kubernetes（K8S）学习笔记P2：搭建K8s集群2种方式

news2025/1/10 20:36:15

搭建K8s集群：2种方式

  • 2.搭建K8s集群--->kubeadm
    • 2.1环境准备
      • 2.1.1关闭防火墙
      • 2.1.2关闭seliux
      • 2.1.3关闭swap分区
      • 2.1.4设置主机名称
      • 2.1.5将桥接的IPv4流量传递到iptables的链
      • 2.1.6时间同步
    • 2.2三台虚拟机都安装Docker
    • 2.3添加阿里云YUM软件源
    • 2.4安装/kubeadm/kubelet
    • 2.5部署Kubernetes Master
    • 2.6加入Kubernetes Node
    • 2.7 部署CNI网络插件
    • 2.8 测试kubernetes集群
  • 3.搭建K8s集群--->二进制方式
    • 3.1安装要求
    • 3.2准备环境、操作系统初始化
    • 3.4为etcd和apiserver准备自签证书（△）
      • 3.4.1准备 cfssl 证书生成工具
      • 3.4.2生成 Etcd 证书
      • 3.4.3从 Github 下载二进制文件
    • 3.4部署Etcd集群（△）
      • 3.4.1创建工作目录并解压二进制包
      • 3.4.2创建 etcd 配置文件
      • 3.4.3systemd 管理 etcd
      • 3.4.4拷贝刚才生成的证书
      • 3.4.5启动并设置开机启动
      • 3.4.6将上面节点 1 所有生成的文件拷贝到节点 2 和节点 3
      • 3.4.7查看集群状态
    • 3.5安装Docker
    • 3.5.2systemd 管理 docker
      • 3.5.3创建配置文件
    • 3.6部署Master Node
    • 3.7部署Worker Node
    • 3.8部署集群网络

2.搭建K8s集群—>kubeadm

kubeadm 是官方社区推出的一个用于快速部署 kubernetes 集群的工具， 这个工具能通
过两条指令完成一个 kubernetes 集群的部署：

  • 第一、 创建一个 Master 节点 kubeadm init
  • 第二， 将 Node 节点加入到当前集群中 $ kubeadm join <Master 节点的 IP 和端口 >

2.1环境准备

安装三台虚拟机，centos7
对三台操作系统进行初始化

2.1.1关闭防火墙

systemctl status firewalld //查看防火墙状态
systemctl stop firewalld //关闭防火墙
systemctl disable firewalld //开机不启动防火墙

2.1.2关闭seliux

 getenforce
 sed -ri 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config

2.1.3关闭swap分区

swapoff -a # 临时关闭
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab    # 永久

2.1.4设置主机名称

# 根据规划设置主机名
hostnamectl set-hostname <hostname>

# 在master添加hosts
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.26.128 k8smaster
192.168.26.129 k8snode1
192.168.26.130 k8snode2
EOF

2.1.5将桥接的IPv4流量传递到iptables的链

# 将桥接的IPv4流量传递到iptables的链
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
sysctl --system  # 生效

2.1.6时间同步

# 时间同步
yum install ntpdate -y
ntpdate time.windows.com

2.2三台虚拟机都安装Docker

yum -y install wget

$ wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
$ yum -y install docker-ce-18.06.1.ce-3.el7
$ systemctl enable docker && systemctl start docker
$ docker --version
Docker version 18.06.1-ce, build e68fc7a

$ cat > /etc/docker/daemon.json << EOF
{
  "registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF

systemctl restart docker

2.3添加阿里云YUM软件源

$ cat > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo << EOF
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=0
repo_gpgcheck=0
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安装/kubeadm/kubelet

由于版本更新频繁，这里指定版本号部署：

$ yum install -y kubelet-1.18.0 kubeadm-1.18.0 kubectl-1.18.0
$ systemctl enable kubelet

2.5部署Kubernetes Master

在192.168.26.128（Master）执行。

$ kubeadm init \
  --apiserver-advertise-address=192.168.26.128 \
  --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
  --kubernetes-version v1.18.0 \
  --service-cidr=10.96.0.0/12 \
  --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

执行慢，稍作等待
在这里插入图片描述

由于默认拉取镜像地址k8s.gcr.io国内无法访问，这里指定阿里云镜像仓库地址。

使用kubectl工具：

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

在这里插入图片描述

2.6加入Kubernetes Node

在（Node）服务器执行。

向集群添加新节点，执行在kubeadm init输出的kubeadm join命令：

$ kubeadm join 192.168.1.11:6443 --token esce21.q6hetwm8si29qxwn \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:00603a05805807501d7181c3d60b478788408cfe6cedefedb1f97569708be9c5

默认token有效期为24小时，当过期之后，该token就不可用了。这时就需要重新创建token，操作如下：

kubeadm token create --print-join-command

在这里插入图片描述

2.7 部署CNI网络插件

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

默认镜像地址无法访问，sed命令修改为docker hub镜像仓库。可以换源下载

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

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

kubectl get pods -n kube-system

NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kube-flannel-ds-amd64-2pc95   1/1     Running   0          72s

在这里插入图片描述

2.8 测试kubernetes集群

在Kubernetes集群中创建一个pod，验证是否正常运行：

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

访问地址：http://NodeIP:Port
在这里插入图片描述

http://192.168.26.128:30340/

在这里插入图片描述

3.搭建K8s集群—>二进制方式

3.1安装要求

同 章节7

3.2准备环境、操作系统初始化

同 章节7

3.4为etcd和apiserver准备自签证书（△）

3.4.1准备 cfssl 证书生成工具

cfssl 是一个开源的证书管理工具， 使用 json 文件生成证书， 相比 openssl 更方便使用。找任意一台服务器操作， 这里用 Master 节点。

wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64
chmod +x cfssl_linux-amd64 cfssljson_linux-amd64 cfssl-certinfo_linux-amd64
mv cfssl_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssl
mv cfssljson_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssljson
mv cfssl-certinfo_linux-amd64 /usr/bin/cfssl-certinfo

3.4.2生成 Etcd 证书

1） 自签证书颁发机构（ CA）
创建工作目录：

mkdir -p ~/TLS/{etcd,k8s}
cd TLS/etcd

自签 CA：

cat > ca-config.json<< EOF
	{
	"signing": {
	"default": {
		"expiry": "87600h"
	},
	"profiles": {
	"www": {
		"expiry": "87600h",
		"usages": [
			"signing",
			"key encipherment",
			"server auth",
			"client auth"
		]
	}
	}
}
} EOF

cat > ca-csr.json<< EOF
{
	"CN": "etcd CA",
	"key": {
	"algo": "rsa",
	"size": 2048
	},
	"names": [
		{
		"C": "CN",
		"L": "Beijing",
		"ST": "Beijing"
		}
	]
} EOF

生成证书：

cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca -
ls *pem
ca-key.pem ca.pem

2） 使用自签 CA 签发 Etcd HTTPS 证书
创建证书申请文件：

cat > server-csr.json<< EOF
{
	"CN": "etcd",
	"hosts": [
		"192.168.31.71",
		"192.168.31.72",
		"192.168.31.73"
	],
	"key": {
		"algo": "rsa",
		"size": 2048
	},
	"names": [
		{
			"C": "CN",
			"L": "BeiJing",
			"ST": "BeiJing"
		}
	]
} EOF

注： 上述文件 hosts 字段中 IP 为所有 etcd 节点的集群内部通信 IP， 一个都不能少！ 为了方便后期扩容可以多写几个预留的 IP。

生成证书：

cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -
profile=www server-csr.json | cfssljson -bare server
ls server*pem
server-key.pem server.pem

3.4.3从 Github 下载二进制文件

下载地址： https://github.com/etcd-io/etcd/releases/download/v3.4.9/etcd-v3.4.9-
linux-amd64.tar.gz

3.4部署Etcd集群（△）

Etcd 是一个分布式键值存储系统， Kubernetes 使用 Etcd 进行数据存储， 所以先准备一个 Etcd 数据库， 为解决 Etcd 单点故障， 应采用集群方式部署， 这里使用 3 台组建集群， 可容忍 1 台机器故障， 当然， 你也可以使用 5 台组建集群， 可容忍 2 台机器故障。
在这里插入图片描述

3.4.1创建工作目录并解压二进制包

mkdir /opt/etcd/{bin,cfg,ssl} – p
tar zxvf etcd-v3.4.9-linux-amd64.tar.gz
mv etcd-v3.4.9-linux-amd64/{etcd,etcdctl} /opt/etcd/bin/

3.4.2创建 etcd 配置文件

cat > /opt/etcd/cfg/etcd.conf << EOF
#[Member]
	ETCD_NAME="etcd-1"
	ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"
	ETCD_LISTEN_PEER_URLS="https://192.168.31.71:2380"
	ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="https://192.168.31.71:2379"
	#[Clustering]
	ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="https://192.168.31.71:2380"
	ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="https://192.168.31.71:2379"
	ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd-1=https://192.168.31.71:2380,etcd-
	2=https://192.168.31.72:2380,etcd-3=https://192.168.31.73:2380"
	ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"
	ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"
EOF
  • ETCD_NAME： 节点名称， 集群中唯一
  • ETCD_DATA_DIR： 数据目录
  • ETCD_LISTEN_PEER_URLS： 集群通信监听地址
  • ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS： 客户端访问监听地址
  • ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS： 集群通告地址
  • ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS： 客户端通告地址
  • ETCD_INITIAL_CLUSTER： 集群节点地址
  • ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN： 集群 Token
  • ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE： 加入集群的当前状态， new 是新集群， existing 表示加入已有集群

3.4.3systemd 管理 etcd

cat > /usr/lib/systemd/system/etcd.service << EOF
[Unit]
	Description=Etcd Server
	After=network.target
	After=network-online.target
	Wants=network-online.target
	[Service]
	Type=notify
	EnvironmentFile=/opt/etcd/cfg/etcd.conf
	ExecStart=/opt/etcd/bin/etcd \
	--cert-file=/opt/etcd/ssl/server.pem \
	--key-file=/opt/etcd/ssl/server-key.pem \
	--peer-cert-file=/opt/etcd/ssl/server.pem \
	--peer-key-file=/opt/etcd/ssl/server-key.pem \
	--trusted-ca-file=/opt/etcd/ssl/ca.pem \
	--peer-trusted-ca-file=/opt/etcd/ssl/ca.pem \
	--logger=zap
	Restart=on-failure
	LimitNOFILE=65536
	[Install]
	WantedBy=multi-user.target
EOF

3.4.4拷贝刚才生成的证书

把刚才生成的证书拷贝到配置文件中的路径：

cp ~/TLS/etcd/ca*pem ~/TLS/etcd/server*pem /opt/etcd/ssl/

3.4.5启动并设置开机启动

systemctl daemon-reload
systemctl start etcd
systemctl enable etcd

3.4.6将上面节点 1 所有生成的文件拷贝到节点 2 和节点 3

scp -r /opt/etcd/ root@192.168.31.72:/opt/
scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service
root@192.168.31.72:/usr/lib/systemd/system/
scp -r /opt/etcd/ root@192.168.31.73:/opt/
scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service
root@192.168.31.73:/usr/lib/systemd/system/

然后在节点 2 和节点 3 分别修改 etcd.conf 配置文件中的节点名称和当前服务器 IP：

vi /opt/etcd/cfg/etcd.conf
#[Member]
ETCD_NAME="etcd-1" # 修改此处， 节点 2 改为 etcd-2， 节点 3 改为 etcd-3
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="https://192.168.31.71:2380" # 修改此处为当前服务器 IP
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="https://192.168.31.71:2379" # 修改此处为当前服务器 IP
#[Clustering]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="https://192.168.31.71:2380" # 修改此处为当前
服务器 IP
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="https://192.168.31.71:2379" # 修改此处为当前服务器
IP
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd-1=https://192.168.31.71:2380,etcd-
2=https://192.168.31.72:2380,etcd-3=https://192.168.31.73:2380"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"

最后启动 etcd 并设置开机启动， 同上。

3.4.7查看集群状态

ETCDCTL_API=3 /opt/etcd/bin/etcdctl --cacert=/opt/etcd/ssl/ca.pem --
cert=/opt/etcd/ssl/server.pem --key=/opt/etcd/ssl/server-key.pem --
endpoints="https://192.168.31.71:2379,https://192.168.31.72:2379,https://192.16
8.31.73:2379" endpoint health
https://192.168.31.71:2379 is healthy: successfully committed proposal: took =
8.154404ms
https://192.168.31.73:2379 is healthy: successfully committed proposal: took =
9.044117ms
https://192.168.31.72:2379 is healthy: successfully committed proposal: took =
10.000825ms

如果输出上面信息， 就说明集群部署成功。 如果有问题第一步先看日志：

/var/log/message 或 journalctl -u etcd

3.5安装Docker

3.5.2systemd 管理 docker

cat > /usr/lib/systemd/system/docker.service << EOF
[Unit]
Description=Docker Application Container Engine
Documentation=https://docs.docker.com
After=network-online.target firewalld.service
Wants=network-online.target
[Service]
Type=notify
ExecStart=/usr/bin/dockerd
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
LimitNOFILE=infinity
LimitNPROC=infinity
LimitCORE=infinity
TimeoutStartSec=0
Delegate=yes
KillMode=process
Restart=on-failure
StartLimitBurst=3
StartLimitInterval=60s
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

3.5.3创建配置文件

mkdir /etc/docker
cat > /etc/docker/daemon.json << EOF
{"registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]
} EOF

registry-mirrors 阿里云镜像加速器

3.6部署Master Node

3.7部署Worker Node

3.8部署集群网络

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