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Kubernetes 集群部署

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一、集群部署准备

Kubernetes有三种安装方式:

​1、通过yum进行安装

​2、通过二进制文件进行安装

​3、命令行工具kubeadm进行安装

​kubeadm是Kubernetes官方提供的用于快速安装Kubernetes集群的工具,致力于简化集群的安装过程,并解决Kubernetes集群的高可用问题。

安装 kubernetes 所需软件包: 链接:https://pan.baidu.com/s/1GoxSWAHkB3AVn9aRzGMjkQ 密码:az0o

二、部署kubernetes集群

2.1、环境准备

准备好三台虚拟机分别做为 master、node-1、node-2

虚拟机硬件配置:

​master:2CPU、4G

​node-1:2CPU、2G
node-2:2CPU、2G

5.png

网络配置:
master:192.168.2.20
node-1:192.168.2.21
node-2:192.168.2.22
操作系统:
Centos-8 最小化安装

主机名设置:

# hostnamectl set-hostname master # hostnamectl set-hostname node-1# hostnamectl set-hostname node-2

设置Hosts文件的相互解析:

# cat /etc/hosts 192.168.2.20 master 192.168.2.21 node-1 192.168.2.22 node-2

6.png

2.2、操作系统初始化

a、关闭swap

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

b、关闭Selinux

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

c、关闭firewalld

# systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld

d、重置Iptables并设置空规则:

# yum -y install iptables-services && systemctl start iptables && systemctl enable iptables && iptables -F && service iptables save

e、关闭不需要的服务:

# systemctl stop postfix && systemctl disable postfix

2.3、配置网络源

- 下载阿里云的yum源文件: # wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-8.repo - 安装epel源: # yum install -y https://mirrors.aliyun.com/epel/epel-release-latest-8.noarch.rpm - 将repo 配置中的地址替换为阿里云镜像站地址: # sed -i 's|^#baseurl=https://download.fedoraproject.org/pub|baseurl=https://mirrors.aliyun.com|' /etc/yum.repos.d/epel* # sed -i 's|^metalink|#metalink|' /etc/yum.repos.d/epel* - 配置docker源: # yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo - 设置kubernetes源: # cat <<EOF > /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

2.4、操作系统环境优化

- 安装依赖包: # yum makecache && yum -y update # yum -y install conntrack ipvsadm ipset jq iptables curl sysstat libseccomp wget vim-enhanced lrzsz net-tools git net-tools psmisc bash-completion yum-utils.noarch nmap bind-utils - 设置系统时区:中国/上海 # timedatectl set-timezone Asia/Shanghai - 将当前的 UTC 时间写入硬件时钟: # timedatectl set-local-rtc 0 - 重启依赖于系统时间的服务: # systemctl restart rsyslog # systemctl restart crond

2.5、针对Kubernetes调整内核参数

# cat > 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 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 fs.nr_open=52706963 net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1 net.netfilter.nf_conntrack_max=2310720 EOF # cp kubernetes.conf /etc/sysctl.d/kubernetes.conf # sysctl -p /etc/sysctl.d/kubernetes.conf

2.6、设置 rsyslogd 和 systemd journald

# mkdir /var/log/journal # 持久化保存日志的目录 # mkdir /etc/systemd/journald.conf.d # cat > /etc/systemd/journald.conf.d/99-prophet.conf <<EOF [Journal] Storage=persistent # 持久化保存到磁盘 Compress=yes # 压缩历史日志 SyncIntervalSec=5m # 写入硬盘间隔 RateLimitInterval=30s # 限制日志的生成速率-时间段内 RateLimitBurst=1000 # 限制日志的生成速率-每个服务最多允许产生的日志数量(条数) SystemMaxUse=10G # 最大占用空间 10G SystemMaxFileSize=200M # 单日志文件最大 200M MaxRetentionSec=2week # 日志保存时间 2 周 ForwardToSyslog=no # 不将日志转发到 syslog EOF # systemctl restart systemd-journald

2.7、设置kube-proxy开启ipvs的前置条件

# modprobe br_netfilter # cat > /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules <<EOF #!/bin/bash modprobe -- ip_vs modprobe -- ip_vs_rr modprobe -- ip_vs_wrr modprobe -- ip_vs_sh modprobe -- nf_conntrack_ipv4 EOF # chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4

2.8、安装 Docker 软件

# yum -y install yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 #yum -y install https://download.docker.com/linux/centos/7/x86_64/stable/Packages/containerd.io-1.2.6-3.3.el7.x86_64.rpm # yum -y install docker-ce # mkdir /etc/docker 创建 /etc/docker 目录 配置 daemon: # cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF { "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"], "registry-mirrors": ["https://v16stybc.mirror.aliyuncs.com"], "log-driver": "json-file", "log-opts": { "max-size": "100m" } } EOF # mkdir -p /etc/systemd/system/docker.service.d # systemctl daemon-reload && systemctl restart docker && systemctl enable docker

2.9、安装 Kubeadm

# yum -y install kubeadm-1.18.0 kubectl-1.18.0 kubelet-1.18.0 # systemctl enable kubelet.service

2.10、初始化Master节点

# kubeadm config print init-defaults > kubeadm-config.yaml 进行如下修改: localAPIEndpoint: advertiseAddress: 192.168.2.20 ··· kubernetesVersion: v1.15.1 ··· networking: podSubnet: "10.244.0.0/16" serviceSubnet: 10.96.0.0/12 --- apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1 kind: KubeProxyConfiguration featureGates: SupportIPVSProxyMode: true mode: ipvs

完整配置文件如下(注意格式):

apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2
bootstrapTokens:
- groups:
  - system:bootstrappers:kubeadm:default-node-token
  token: abcdef.0123456789abcdef
  ttl: 24h0m0s
  usages:
  - signing
  - authentication
kind: InitConfiguration
localAPIEndpoint:
  advertiseAddress: 192.168.2.20
  bindPort: 6443
nodeRegistration:
  criSocket: /var/run/dockershim.sock
  name: master
  taints:
  - effect: NoSchedule
    key: node-role.kubernetes.io/master
---
apiServer:
  timeoutForControlPlane: 4m0s
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2
certificatesDir: /etc/kubernetes/pki
clusterName: kubernetes
controllerManager: {}
dns:
  type: CoreDNS
etcd:
  local:
    dataDir: /var/lib/etcd
imageRepository: k8s.gcr.io
kind: ClusterConfiguration
kubernetesVersion: v1.15.1
networking:
  dnsDomain: cluster.local
  podSubnet: "10.244.0.0/16"
  serviceSubnet: 10.96.0.0/12
scheduler: {}
---
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
kind: KubeProxyConfiguration
featureGates:
  SupportIPVSProxyMode: true
mode: ipvs

2.11、安装配置集群

- 安装Master:
# kubeadm init --config=kubeadm-config.yaml --upload-certs | tee kubeadm-init.log

- 添加 --upload-certs 参数可以在后续执行加入节点时自动分发证书文件。追加的 tee kubeadm-init.log 用以输出日志

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

- 安装flannel网络:
(官网地址:https://github.com/coreos/flannel)

# wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

# kubectl apply -f kube-flannel.yml

- Node节点加入: 注意下面这条命令在安装完Master后会输出在屏幕上

# kubeadm join 192.168.2.20:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:424676564f3a33bc1d7d9451a322613188e39dcaa004386b453794d8135adaad

- kubectl有很多子命令和参数,为了提高使用命令行的效率,通常建议安装 kebectl 的 bash 命令补全脚本:

# source <(kubectl completion bash)
# echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bashrc

7.png

2.12、查看集群状态

# kuberctl get nodes -o wide

集群可用性验证

# cat pod.yaml apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: nginx labels: app: web spec: containers: - name: nginx image: docker.io/nginx ports: - containerPort: 80 # kubectl create -f pod.yaml

通过命令查看是否创建成功: kubectl get pod -o wide

10.png

通过修改容器名称将nginx修改为nginx-1后,创建第二个pod资源后查看:

11.png

通过curl命令查看服务是否可以正常被访问:

12.png

三、集群版本更新

这里演示的是以 K8S 1.15版本为例,具体的版本升级以你们自己实验机上安装的版本号为准!!!

kubeadm提供了upgrade命令用于对kubeadm安装的Kubernetes集群进行升级,但是开始之前需要注意,虽然kubeadm的升级不会触及工作负载,但还是要在升级之前做好备份,升级过程可能会因为Pod的变化而造成容器重启。

首先执行 kubeadm upgrade plan 命令:

13.png

可以看到,我们当前使用的版本为1.15.1,最新的稳定版本为1.15.7,并且告知我们,如果想要进行升级操作,那么首先我们需要将kubeadm升级为1.15.7版本,然后执行升级命令。

执行命令 yum -y install kubeadm-1.15.7 进行升级

14.png

将kubeadm升级完成后我们执行 kubeadm upgrade apply v1.15.7 升级命令,系统询问,是否进行更新输入 Y 回车

15.png

等待片刻后,升级完成

16.png

然后再将 kubectl 与 kubelet 进行升级,然后重启 kubelet 后,查看节点版本已经升级为1.15.7

17.png

查看组件状态

18.png


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