Centos7 安装部署 Kubernetes(k8s) 高可用集群

1：基础环境准备

宿主机系统	集群角色	服务器IP	主机名称	容器
centos7.6	master	192.168.2.150	ks-m1	docker
centos7.6	master	192.168.2.151	ks-n1	docker
centos7.6	master	192.168.2.152	ks-n2	docker

1.1 服务器初始化及网络配置

VMware安装Centos7并初始化网络使外部可以访问**
注意事项：请一定要看完上面这篇文章再执行下面的操作！！！

集群版本说明

docker:20.10.8
kubeadm version: 1.22.12
kubectl version: 1.22.12
kubelet version: 1.22.12

2：服务器参数配置

2.1：配置主机名

在192.168.2.150上执行如下：

hostnamectl set-hostname ks-m1 && bash

在192.168.2.151上执行如下：

hostnamectl set-hostname ks-n1 && bash

在192.168.2.152上执行如下：

hostnamectl set-hostname ks-n2 && bash

注意事项：k8s的hostname有一定的命名规则，一般采用小写+横线（-），比如：k8s-test-m1-01，不能使用下划线（_），比如k8s_node_1。

2.2：配置hosts文件

依次在192.168.2.150，192.168.2.151，192.168.2.152三台机器执行如下命令

cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.2.150 ks-m1
192.168.2.151 ks-n1
192.168.2.152 ks-n2
EOF

2.3：关闭防火墙、selinux、关闭交换分区

依次在192.168.2.150，192.168.2.151，192.168.2.152三台机器执行如下命令

2.3.1：关闭防火墙

systemctl stop firewalld

2.3.2：禁止防火墙开机启动

systemctl disable firewalld

2.3.3：永久关闭selinux

sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config

注：重启机器后，selinux配置才能永久生效

2.3.4：永久关闭交换分区swap

sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

注：重启机器后，才能永久生效

2.4：升级系统内核

依次在192.168.2.150，192.168.2.151，192.168.2.152三台机器执行如下命令

升级内核十分重要，低版本的内核下k8s集群不稳定，且对插件的兼容性不好，例如3.10版本的内核不支持网络插件Calico3.23版本等。

共有两种开机引导模式：bios和uefi，其中uefi引导模式下需要关闭安全引导，否则无法正常开机。

2.4.1：导入public key

rpm --import https://www.elrepo.org/RPM-GPG-KEY-elrepo.org

2.4.2：安装epel源

yum install https://www.elrepo.org/elrepo-release-7.el7.elrepo.noarch.rpm -y

2.4.3：查看可用版本内核

yum --disablerepo="*" --enablerepo="elrepo-kernel" list available

2.4.4：选择安装lt最新版本

yum --enablerepo=elrepo-kernel install kernel-lt -y

2.4.5：关于内核种类:

kernel-ml中的ml是英文【 mainline stable 】的缩写，elrepo-kernel中罗列出来的是最新的稳定主线版本。

kernel-lt 中的lt是英文【 long term support 】的缩写，elrepo-kernel中罗列出来的长期支持版本。（推荐）

2.4.6：设置内核启动顺序

grub2-set-default 0

2.4.7：重新创建内核配置

grub2-mkconfig -o /boot/efi/EFI/centos/grub.cfg

2.4.8：重启验证

reboot

使用uname -r查看内核版本是否升级成功

uname -r

###修改升级后的内核参数

加载br_netfilter模块

modprobe br_netfilter

验证模块是否加载成功

lsmod | grep br_netfilter

2.5：修改内核参数

cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
vm.swappiness = 0
EOF

2.6：使更改生效

sysctl --system

net.bridge.bridge-nf-call-iptables：开启桥设备内核监控（ipv4）
net.ipv4.ip_forward：开启路由转发
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables：开启桥设备内核监控（ipv6）

以上3项为必须参数，其他参数可根据需要添加。

2.7：配置yum源（采用阿里云repo源）

2.7.1：下载常用的软件

yum clean all && yum makecache  && yum repolist
yum install -y vim net-tools  bash-completion wget lrzsz
yum -y install yum-utils

2.7.2：下载常用的软件配置国内阿里云docker的repo源

yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

2.7.3：下载常用的软件配置安装k8s组件需要的阿里云的repo源

cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=0
repo_gpgcheck=0
gpgkey=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg
       http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

2.8：下载常用的软件配置时间同步

安装chronyd

yum install -y chronyd

启动chronyd及加入开机自启

systemctl start chronyd && systemctl enable chronyd

修改/etc/chrony.conf配置文件，同步服务器地址为阿里云，增加一行（server ntp1.aliyun.com iburst，其余服务地址注释了）

server ntp1.aliyun.com iburst

2.9：下载常用的软件配置IPVS

安装依赖

 yum install  -y ipvsadm ipset sysstat conntrack libseccomp

修改配置文件

cat > /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules <<EOF
#!/bin/bash
ipvs_modules="ip_vs ip_vs_lc ip_vs_wlc ip_vs_rr ip_vs_wrr ip_vs_lblc ip_vs_lblcr ip_vs_dh ip_vs_sh ip_vs_fo ip_vs_nq ip_vs_sed ip_vs_ftp nf_conntrack ip_tables ip_set xt_set ipt_set ipt_rpfilter ipt_REJECT ipip "
for kernel_module in \${ipvs_modules}; do
  /sbin/modinfo -F filename \${kernel_module} > /dev/null 2>&1
  if [ $? -eq 0 ]; then
    /sbin/modprobe \${kernel_module}
  fi
done
EOF

给权限

chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules

执行

sh /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules

查询是否生效

lsmod | grep ip_vs

3：安装Docker并配置Docker

3.1：安装Docker

yum install docker-ce-20.10.8 docker-ce-cli-20.10.8 containerd.io  -y

3.2：启动docker并设置开机自启

systemctl start docker && systemctl enable docker.service && systemctl status docker

3.3：更改Docker默认配置文件

vim /etc/docker/daemon.json

加入以下内容

{
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
}

参数说明：

修改docker文件驱动为systemd，默认为cgroupfs，kubelet默认使用systemd，两者必须一致才可以。

3.4：配置文件重新加载&重启docker

systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

查看是否生效

docker info |grep Cgroup

在这里插入图片描述

4：下载并安装kubeadm、kubectl、kubelet

4.1：安装依赖

yum install -y kubelet-1.22.12 kubeadm-1.22.12 kubectl-1.22.12

启用

systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet && systemctl status kubelet

上面可以看到kubelet状态不是running状态，这个是正常的，不用管，等k8s组件起来这个kubelet就正常了。
Kubeadm: kubeadm是一个工具，用来初始化k8s集群的
kubelet: 安装在集群所有节点上，用于启动Pod的
kubectl: 通过kubectl可以部署和管理应用，查看各种资源，创建、删除和更新各种组件。

4.2：设置Table命令补全

让命令可用自动table键进行补全，对新手无法记住命令提供很好的支持，所在主机进行该操作方可使用table补全。

Kubectl命令补全：

kubectl completion  bash >  /etc/bash_completion.d/kubelet

Kubeadm命令补全：

kubeadm  completion  bash >  /etc/bash_completion.d/kubeadm

5：初始化master节点

注：只在k8s-m1上执行

检测主机环境是否达到集群的要求，可根据结果提示进行逐一排除故障

kubeadm init --dry-run

列出需要使用的镜像列表

kubeadm config images list

5.1：拉取k8s镜像

kubeadm config images pull  \
--image-repository  registry.aliyuncs.com/google_containers \
--kubernetes-version  v1.22.12

5.2：创建kubeadmin-init配置文件

kubeadm config print init-defaults > kubeadm-init.yaml

5.3：编辑配置文件

apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta3
bootstrapTokens:
- groups:
  - system:bootstrappers:kubeadm:default-node-token
  token: abcdef.0123456789abcdef
  ttl: 24h0m0s
  usages:
  - signing
  - authentication
kind: InitConfiguration
localAPIEndpoint:
  advertiseAddress: 192.168.2.150   #本机ks-m1的ip
  bindPort: 6443
nodeRegistration:
  criSocket: /var/run/dockershim.sock
  imagePullPolicy: IfNotPresent
  name: ks-m1
  taints: 
  - effect: NoSchedule
    key: node-role.kubernetes.io/master #节点角色master
---
apiServer:
  timeoutForControlPlane: 4m0s
  certSANs:
  - "172.17.0.252"
  extraArgs:
    authorization-mode: "Node,RBAC"
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta3
certificatesDir: /etc/kubernetes/pki
#controlPlaneEndpoint: 10.0.0.1:6443  #api server负载均衡IP配置（可选）
clusterName: kubernetes
cgroupDriver: systemd
controllerManager: {}
etcd:
  local:
    dataDir: /var/lib/etcd
imageRepository: registry.aliyuncs.com/google_containers
kind: ClusterConfiguration
kubernetesVersion: 1.22.12
networking:
  dnsDomain: cluster.local
  podSubnet: 10.244.0.0/16
  serviceSubnet: 10.10.0.0/16
scheduler: {}
---
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
kind: KubeProxyConfiguration
mode: ipvs

5.4：初始化集群

kubeadm init --config kubeadm-init.yaml   --upload-certs

注：upload-certs 标志用来将在所有控制平面实例之间的共享证书上传到集群，若是不加会报错.

根据初始化成功后的提示对集群进行基础的配置

mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf
echo "KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf" >>  ~/.bashrc && source  ~/.bashrc

6：新增Node节点

可通过上一步生成的join串加入

依次在ks-n1,ks-n2执行

kubeadm join *****:6443 --token pa6691.w9a5ucqewqeqwih8p4e8y2g     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:cac5dc7e6c559e129bed3aeff757e3ba6da35ewqeqwec4b2734c4833d978c4c1859d5d8

master查看集群状态：

kubectl get nodes

通过查看集群状态可以看到，状态为NotReady，是因为还未安装网络插件，安装网络插件后就正常了，且node的点的角色为空，就表示这个节点是工作节点。

将ks-n1的ROLES变成work：

kubectl label node ks-n1 node-role.kubernetes.io/worker=worker

将ks-n2的ROLES变成work：

kubectl label node ks-n2 node-role.kubernetes.io/worker=worker

7：安装网络插件Calico

7.1：下载Calico.yaml

curl https://projectcalico.docs.tigera.io/archive/v3.22/manifests/calico.yaml -O

7.2：调整calico.yaml文件

进入vim编辑模式，按/CLUSTER_TYPE 搜索文件内容，找到下面的位置并新增两行配置
在这里插入图片描述

- name: IP_AUTODETECTION_METHOD
  value: "interface=ens33"

更改CALICO_IPV4POOL_IPIP的value为off

注意：在安装calico网络时，默认安装是IPIP网络。calico.yaml文件中，将CALICO_IPV4POOL_IPIP的值修改成 “off”，就能够替换成BGP网络。ens33是根据自己机器的网络来调整的。这样可以避很多calico网络错误。
在这里插入图片描述

提前下载Calico镜像

grep image calico.yaml

在这里插入图片描述

7.3：下载calico相关的镜像

docker pull calico/kube-controllers:v3.22.5
docker pull calico/cni:v3.22.5
docker pull calico/pod2daemon-flexvol:v3.22.5
docker pull calico/node:v3.22.5

7.4：安装Calico网络插件

kubectl apply -f calico.yaml

查看node节点和pod状态：

kubectl get nodes
kubectl get pods -n kube-system

在这里插入图片描述