kubeadm安裝Kubernetes最佳實踐

前言

Kubernetes作為容器編排工具，簡化容器管理，提升工作效率而頗受青睞。很多新手部署Kubernetes由于“科.學.上.網”問題舉步維艱，本文以實戰經驗詳解kubeadm不用“科.學.上.網”部署Kubernetes的最簡方法。

一、Kubernetes簡介

Kubernetes（簡稱K8S）是開源的容器集群管理系統，可以實現容器集群的自動化部署、自動擴縮容、維護等功能。它既是一款容器編排工具，也是全新的基于容器技術的分布式架構領先方案。在Docker技術的基礎上，為容器化的應用提供部署運行、資源調度、服務發現和動態伸縮等功能，提高了大規模容器集群管理的便捷性。
K8S集群中有管理節點與工作節點兩種類型。管理節點主要負責K8S集群管理，集群中各節點間的信息交互、任務調度，還負責容器、Pod、NameSpaces、PV等生命周期的管理。工作節點主要為容器和Pod提供計算資源，Pod及容器全部運行在工作節點上，工作節點通過kubelet服務與管理節點通信以管理容器的生命周期，并與集群其他節點進行通信。

二、環境準備

Kubernetes支持在物理服務器或虛擬機中運行，本次使用虛擬機準備測試環境，硬件配置信息如表所示：

注：在所有節點上進行如下操作

1.設置主機名hostname，管理節點設置主機名為 master 。

hostnamectl set-hostname master

需要設置其他主機名稱時，可將 master 替換為正確的主機名node1、node2即可。
2.編輯 /etc/hosts 文件，添加域名解析。

cat <<EOF >>/etc/hosts
10.10.10.10 master
10.10.10.11 node1
10.10.10.12 node2
EOF

3.關閉防火墻、selinux和swap。

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
sed -i "s/^SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g" /etc/selinux/config
swapoff -a
sed -i 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

4.配置內核參數，將橋接的IPv4流量傳遞到iptables的鏈

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

5.配置國內yum源

yum install -y wget
mkdir /etc/yum.repos.d/bak && mv /etc/yum.repos.d/*.repo /etc/yum.repos.d/bak
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

配置國內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

配置 docker 源

wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo

三、軟件安裝

注：在所有節點上進行如下操作

1.安裝docker

yum install -y docker-ce-18.06.1.ce-3.el7
systemctl enable docker && systemctl start docker
docker –version

docker服務為容器運行提供計算資源，是所有容器運行的基本平臺。
2.安裝kubeadm、kubelet、kubectl

yum install -y kubelet kubeadm kubectl
systemctl enable kubelet

Kubelet負責與其他節點集群通信，并進行本節點Pod和容器生命周期的管理。Kubeadm是Kubernetes的自動化部署工具，降低了部署難度，提高效率。Kubectl是Kubernetes集群管理工具。

四、部署master 節點

注：在master節點上進行如下操作

1.在master進行Kubernetes集群初始化。

kubeadm init --kubernetes-version=1.14.2 \
--apiserver-advertise-address=10.10.10.10 \
--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
--service-cidr=10.1.0.0/16 \
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16

定義POD的網段為: 10.244.0.0/16， api server地址就是master本機IP地址。
這一步很關鍵，由于kubeadm 默認從官網k8s.grc.io下載所需鏡像，國內無法訪問，因此需要通過--image-repository指定阿里云鏡像倉庫地址，很多新手初次部署都卡在此環節無法進行后續配置。
集群初始化成功后返回如下信息：

記錄生成的最后部分內容，此內容需要在其它節點加入Kubernetes集群時執行。

kubeadm join 10.10.10.10:6443 --token kekvgu.nw1n76h84f4camj6 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:4ee74205227c78ca62f2d641635afa4d50e6634acfaa8291f28582c7e3b0e30e

2.配置kubectl工具

mkdir -p /root/.kube
cp /etc/kubernetes/admin.conf /root/.kube/config
kubectl get nodes
kubectl get cs

3.部署flannel網絡

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/a70459be0084506e4ec919aa1c114638878db11b/Documentation/kube-flannel.yml

五、部署node節點

注：在所有node節點上進行如下操作

執行如下命令，使所有node節點加入Kubernetes集群

kubeadm join 10.10.10.10:6443 --token kekvgu.nw1n76h84f4camj6 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:4ee74205227c78ca62f2d641635afa4d50e6634acfaa8291f28582c7e3b0e30e

此命令為集群初始化時（kubeadm init）返回結果中的內容。

六、集群狀態檢測

注：在master節點上進行如下操作

1.在master節點輸入命令檢查集群狀態，返回如下結果則集群狀態正常。

kubectl get nodes
NAME     STATUS   ROLES    AGE     VERSION
master     Ready      master    26m       v1.14.2
node1      Ready      <none>   3m10s   v1.14.2
node2      Ready      <none>   3m         v1.14.2

重點查看STATUS內容為Ready時，則說明集群狀態正常。
2.創建Pod以驗證集群是否正常。

kubectl create deployment nginx --image=nginx
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
kubectl get pod,svc

七、部署Dashboard

注：在master節點上進行如下操作

1.創建Dashboard的yaml文件

wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v1.10.1/src/deploy/recommended/kubernetes-dashboard.yaml
sed -i 's/k8s.gcr.io/loveone/g' kubernetes-dashboard.yaml
sed -i '/targetPort:/a\ \ \ \ \ \ nodePort: 30001\n\ \ type: NodePort' kubernetes-dashboard.yaml

2.部署Dashboard

kubectl create -f kubernetes-dashboard.yaml

3.創建完成后，檢查相關服務運行狀態

kubectl get deployment kubernetes-dashboard -n kube-system
kubectl get pods -n kube-system -o wide
kubectl get services -n kube-system
netstat -ntlp|grep 30001

4.在Firefox瀏覽器輸入Dashboard訪問地址：https://10.10.10.10:30001
5.創建訪問用戶admin-user并綁定默認cluster-admin管理員集群角色，查看訪問Dashboard的認證令牌

kubectl create serviceaccount  dashboard-admin -n kube-system
kubectl create clusterrolebinding  dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:dashboard-admin
kubectl describe secrets -n kube-system $(kubectl -n kube-system get secret | awk '/dashboard-admin/{print $1}')

 [root@master ~]# kubectl describe secrets -n kube-system $(kubectl -n kube-system get secret | awk '/dashboard-admin/{print $1}')
Name:         dashboard-admin-token-kqz88
Namespace:    kube-system
Labels:       <none>
Annotations:  kubernetes.io/service-account.name: dashboard-admin
              kubernetes.io/service-account.uid: d4e5079b-7fcd-11e9-a14d-000c29c103df

Type:  kubernetes.io/service-account-token

Data
====
ca.crt:     1025 bytes
namespace:  11 bytes
token:      eyJhbGciOiJSUzI1NiIsImtpZCI6IiJ9.eyJpc3MiOiJrdWJlcm5ldGVzL3NlcnZpY2VhY2NvdW50Iiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9uYW1lc3BhY2UiOiJrdWJlLXN5c3RlbSIsImt1YmVybmV0ZXMuaW8vc2VydmljZWFjY291bnQvc2VjcmV0Lm5hbWUiOiJkYXNoYm9hcmQtYWRtaW4tdG9rZW4ta3F6ODgiLCJrdWJlcm5ldGVzLmlvL3NlcnZpY2VhY2NvdW50L3NlcnZpY2UtYWNjb3VudC5uYW1lIjoiZGFzaGJvYXJkLWFkbWluIiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9zZXJ2aWNlLWFjY291bnQudWlkIjoiZDRlNTA3OWItN2ZjZC0xMWU5LWExNGQtMDAwYzI5YzEwM2RmIiwic3ViIjoic3lzdGVtOnNlcnZpY2VhY2NvdW50Omt1YmUtc3lzdGVtOmRhc2hib2FyZC1hZG1pbiJ9.C-o5m6PxZqAMiDtshr6ND1sP0xcDKtPPT2paLbC0QiIXuAMO7SyLnbQAHon7WcsV-Gc5g850yNuXEiEuUJGei8nGcOO9ERRFd-AzQ79UXlYEcSNHQNx7vOy6jn05QbFJuQqO29rab4qox643TDuCRmrnMPkktFuDLFwAsFp1l1F49WCi0sgbGr_tfvdwU1pMm9Ures91PBExQFnjzW9ROp1rcHacHZiVsiu9KYE2VvTHP_yzYAdN3guHAvaSjkhP1CYuH2BBMBhJ44Hcg20ldWFiX1RN-6UalnMeApL14mIutusTbm4sWS_rxyxT0TMAobNl-Gd_wrHyctRoDF_zwA

6.使用輸出的token登錄Dashboard。

認證通過后，登錄Dashboard首頁如圖

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