以下 URL:此中 NodeIP 是你的 Kubernetes 集群中任意一个节点的 IP 地址。
- 登录
在登录页面,利用刚才获取的 Token 举行登录。将 Token 复制到登录框中,然后点击登录。
Harbor 私有仓库
准备工作
- 修改主机名
- hostnamectl set-hostname hub.xy101.com
复制代码 - 添加主机名映射
- echo '20.0.0.57 hub.xy101.com' >> /etc/hosts
复制代码 安装 Docker
- 安装依靠
- yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
复制代码 - 添加 Docker 仓库
- yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
复制代码 - 安装 Docker
- yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
复制代码 - 设置 Docker
- mkdir /etc/docker
- cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
- {
- "registry-mirrors": ["https://6ijb8ubo.mirror.aliyuncs.com"],
- "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
- "log-driver": "json-file",
- "log-opts": {
- "max-size": "500m", "max-file": "3"
- },
- "insecure-registries": ["hub.xy101.com"]
- }
复制代码 - 启动并启用 Docker
- systemctl start docker
- systemctl enable docker
复制代码 - 全部 node 节点都修改 docker 设置文件,加上私有仓库设置
- cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
- {
- "registry-mirrors": ["https://6ijb8ubo.mirror.aliyuncs.com"],
- "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
- "log-driver": "json-file",
- "log-opts": {
- "max-size": "500m", "max-file": "3"
- },
- "insecure-registries": ["https://hub.xy101.com"]
- }
- EOF
复制代码- systemctl daemon-reload
- systemctl restart docker
复制代码 安装 Harbor
- 上传并解压 Harbor 安装包
上传 harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz 和 docker-compose 到 /opt 目次- cd /opt
- cp docker-compose /usr/local/bin/
- chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
- tar zxvf harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz
- cd harbor/
复制代码 - 设置 Harbor
- 5 hostname = hub.xy101.com
- 9 ui_url_protocol = https
- 24 ssl_cert = /data/cert/server.crt
- 25 ssl_cert_key = /data/cert/server.key
- 59 harbor_admin_password = Harbor12345
复制代码
- 天生 SSL 证书
- mkdir -p /data/cert
- cd /data/cert
- openssl genrsa -des3 -out server.key 2048
- # 输入密码 123456
- openssl req -new -key server.key -out server.csr
- # 输入私钥密码 123456输入私钥密码:123456
- #输入国家名:CN
- #输入省名:BJ
- #输入市名:BJ
- # 输入组织名:xy101
- #输入机构名:xy101
- #输入域名:hub.xy101.com
- #输入管理员邮箱:admin@xy101.com
- #其它全部直接回车
复制代码 备份私钥- cp server.key server.key.org
- openssl rsa -in server.key.org -out server.key#清除私钥密码
- # 输入私钥密码 123456
复制代码 签名证书- openssl x509 -req -days 1000 -in server.csr -signkey server.key -out server.crt
- chmod +x /data/cert/*
复制代码 - 安装 Harbor
- cd /opt/harbor/
- ./install.sh
复制代码 - 访问 Harbor
- 在当地利用火狐欣赏器访问:https://hub.xy101.com
- 添加例外 -> 确认安全例外
- 用户名:admin
- 密码:Harbor12345
Docker 登录与镜像推送
- 登录 Harbor
- docker login -u admin -p Harbor12345 hub.xy101.com
复制代码 - 推送镜像
- docker tag nginx:latest hub.xy101.com/library/nginx:v1
- docker push hub.xy101.com/library/nginx:v1
复制代码 Kubernetes 集成
- 删除原有 Nginx 资源
- kubectl delete deployment nginx
复制代码 - 创建新的 Nginx Deployment
- kubectl run nginx-deployment --image=hub.xy101.com/library/nginx:v1 --port=80 --replicas=3
复制代码 - 袒露服务
- kubectl expose deployment nginx-deployment --port=30000 --target-port=80# 修改服务类型为 NodePortkubectl edit svc nginx-deployment# 将 type 改为 NodePort,并生存kubectl get svc
- ,pods
复制代码
- NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
- service/kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 10m
- service/nginx-deployment ClusterIP 10.96.222.161 <none> 30000/TCP 3m15s
- NAME READY STATUS RESTARTS AGE
- pod/nginx-deployment-77bcbfbfdc-bv5bz 1/1 Running 0 16s
- pod/nginx-deployment-77bcbfbfdc-fq8wr 1/1 Running 0 16s
- pod/nginx-deployment-77bcbfbfdc-xrg45 1/1 Running 0 3m39s
复制代码 安装ipvsadm并查看IPVS设置
- yum install ipvsadm -y # 在Linux系统上安装ipvsadm工具
- ipvsadm -Ln # 查看当前IPVS的配置,包括负载均衡规则等
复制代码 利用curl命令测试访问
- curl 10.96.222.161:30000 # 使用curl命令测试访问集群内部IP和端口,这里10.96.222.161是Service的Cluster IP,30000是端口
复制代码 修改Kubernetes服务类型为NodePort
- kubectl edit svc nginx-deployment # 编辑服务
- # 找到type字段,修改为NodePort
复制代码 验证服务设置
- kubectl get svc
- # 输出应表现nginx-deployment的类型为NodePort,PORT(S)为30000:32340/TCP
复制代码- NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
- service/kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 29m
- service/nginx-deployment NodePort 10.96.222.161 <none> 30000:32340/TCP 22m
复制代码 通过欣赏器访问服务
利用集群中任意节点的IP地址和NodePort(32340)访问服务。例如:
- 20.0.0.10:32340
- 20.0.0.58:32340
- 20.0.0.59:32340
授予system:anonymous用户cluster-admin权限
- kubectl create clusterrolebinding cluster-system-anonymous --clusterrole=cluster-admin --user=system:anonymous
复制代码 内核参数优化
- 设置内核参数
- cat > /etc/sysctl.d/kubernetes.conf <<EOF
- net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
- net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1
- net.ipv4.ip_forward=1
- net.ipv4.tcp_tw_recycle=0
- vm.swappiness=0 #禁止使用 swap 空间,只有当系统内存不足(OOM)时才允许使用它
- vm.overcommit_memory=1 #不检查物理内存是否够用
- vm.panic_on_oom=0#开启 OOM
- fs.inotify.max_user_instances=8192
- fs.inotify.max_user_watches=1048576
- fs.file-max=52706963 #指定最大文件句柄数
- fs.nr_open=52706963 #仅4.4以上版本支持
- net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1
- net.netfilter.nf_conntrack_max=2310720
- EOF
复制代码 应用设置: 故障排查与重置
- 重置 kubeadm(初始化失败,举行的操作)
- kubeadm reset -f
- ipvsadm --clear
- rm -rf ~/.kube
- #再次初始化
复制代码 - 删除 Kubernetes 节点
- kubectl delete node node02
复制代码
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