CentOS 7.5 使用 yum 安裝 Kubernetes 集群(二)

一、安裝方式介紹

1、yum 安裝

目前CentOS官方已經把Kubernetes源放入到自己的默認 extras 倉庫里面，使用 yum 安裝，好處是簡單，壞處也很明顯，需要官方更新 yum 源才能獲得最新版本的軟件，而所有軟件的依賴又不能自己指定，尤其是你的操作系統版本如果低的話，使用 yum 源安裝的 Kubernetes 的版本也會受到限制，通常會低于官方很多版本，我安裝的時候目前官方版本為1.12，而 yum 源中的版本為1.5.2。

2、二進制安裝

使用二進制文件安裝，好處是可以安裝任意版本的 Kubernetes，壞處是配置比較復雜，很多軟件包因為一些原因，我們在大陸是訪問不到的。
請查看博文：https://blog.51cto.com/wzlinux/2322345

3、Kubeadm 安裝

kubeadm 是 Kubernetes 官方提供的用于快速安裝 Kubernetes 集群的工具，伴隨Kubernetes每個版本的發布都會同步更新，kubeadm會對集群配置方面的一些實踐做調整，通過實驗 kubeadm 可以學習到 Kubernetes 官方在集群配置上一些新的最佳實踐。

1.4 版本對于Linux主要發行版本Ubuntu Xenial和Red Hat centos7的用戶，可以使用熟悉的 apt-get 和 yum 來直接安裝 Kubernetes。再比如，1.4版本引入了 kubeadm 命令，將集群啟動簡化為兩條命令，不需要再使用復雜的kube-up腳本。

Kubernetes 的官方文檔更新的速度太快了，我們注意到在 Kubernetes 1.9 的文檔Using kubeadm to Create a Cluster中已經給出了目前1.9的 kubeadm 的主要特性已經處于beta狀態了，在2018年將進入GA狀態，說明kubeadm離可以在生產環境中使用的距離越來越近了，這也是我們以后注意使用的安裝方式，但是為了了解其中的安裝過程，我們先從其他兩種安裝方式入手。
請查看博文：https://blog.51cto.com/wzlinux/2322616

這里我們選用第一種方式安裝。

二、主要組件說明

1、Master組件

Master組件提供集群的管理控制中心。

Master組件可以在集群中任何節點上運行。但是為了簡單起見，通常在一臺VM/機器上啟動所有Master組件，并且不會在此VM/機器上運行用戶容器

• kube-apiserver
  kube-apiserver用于暴露Kubernetes API。任何的資源請求/調用操作都是通過kube-apiserver提供的接口進行。

• etcd
  etcd是Kubernetes提供默認的存儲系統，保存所有集群數據，使用時需要為etcd數據提供備份計劃。

• kube-controller-manager
  kube-controller-manager運行管理控制器，它們是集群中處理常規任務的后臺線程。邏輯上，每個控制器是一個單獨的進程，但為了降低復雜性，它們都被編譯成單個二進制文件，并在單個進程中運行。

• kube-scheduler
  kube-scheduler 監視新創建沒有分配到Node的Pod，為Pod選擇一個Node。

2、Node 組件

• kubelet
  kubelet是主要的節點代理，它會監視已分配給節點的pod，具體功能：

  1. 安裝Pod所需的volume。
  2. 下載Pod的Secrets。
  3. Pod中運行的 docker（或experimentally，rkt）容器。
  4. 定期執行容器健康檢查。
  5. Reports the status of the pod back to the rest of the system, by creating a mirror pod if necessary.
  6. Reports the status of the node back to the rest of the system.

• kube-proxy
  kube-proxy通過在主機上維護網絡規則并執行連接轉發來實現Kubernetes服務抽象。

• docker
  docker用于運行容器。

• flannel
  Flannel 是 CoreOS 團隊針對 Kubernetes 設計的一個覆蓋網絡（Overlay Network）工具，需要另外下載部署。我們知道當我們啟動 Docker 后會有一個用于和容器進行交互的 IP 地址，如果不去管理的話可能這個 IP 地址在各個機器上是一樣的，并且僅限于在本機上進行通信，無法訪問到其他機器上的 Docker 容器。Flannel 的目的就是為集群中的所有節點重新規劃 IP 地址的使用規則，從而使得不同節點上的容器能夠獲得同屬一個內網且不重復的 IP 地址，并讓屬于不同節點上的容器能夠直接通過內網 IP 通信。

三、環境準備

1、節點準備

節點及網絡規劃圖如下：

2、現在倉庫中的版本

3、環境準備

修改文件/etc/hostname。
編輯文件/etc/hosts，增加如下內容，

172.18.8.200 master.wzlinux.com master
172.18.8.201 node01.wzlinux.com node01
172.18.8.202 node02.wzlinux.com node02

關閉防火墻。

systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service

關閉SELinux。

sed -i 's#SELINUX=enforcing#SELINUX=disabled#g' /etc/selinux/config
setenforce 0

關閉swap。

swapoff -a
sed -i 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

四、安裝 master 節點

1、軟件安裝

安裝需要的軟件。

yum install kubernetes-master etcd -y

修改共用的配置文件/etc/kubernetes/config，修改master節點，因為我們都在一臺機器上面，不修改也可以。

###
# kubernetes system config
#
# The following values are used to configure various aspects of all
# kubernetes services, including
#
#   kube-apiserver.service
#   kube-controller-manager.service
#   kube-scheduler.service
#   kubelet.service
#   kube-proxy.service
# logging to stderr means we get it in the systemd journal
KUBE_LOGTOSTDERR="--logtostderr=true"

# journal message level, 0 is debug
KUBE_LOG_LEVEL="--v=0"

# Should this cluster be allowed to run privileged docker containers
KUBE_ALLOW_PRIV="--allow-privileged=false"

# How the controller-manager, scheduler, and proxy find the apiserver
KUBE_MASTER="--master=http://172.18.8.200:8080"

2、配置 etcd

因為我們很多服務使用到etcd，所以我們首先配置etcd服務。
在master節點上編輯文件/etc/etcd/etcd.conf，修改為如下內容，主要是修改監聽IP：

[root@master ~]# cat /etc/etcd/etcd.conf
#[Member]
#ETCD_CORS=""
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"
#ETCD_WAL_DIR=""
#ETCD_LISTEN_PEER_URLS="http://localhost:2380"
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="http://0.0.0.0:2379"
#ETCD_MAX_SNAPSHOTS="5"
#ETCD_MAX_WALS="5"
ETCD_NAME="default"
#ETCD_SNAPSHOT_COUNT="100000"
#ETCD_HEARTBEAT_INTERVAL="100"
#ETCD_ELECTION_TIMEOUT="1000"
#ETCD_QUOTA_BACKEND_BYTES="0"
#ETCD_MAX_REQUEST_BYTES="1572864"
#ETCD_GRPC_KEEPALIVE_MIN_TIME="5s"
#ETCD_GRPC_KEEPALIVE_INTERVAL="2h0m0s"
#ETCD_GRPC_KEEPALIVE_TIMEOUT="20s"
#
#[Clustering]
#ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="http://localhost:2380"
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="http://0.0.0.0:2379"
#ETCD_DISCOVERY=""
#ETCD_DISCOVERY_FALLBACK="proxy"
#ETCD_DISCOVERY_PROXY=""
#ETCD_DISCOVERY_SRV=""
#ETCD_INITIAL_CLUSTER="default=http://localhost:2380"
#ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"
#ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"
#ETCD_STRICT_RECONFIG_CHECK="true"
#ETCD_ENABLE_V2="true"
#
#[Proxy]
#ETCD_PROXY="off"
#ETCD_PROXY_FAILURE_WAIT="5000"
#ETCD_PROXY_REFRESH_INTERVAL="30000"
#ETCD_PROXY_DIAL_TIMEOUT="1000"
#ETCD_PROXY_WRITE_TIMEOUT="5000"
#ETCD_PROXY_READ_TIMEOUT="0"
#
#[Security]
#ETCD_CERT_FILE=""
#ETCD_KEY_FILE=""
#ETCD_CLIENT_CERT_AUTH="false"
#ETCD_TRUSTED_CA_FILE=""
#ETCD_AUTO_TLS="false"
#ETCD_PEER_CERT_FILE=""
#ETCD_PEER_KEY_FILE=""
#ETCD_PEER_CLIENT_CERT_AUTH="false"
#ETCD_PEER_TRUSTED_CA_FILE=""
#ETCD_PEER_AUTO_TLS="false"
#
#[Logging]
#ETCD_DEBUG="false"
#ETCD_LOG_PACKAGE_LEVELS=""
#ETCD_LOG_OUTPUT="default"
#
#[Unsafe]
#ETCD_FORCE_NEW_CLUSTER="false"
#
#[Version]
#ETCD_VERSION="false"
#ETCD_AUTO_COMPACTION_RETENTION="0"
#
#[Profiling]
#ETCD_ENABLE_PPROF="false"
#ETCD_METRICS="basic"
#
#[Auth]
#ETCD_AUTH_TOKEN="simple"

啟動服務。

systemctl start etcd
systemctl enable etcd

查看啟動狀態。

[root@master ~]# netstat -tlnp|grep etcd
tcp        0      0 127.0.0.1:2380          0.0.0.0:*               LISTEN      1506/etcd           
tcp6       0      0 :::2379                 :::*                    LISTEN      1506/etcd       

若要部署多節點集群也比較簡單，參見 https://github.com/etcd-io/etcd/blob/master/Documentation/op-guide/clustering.md
[cluster]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS：該成員節點在整個集群中的通信地址列表，這個地址用來傳輸集群數據的地址。因此這個地址必須是可以連接集群中所有的成員的。
ETCD_INITIAL_CLUSTER：配置集群內部所有成員地址。

3、配置 apiserver 服務

編輯文件/etc/kubernetes/apiserver，修改為如下，注意KUBE_ADMISSION_CONTROL參數：

[root@master ~]# cat /etc/kubernetes/apiserver
###
# kubernetes system config
#
# The following values are used to configure the kube-apiserver
#

# The address on the local server to listen to.
#KUBE_API_ADDRESS="--insecure-bind-address=127.0.0.1"
KUBE_API_ADDRESS="--address=0.0.0.0"

# The port on the local server to listen on.
KUBE_API_PORT="--port=8080"

# Port minions listen on
KUBELET_PORT="--kubelet-port=10250"

# Comma separated list of nodes in the etcd cluster
KUBE_ETCD_SERVERS="--etcd-servers=http://172.18.8.200:2379"

# Address range to use for services
KUBE_SERVICE_ADDRESSES="--service-cluster-ip-range=10.254.0.0/16"

# default admission control policies
#KUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission-control=NamespaceLifecycle,NamespaceExists,LimitRanger,SecurityContextDeny,ServiceAccount,ResourceQuota"

KUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission-control=NamespaceLifecycle,NamespaceExists,LimitRanger,ResourceQuota"

# Add your own!
KUBE_API_ARGS=""

配置/etc/kubernetes/controller-manager和/etc/kubernetes/scheduler暫時不做修改，啟動服務。

systemctl start kube-apiserver
systemctl start kube-controller-manager
systemctl start kube-scheduler
systemctl enable kube-apiserver
systemctl enable kube-controller-manager
systemctl enable kube-scheduler

查看各服務的啟動狀態。

[root@master ~]# netstat -tlnp|grep kube-apiserver
tcp6       0      0 :::6443                 :::*                    LISTEN      1622/kube-apiserver 
tcp6       0      0 :::8080                 :::*                    LISTEN      1622/kube-apiserver 

[root@master ~]# netstat -tlnp|grep kube-scheduler
tcp6       0      0 :::10251                :::*                    LISTEN      1646/kube-scheduler 

五、配置node節點

1、安裝需要的軟件

yum install kubernetes-node flannel docker -y

給docker配置國內加速器。

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://hdi5v8p1.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload

所有node節點編輯配置文件/etc/kubernetes/config，修改為如下內容：

###
# kubernetes system config
#
# The following values are used to configure various aspects of all
# kubernetes services, including
#
#   kube-apiserver.service
#   kube-controller-manager.service
#   kube-scheduler.service
#   kubelet.service
#   kube-proxy.service
# logging to stderr means we get it in the systemd journal
KUBE_LOGTOSTDERR="--logtostderr=true"

# journal message level, 0 is debug
KUBE_LOG_LEVEL="--v=0"

# Should this cluster be allowed to run privileged docker containers
KUBE_ALLOW_PRIV="--allow-privileged=false"

# How the controller-manager, scheduler, and proxy find the apiserver
KUBE_MASTER="--master=http://172.18.8.200:8080"

2、配置 kubelet 服務

編輯文件/etc/kubernetes/kubelet，修改內容如下：

###
# kubernetes kubelet (minion) config

# The address for the info server to serve on (set to 0.0.0.0 or "" for all interfaces)
KUBELET_ADDRESS="--address=0.0.0.0"

# The port for the info server to serve on
#KUBELET_PORT="--port=10250"

# You may leave this blank to use the actual hostname
#KUBELET_HOSTNAME="--hostname-override=172.18.8.201"

# location of the api-server
KUBELET_API_SERVER="--api-servers=http://172.18.8.200:8080"

# pod infrastructure container
#KUBELET_POD_INFRA_CONTAINER="--pod-infra-container-image=registry.access.redhat.com/rhel7/pod-infrastructure:latest"

# Add your own!
KUBELET_ARGS=""

啟動服務。

systemctl start kubelet
systemctl start kube-proxy
systemctl enable kubelet
systemctl enable kube-proxy

3、配置 flannel 網絡

編輯所有node節點/etc/sysconfig/flanneld，修改內容如下：

[root@node01 ~]# cat /etc/sysconfig/flanneld
# Flanneld configuration options  

# etcd url location.  Point this to the server where etcd runs
FLANNEL_ETCD_ENDPOINTS="http://172.18.8.200:2379"

# etcd config key.  This is the configuration key that flannel queries
# For address range assignment
FLANNEL_ETCD_PREFIX="/atomic.io/network"

# Any additional options that you want to pass
#FLANNEL_OPTIONS=""

在master節點上為 falnnel 創建分配的網絡。

[root@master ~]#  etcdctl mk /atomic.io/network/config '{"Network": "10.244.0.0/16"}'

在各node節點上啟動 flannel。

systemctl start flanneld
systemctl enable flanneld

4、啟動 docker 服務

因為要讓pod使用flannel創建的網絡，所以docker的啟動要在flannel后面。

systemctl restart docker
systemctl enable docker

六、檢查驗收

在master查看各node節點情況。

[root@master ~]# kubectl get nodes
NAME                 STATUS    AGE
node01.wzlinux.com   Ready     12m
node02.wzlinux.com   Ready     10m

創建pod。

kubectl run nginx --image=nginx --replicas=3

發現容器一直在創建。

[root@master ~]# kubectl get pods -o wide
NAME                    READY     STATUS              RESTARTS   AGE       IP        NODE
nginx-701339712-099j9   0/1       ContainerCreating   0          3m        <none>    node01.wzlinux.com
nginx-701339712-vw0zh   0/1       ContainerCreating   0          3m        <none>    node02.wzlinux.com
nginx-701339712-wqjq1   0/1       ContainerCreating   0          3m        <none>    node02.wzlinux.com

這種情況，我們可以使用kubectl describe pod POD_NAME查看Pod因為什么原因一直卡主。

因為網絡的原因，這個地方我們訪問不到，不過我們可以間接的獲取這個鏡像，那我們通過阿里云上面的鏡像來替代，在所以node節點執行下面的命令。

docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.0
docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.0 gcr.io/google_containers/pause-amd64:3.0
docker image rm registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.0

稍等片刻，我們在查看pod狀態，發現已經OK，如果還有問題，可以繼續進入容器查看日志。

[root@master ~]# kubectl get pods -o wide
NAME                    READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
nginx-701339712-099j9   1/1       Running   0          11m       10.244.32.2   node01.wzlinux.com
nginx-701339712-vw0zh   1/1       Running   0          11m       10.244.53.3   node02.wzlinux.com
nginx-701339712-wqjq1   1/1       Running   0          11m       10.244.53.2   node02.wzlinux.com

但是還有問題，這是因為iptables的FORWARD是默認禁止的，禁用了iptables filter表中FOWARD鏈，這樣會引起Kubernetes集群中跨Node的Pod無法通信。

我們這里手動在所有node節點上面放行。

iptables -P FORWARD ACCEPT

附錄：版本更加新的yum倉庫

目前自帶的 yum 源的軟件版本都比較低，也可以更改倉庫，使用稍微較高的一個版本，目前該倉庫的版本為1.10。
http://cbs.centos.org/repos/virt7-kubernetes-110-release/x86_64/os/Packages/

cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=http://cbs.centos.org/repos/virt7-kubernetes-110-release/x86_64/os/
enabled=1
gpgcheck=0
EOF

其他的配置操作照舊，如果感覺下載速度慢，可以提前把rpm包下載下來，安裝配置好查看版本。

[root@master ~]# kubectl version
Client Version: version.Info{Major:"1", Minor:"10", GitVersion:"v1.10.3", GitCommit:"2bba0127d85d5a46ab4b778548be28623b32d0b0", GitTreeState:"archive", BuildDate:"2018-06-05T13:37:07Z", GoVersion:"go1.9.4", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}
Server Version: version.Info{Major:"1", Minor:"10", GitVersion:"v1.10.3", GitCommit:"2bba0127d85d5a46ab4b778548be28623b32d0b0", GitTreeState:"archive", BuildDate:"2018-06-05T13:37:07Z", GoVersion:"go1.9.4", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}

注意：新的版本部分配置文件有些不一樣，配置的時候請注意。

到此，使用yum倉庫安裝的版本已經完成。