kubernetes環境的搭建步驟

這篇文章主要介紹“kubernetes環境的搭建步驟”，在日常操作中，相信很多人在kubernetes環境的搭建步驟問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”kubernetes環境的搭建步驟”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學習吧！

環境準備

部署集群沒有特殊說明均使用 root 用戶執行命令

硬件信息

軟件信息

保證環境正確性

# 修改MAC地址參考命令如下：
# 1、關閉網卡
ifconfig eth0 down
# 2、修改mac
ifconfig eth0 hw ether 00:E0:18:EE:ED
# 3、開啟網卡
ifconfig eth0 up

?如果 product_uuid 不唯一，請考慮重裝 CentOS 系統！！

確保端口開放正常

k8s-master 節點端口檢查：

k8s-node* 節點端口檢查：

如果你對主機的防火墻配置不是很自信，則可以關掉防火墻：

systemctl disable --now firewalld 或者清除 iptables 規則（iptables -F）【慎用】

配置主機互信

分別在各節點配置 hosts 映射：

cat >> /etc/hosts <<EOF
192.168.1.61     k8s-master
192.168.1.154   k8s-node1
192.168.1.62     k8s-node2
192.168.1.207   k8s-node3
EOF

K8s-master 生成 ssh 密鑰，分發公鑰到各節點：

# 生成 ssh 密鑰，直接一路回車
ssh-keygen -t rsa
# 復制剛剛生成的密鑰到各節點可信列表中，需分別輸入各主機密碼
ssh-copy-id root@k8s-master
ssh-copy-id root@k8s-node1
ssh-copy-id root@k8s-node2
ssh-copy-id root@k8s-node3

禁用 swap

swap 僅當內存不夠時會使用硬盤塊充當額外內存，硬盤的IO較內存差距極大，禁用swap以提供性能，各節點均需執行：

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

關閉 SELinux

關閉SELinux，否則kubelet 掛載目錄時可能報錯  Permission denied，可以設置為permissive或disabled，permissive會提示warn信息 ，各節點均需執行：

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

設置系統時區、同步時間

timedatectl set-timezone Asia/Shanghai
systemctl enable --now chronyd
# 查看同步狀態, 輸出
[root@ecs-2aae ~]# timedatectl status
               Local time: Sun 2020-12-27 21:59:02 CST
           Universal time: Sun 2020-12-27 13:59:02 UTC
                 RTC time: Sun 2020-12-27 13:58:31
                Time zone: Asia/Shanghai (CST, +0800)
System clock synchronized: yes
              NTP service: active
          RTC in local TZ: no
[root@ecs-2aae ~]# 

## 
# systemctl clok synchronronize: yes 表示時鐘已同步
# NTP service: active 表示開啟了時鐘同步服務


#############################################################
# 將當前的 UTC 時間寫入硬件時鐘
timedatectl set-local-rtc 0
# 重啟依賴于系統時間的服務器
systemctl restart rsyslog && systemctl restart crond

部署Docker

所有節點均需安裝部署 docker， 可參見《CentOS8 安裝docker》

部署Kubernetes集群

 無特殊說明，各節點均需執行如下步驟

添加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=0
repo_gpgcheck=0
EOF

安裝kubeadm、kubelet、kubectl

各節點均需安裝 kubeadm、kubelet，kubectl僅 k8s-master 節點續約安裝（作為 worker 節點， kubectl 無法使用， 可以不裝）

yum install -y kubelet kubeadm kubectl --disableexcludes=kubernetes
systemctl enable --now kubelet

配置自動補全命令

#安裝bash自動補全插件
yum install bash-completion -y
#設置kubectl與kubeadm命令補全，下次login生效
kubectl completion bash > /etc/bash_completion.d/kubectl
kubeadm completion bash > /etc/bash_completion.d/kubeadm

預拉取kubernetes鏡像 （第一種方式）

由于國內網絡因素，kubernetes鏡像需要從mirrors站點或通過dockerhub用戶推送的鏡像拉取：

#查看指定k8s版本需要哪些鏡像
[root@ecs-2aae ~]# kubeadm config images list
k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.20.1
k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.20.1
k8s.gcr.io/kube-scheduler:v1.20.1
k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.20.1
k8s.gcr.io/pause:3.2
k8s.gcr.io/etcd:3.4.13-0
k8s.gcr.io/coredns:1.7.0
[root@ecs-2aae ~]#

在 /opt/soft/kuberetes 目錄下，新建腳本pull-k8s-images.sh，內容如下：

#!/bin/bash
# Script For Quick Pull K8S Docker Images
# by WUXH  <wuxiaohui1026@163.com>

KUBE_VERSION=v1.20.1
PAUSE_VERSION=3.2
CORE_DNS_VERSION=1.7.0
ETCD_VERSION=3.4.13-0

# pull kubernetes images from hub.docker.com
docker pull kubeimage/kube-proxy:$KUBE_VERSION
docker pull kubeimage/kube-controller-manager:$KUBE_VERSION
docker pull kubeimage/kube-apiserver:$KUBE_VERSION
docker pull kubeimage/kube-scheduler:$KUBE_VERSION
# pull aliyuncs mirror docker images
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/pause:$PAUSE_VERSION
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/coredns:$CORE_DNS_VERSION
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/etcd:$ETCD_VERSION

# retag to k8s.gcr.io prefix
docker tag kubeimage/kube-proxy:$KUBE_VERSION  k8s.gcr.io/kube-proxy:$KUBE_VERSION
docker tag kubeimage/kube-controller-manager:$KUBE_VERSION k8s.gcr.io/kube-controller-manager:$KUBE_VERSION
docker tag kubeimage/kube-apiserver:$KUBE_VERSION k8s.gcr.io/kube-apiserver:$KUBE_VERSION
docker tag kubeimage/kube-scheduler:$KUBE_VERSION k8s.gcr.io/kube-scheduler:$KUBE_VERSION
docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/pause:$PAUSE_VERSION k8s.gcr.io/pause:$PAUSE_VERSION
docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/coredns:$CORE_DNS_VERSION k8s.gcr.io/coredns:$CORE_DNS_VERSION
docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/etcd:$ETCD_VERSION k8s.gcr.io/etcd:$ETCD_VERSION

# untag origin tag, the images won't be delete.
docker rmi kubeimage/kube-proxy:$KUBE_VERSION
docker rmi kubeimage/kube-controller-manager:$KUBE_VERSION
docker rmi kubeimage/kube-apiserver:$KUBE_VERSION
docker rmi kubeimage/kube-scheduler:$KUBE_VERSION
docker rmi registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/pause:$PAUSE_VERSION
docker rmi registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/coredns:$CORE_DNS_VERSION
docker rmi registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/etcd:$ETCD_VERSION

腳本添加可執行權限，執行腳本拉取鏡像：

chmod +x pull-k8s-images.sh
./opt/soft/kuberetes/pull-k8s-images.sh

拉取完成，執行 docker images 查看鏡像：

kubernetes初始化指定鏡像 （第二種方式）

kubeadm init --image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers --kubernetes-version=v1.20.1 --pod-network-cidr 10.244.0.0/16

輸出如下：

[root@ecs-2aae ~]# kubeadm init --image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --kubernetes-version=v1.20.1
[init] Using Kubernetes version: v1.20.1
[preflight] Running pre-flight checks
	[WARNING IsDockerSystemdCheck]: detected "cgroupfs" as the Docker cgroup driver. The recommended driver is "systemd". Please follow the guide at https://kubernetes.io/docs/setup/cri/
	[WARNING FileExisting-tc]: tc not found in system path
	[WARNING SystemVerification]: this Docker version is not on the list of validated versions: 20.10.1. Latest validated version: 19.03
[preflight] Pulling images required for setting up a Kubernetes cluster
[preflight] This might take a minute or two, depending on the speed of your internet connection
[preflight] You can also perform this action in beforehand using 'kubeadm config images pull'
[certs] Using certificateDir folder "/etc/kubernetes/pki"
[certs] Generating "ca" certificate and key
[certs] Generating "apiserver" certificate and key
[certs] apiserver serving cert is signed for DNS names [ecs-2aae kubernetes kubernetes.default kubernetes.default.svc kubernetes.default.svc.cluster.local] and IPs [10.96.0.1 192.168.1.61]
[certs] Generating "apiserver-kubelet-client" certificate and key
[certs] Generating "front-proxy-ca" certificate and key
[certs] Generating "front-proxy-client" certificate and key
[certs] Generating "etcd/ca" certificate and key
[certs] Generating "etcd/server" certificate and key
[certs] etcd/server serving cert is signed for DNS names [ecs-2aae localhost] and IPs [192.168.1.61 127.0.0.1 ::1]
[certs] Generating "etcd/peer" certificate and key
[certs] etcd/peer serving cert is signed for DNS names [ecs-2aae localhost] and IPs [192.168.1.61 127.0.0.1 ::1]
[certs] Generating "etcd/healthcheck-client" certificate and key
[certs] Generating "apiserver-etcd-client" certificate and key
[certs] Generating "sa" key and public key
[kubeconfig] Using kubeconfig folder "/etc/kubernetes"
[kubeconfig] Writing "admin.conf" kubeconfig file
[kubeconfig] Writing "kubelet.conf" kubeconfig file
[kubeconfig] Writing "controller-manager.conf" kubeconfig file
[kubeconfig] Writing "scheduler.conf" kubeconfig file
[kubelet-start] Writing kubelet environment file with flags to file "/var/lib/kubelet/kubeadm-flags.env"
[kubelet-start] Writing kubelet configuration to file "/var/lib/kubelet/config.yaml"
[kubelet-start] Starting the kubelet
[control-plane] Using manifest folder "/etc/kubernetes/manifests"
[control-plane] Creating static Pod manifest for "kube-apiserver"
[control-plane] Creating static Pod manifest for "kube-controller-manager"
[control-plane] Creating static Pod manifest for "kube-scheduler"
[etcd] Creating static Pod manifest for local etcd in "/etc/kubernetes/manifests"
[wait-control-plane] Waiting for the kubelet to boot up the control plane as static Pods from directory "/etc/kubernetes/manifests". This can take up to 4m0s
[apiclient] All control plane components are healthy after 7.501971 seconds
[upload-config] Storing the configuration used in ConfigMap "kubeadm-config" in the "kube-system" Namespace
[kubelet] Creating a ConfigMap "kubelet-config-1.20" in namespace kube-system with the configuration for the kubelets in the cluster
[upload-certs] Skipping phase. Please see --upload-certs
[mark-control-plane] Marking the node ecs-2aae as control-plane by adding the labels "node-role.kubernetes.io/master=''" and "node-role.kubernetes.io/control-plane='' (deprecated)"
[mark-control-plane] Marking the node ecs-2aae as control-plane by adding the taints [node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule]
[bootstrap-token] Using token: xksx1a.t09ok8h7w6ixnyva
[bootstrap-token] Configuring bootstrap tokens, cluster-info ConfigMap, RBAC Roles
[bootstrap-token] configured RBAC rules to allow Node Bootstrap tokens to get nodes
[bootstrap-token] configured RBAC rules to allow Node Bootstrap tokens to post CSRs in order for nodes to get long term certificate credentials
[bootstrap-token] configured RBAC rules to allow the csrapprover controller automatically approve CSRs from a Node Bootstrap Token
[bootstrap-token] configured RBAC rules to allow certificate rotation for all node client certificates in the cluster
[bootstrap-token] Creating the "cluster-info" ConfigMap in the "kube-public" namespace
[kubelet-finalize] Updating "/etc/kubernetes/kubelet.conf" to point to a rotatable kubelet client certificate and key
[addons] Applied essential addon: CoreDNS
[addons] Applied essential addon: kube-proxy

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

Alternatively, if you are the root user, you can run:

  export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf

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 192.168.1.61:6443 --token 379rcy.4k2gsoggyjxzo4u9 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:a8f563cd1c742fa64eef6db0420401ecb57556281199989449f872da9f50609f
[root@ecs-2aae ~]#

可能故障

故障1：k8s node節點加入集群報錯[WARNING IsDockerSystemdCheck]: detected “cgroupfs“ as the Docker cgroup driver.
# 解決

cat <<EOF> /etc/docker/daemon.json 
{
   "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
}
EOF
 
#重啟docker

systemctl restart docker

為日常使用集群的用戶添加kubectl使用權限，配置master認證

[root@ecs-2aae ~]# mkdir -p ~/.kube
[root@ecs-2aae ~]# cp -i /etc/kubernetes/admin.conf ~/.kube/admin.conf
[root@ecs-2aae ~]# chown $(id -u):$(id -g) ~/.kube/admin.conf
[root@ecs-2aae ~]# echo 'export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf' >> /etc/profile
[root@ecs-2aae ~]# . /etc/profile

安裝網絡組件，以flannel為例

[root@k8s-master ~]# kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
podsecuritypolicy.policy/psp.flannel.unprivileged created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/flannel created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/flannel created
serviceaccount/flannel created
configmap/kube-flannel-cfg created
daemonset.apps/kube-flannel-ds created
[root@k8s-master ~]#

Node節點加入集群

這句話其實就是Master節點執行kubeadm init成功之后輸出的最后一句話，我們拿到Node節點中直接執行即可

kubeadm join 192.168.1.61:6443 --token 379rcy.4k2gsoggyjxzo4u9 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:a8f563cd1c742fa64eef6db0420401ecb57556281199989449f872da9f50609f

輸出：

[root@k8s-node1 ~]# kubeadm join 192.168.1.61:6443 --token 379rcy.4k2gsoggyjxzo4u9     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:a8f563cd1c742fa64eef6db0420401ecb57556281199989449f872da9f50609f 
[preflight] Running pre-flight checks
	[WARNING FileExisting-tc]: tc not found in system path
	[WARNING SystemVerification]: this Docker version is not on the list of validated versions: 20.10.1. Latest validated version: 19.03
[preflight] Reading configuration from the cluster...
[preflight] FYI: You can look at this config file with 'kubectl -n kube-system get cm kubeadm-config -o yaml'
[kubelet-start] Writing kubelet configuration to file "/var/lib/kubelet/config.yaml"
[kubelet-start] Writing kubelet environment file with flags to file "/var/lib/kubelet/kubeadm-flags.env"
[kubelet-start] Starting the kubelet
[kubelet-start] Waiting for the kubelet to perform the TLS Bootstrap...

This node has joined the cluster: ### 節點加入成功啦
* Certificate signing request was sent to apiserver and a response was received.
* The Kubelet was informed of the new secure connection details.

Run 'kubectl get nodes' on the control-plane to see this node join the cluster.

[root@k8s-node1 ~]#

查看集群節點狀態

[root@k8s-master ~]# kubectl get nodes
NAME         STATUS   ROLES                  AGE   VERSION
k8s-master   Ready    control-plane,master   67m   v1.20.1
k8s-node1    Ready    <none>                 40m   v1.20.1
k8s-node2    Ready    <none>                 32m   v1.20.1
k8s-node3    Ready    <none>                 30m   v1.20.1
[root@k8s-master ~]#

?： 如果節點是 NoReady 狀態，可以稍微等一會兒，集群節點會自動拉起 flannel 鏡像，由于網絡可能稍慢！！

到此，關于“kubernetes環境的搭建步驟”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！