kubeadm?搭建?K8s的詳細過程

更新時間：2022年04月19日 09:58:55 作者：AskaJohnny

這篇文章主要介紹了kubeadm?搭建?K8s詳細過程，環(huán)境使用?VirtualBox?構建的3臺虛擬機，虛擬機網(wǎng)絡配置的相關步驟給大家介紹的非常詳細,需要的朋友可以參考下

kubeadm 搭建 K8s

本篇主要記錄一下使用 kubeadm 搭建 k8s 詳細過程，環(huán)境使用 VirtualBox 構建的3臺虛擬機

1.環(huán)境準備

操作系統(tǒng)：Centos7 （CentOS Linux release 7.9.2009）
Master 主節(jié)點： 1臺虛擬機
Node 計算節(jié)點： 2臺虛擬機
K8s version：v1.23.5 （選的較新的版本）
Docker version：20.10.14

虛擬機創(chuàng)建我就不詳細展開了

2.虛擬機網(wǎng)絡配置(保證能訪問外網(wǎng))

虛擬機網(wǎng)卡選擇的是 1.網(wǎng)絡地址轉換NAT （主要用來訪問外網(wǎng)的） 2.僅主機網(wǎng)絡（主要用來宿主機訪問虛擬機的）
把對應的 ip 設置如下
kube-master 192.168.56.20
kube-node-1 192.168.56.21
kube-node-2 192.168.56.22

2.1 3臺虛擬機靜態(tài)ip配置

cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-enp0s3

TYPE="Ethernet"
PROXY_METHOD="none"
BROWSER_ONLY="no"
BOOTPROTO="none" #關閉
DEFROUTE="yes"
IPV4_FAILURE_FATAL="no"
IPV6INIT="yes"
IPV6_AUTOCONF="yes"
IPV6_DEFROUTE="yes"
IPV6_FAILURE_FATAL="no"
IPV6_ADDR_GEN_MODE="stable-privacy"
NAME="enp0s3"
UUID="35eac2d4-234d-4859-848e-ed2a30a64a81"
DEVICE="enp0s3"
#添加部分 
IPADDR="10.0.2.20"
PREFIX="24"
GATEWAY="10.0.2.2"
DNS1="10.0.2.3"
DNS2="114.114.114.114"
ONBOOT="yes"

cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-enp0s8

TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=static #修改為 static 靜態(tài)ip
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy
NAME=enp0s8
UUID=d06bac6d-294f-4bfe-bf08-5cb65c0a431f
DEVICE=enp0s8
#新增部分
IPADDR=192.168.56.20
PREFIX=24
ONBOOT=yes

2.2 虛擬機hosts 配置

在 3臺虛擬機 /etc/hosts 中配置如下

192.168.56.20	kube-master
192.168.56.21	kube-node-1
192.168.56.22	kube-node-2

3.k8s 基礎環(huán)境設置

3.1 yum 換源(可選)

yum -y install wget

cd /etc/yum.repos.d
mv CentOS-Base.repo CentOS-Base.repo.bak
wget -O CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
wget -O /etc/yum.repos.d/epel.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo
yum clean all
yum makecache #重新生成緩存

3.2 關閉 selinux

setenforce 0 #臨時關閉
sed -i "s/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g" /etc/selinux/config #永久關閉

3.3 關閉swap分區(qū)或禁用swap文件

swapoff -a
# 注釋掉關于swap分區(qū)的行
yes | cp /etc/fstab /etc/fstab_bak
cat /etc/fstab_bak |grep -v swap > /etc/fstab

3.4 允許iptables 檢查橋接流量

cat <<EOF | sudo tee /etc/modules-load.d/k8s.conf
br_netfilter
EOF

cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF

sudo sysctl --system

3.5 關閉防火墻

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

3.6 /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

4.kubectl、kubeadm、kubelet的安裝

注意先換源 https://developer.aliyun.com/mirror/kubernetes?spm=a2c6h.13651102.0.0.64be1b11iddYWH 阿里換源文檔

4.1 添加Kubernetes的alibaba yum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

yum install -y kubelet kubeadm kubectl

4.2 安裝 kubelet kubeadm kubectl

yum install -y kubelet kubeadm kubectl 
systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

由于官網(wǎng)未開放同步方式, 可能會有索引gpg檢查失敗的情況, 這時請用 yum install -y --nogpgcheck kubelet kubeadm kubectl 安裝

4.3 啟動kubelet 服務

systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

此時執(zhí)行systemctl status kubelet查看服務狀態(tài)，此時肯定有錯誤（因為我們還未進行初始化操作），錯誤可使用journalctl -xe查看錯誤信息。

5.Docker 安裝和配置

Docker centos 安裝文檔地址 https://docs.docker.com/engine/install/centos/

5.1 Docker 安裝

sudo yum install -y yum-utils

sudo yum-config-manager \
    --add-repo \
    https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io 
# 也可以安裝其他版本 yum list docker-ce --showduplicates | sort -r  
# sudo yum install docker-ce-<VERSION_STRING> docker-ce-cli-<VERSION_STRING> containerd.io

#啟動docker
sudo systemctl enable docker && systemctl start docker

5.2 Docker 鏡像源更換

sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://9xxxx1clo.mirror.aliyuncs.com"] #請更換自己的 阿里云鏡像地址
}
EOF

5.3 Docker 配置cgroup-driver

由于 cgroup-driver ，默認docker 是 cgroupfs ，而k8s 默認是 systemd，所以需要設置 docker 的 cgroup 為 systemd

推薦使用方式二進行修改

#查看cgroup-driver

 docker info | grep -i cgroup
# 方式一 追加 --exec-opt native.cgroupdriver=systemd 參數(shù)
 sed -i "s#^ExecStart=/usr/bin/dockerd.*#ExecStart=/usr/bin/dockerd -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock --exec-opt native.cgroupdriver=systemd#g" /usr/lib/systemd/system/docker.service
 systemctl daemon-reload # 重新加載服務
 systemctl enable docker # 啟用docker服務(開機自起)
 systemctl restart docker # 啟動docker服務

# 方式二 修改docker配置文件
 vim /etc/docker/daemon.json
{
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
}

5.4 拉取k8s所需鏡像

可以通過

kubeadm config images list 查看所需的鏡像

kubeadm config images list 
k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.23.5
k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.23.5
k8s.gcr.io/kube-scheduler:v1.23.5
k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.23.5
k8s.gcr.io/pause:3.6
k8s.gcr.io/etcd:3.5.1-0
k8s.gcr.io/coredns/coredns:v1.8.6

如果拉取不到鏡像可以通過去 docker hub 上查找對應的鏡像

docker pull k8simage/kube-apiserver:v1.23.5 
 
docker tag k8simage/kube-apiserver:v1.23.5 k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.23.5 #重新tag改成上面所需的鏡像即可， 其他的都按照這樣來

Tips: 完成上面操作后你可以通過 docker save 導出鏡像,以后再用的時候可以通過 docker image load < 進行離線加載鏡像

#導出鏡像 ，批量導出所有鏡像

docker save $(docker images --format '{{.Repository}}:{{.Tag}}') -o k8s.images.tar 
#導入鏡像 ，注意 是 < 不是 > 。。 > 后會導致tar 無法使用需要重新上傳
docker image load < ...tar/zip

6.kube-master 節(jié)點初始化

我這里選的是 flannel 網(wǎng)絡插件，先來看看 flannel 的配置文件

6.1 查看flannel 網(wǎng)絡范圍

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

不同的網(wǎng)絡插件網(wǎng)絡范圍不同

6.2 kubeadm init 初始化

kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \ #網(wǎng)卡插件的 網(wǎng)絡范圍  --apiserver-advertise-address=192.168.56.20 #master 的 ip 地址

等一會就會有如下結果

可以把 kubeadm join 命令記下來便于后面使用保存輸出中的kubeadm join部分內容，用于添加node節(jié)點，或者使用kubeadm token list 和kubeadm token create --print-join-command查看

執(zhí)行后續(xù)步驟，可以看到提示

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

6.3 網(wǎng)絡插件flannel 配置

前面提到了flannel 把對應的flannel.yml文件下載到服務器中，可以使用wget

可以看到在沒配置 flannel 的時候 coredns 一直是 pending 狀態(tài)

wget https://raw.githubusercontent.com/flannel-io/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml #可能會下載不到，文章最后我會提供內容，直接copy過去即可

#Tips: 可能需要指定一下網(wǎng)卡 ，在kube-flannel.yml中 - /opt/bin/flanneld args: 后面添加
#- --iface=enp0s8 # 需要指定網(wǎng)卡，否則可能k8s會導致使用錯誤的網(wǎng)卡 

kubectl apply -f kube-flannel.yml #應用該文件

kubectl get pods --all-namespaces -o wide #查看是否安裝成功，它會在 master 和 node 節(jié)點上都會自動部署

最后通過 kubectl get nodes -o wide 查看節(jié)點

7.kube-node 節(jié)點初始化

7.1 查看token

可以通過該命令進行查看 token

kubeadm token create --print-join-command

#kubeadm join kube-master:6443 --token ii5xyw.mywlktar1e8f60cu --discovery-token-ca-cert-hash sha256:358f92418178342f79aa7b049e6c18a423f0fb88186189142459016fe6efb8e7

7.2 node節(jié)點上執(zhí)行 kubeadmin join

kubeadm join kube-master:6443 --token ii5xyw.mywlktar1e8f60cu --discovery-token-ca-cert-hash sha256:358f92418178342f79aa7b049e6c18a423f0fb88186189142459016fe6efb8e7

7.3 在master 上查看結果

watch kubectl get nodes -o wide #可以通過watch 實時監(jiān)聽 加入情況

至此使用 kubeadm 已經(jīng)成功搭建k8s 集群

總結

本篇主要講解了如何使用 kubeadm 進行搭建 k8s 集群，搭建的是 k8s 較新版本 v1.23.5 版本，使用kubeadm 搭建相對來說還是比較簡單的。

flannel.yml 文件

---
apiVersion: policy/v1beta1
kind: PodSecurityPolicy
metadata:
  name: psp.flannel.unprivileged
  annotations:
    seccomp.security.alpha.kubernetes.io/allowedProfileNames: docker/default
    seccomp.security.alpha.kubernetes.io/defaultProfileName: docker/default
    apparmor.security.beta.kubernetes.io/allowedProfileNames: runtime/default
    apparmor.security.beta.kubernetes.io/defaultProfileName: runtime/default
spec:
  privileged: false
  volumes:
  - configMap
  - secret
  - emptyDir
  - hostPath
  allowedHostPaths:
  - pathPrefix: "/etc/cni/net.d"
  - pathPrefix: "/etc/kube-flannel"
  - pathPrefix: "/run/flannel"
  readOnlyRootFilesystem: false
  # Users and groups
  runAsUser:
    rule: RunAsAny
  supplementalGroups:
    rule: RunAsAny
  fsGroup:
    rule: RunAsAny
  # Privilege Escalation
  allowPrivilegeEscalation: false
  defaultAllowPrivilegeEscalation: false
  # Capabilities
  allowedCapabilities: ['NET_ADMIN', 'NET_RAW']
  defaultAddCapabilities: []
  requiredDropCapabilities: []
  # Host namespaces
  hostPID: false
  hostIPC: false
  hostNetwork: true
  hostPorts:
  - min: 0
    max: 65535
  # SELinux
  seLinux:
    # SELinux is unused in CaaSP
    rule: 'RunAsAny'
---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: flannel
rules:
- apiGroups: ['extensions']
  resources: ['podsecuritypolicies']
  verbs: ['use']
  resourceNames: ['psp.flannel.unprivileged']
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - pods
  verbs:
  - get
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - nodes
  verbs:
  - list
  - watch
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - nodes/status
  verbs:
  - patch
---
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: flannel
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: flannel
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: flannel
  namespace: kube-system
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: flannel
  namespace: kube-system
---
kind: ConfigMap
apiVersion: v1
metadata:
  name: kube-flannel-cfg
  namespace: kube-system
  labels:
    tier: node
    app: flannel
data:
  cni-conf.json: |
    {
      "name": "cbr0",
      "cniVersion": "0.3.1",
      "plugins": [
        {
          "type": "flannel",
          "delegate": {
            "hairpinMode": true,
            "isDefaultGateway": true
          }
        },
        {
          "type": "portmap",
          "capabilities": {
            "portMappings": true
          }
        }
      ]
    }
  net-conf.json: |
    {
      "Network": "10.244.0.0/16",
      "Backend": {
        "Type": "vxlan"
      }
    }
---
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: kube-flannel-ds
  namespace: kube-system
  labels:
    tier: node
    app: flannel
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: flannel
  template:
    metadata:
      labels:
        tier: node
        app: flannel
    spec:
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: kubernetes.io/os
                operator: In
                values:
                - linux
      hostNetwork: true
      priorityClassName: system-node-critical
      tolerations:
      - operator: Exists
        effect: NoSchedule
      serviceAccountName: flannel
      initContainers:
      - name: install-cni-plugin
       #image: flannelcni/flannel-cni-plugin:v1.0.1 for ppc64le and mips64le (dockerhub limitations may apply)
        image: rancher/mirrored-flannelcni-flannel-cni-plugin:v1.0.1
        command:
        - cp
        args:
        - -f
        - /flannel
        - /opt/cni/bin/flannel
        volumeMounts:
        - name: cni-plugin
          mountPath: /opt/cni/bin
      - name: install-cni
       #image: flannelcni/flannel:v0.17.0 for ppc64le and mips64le (dockerhub limitations may apply)
        image: rancher/mirrored-flannelcni-flannel:v0.17.0
        command:
        - cp
        args:
        - -f
        - /etc/kube-flannel/cni-conf.json
        - /etc/cni/net.d/10-flannel.conflist
        volumeMounts:
        - name: cni
          mountPath: /etc/cni/net.d
        - name: flannel-cfg
          mountPath: /etc/kube-flannel/
      containers:
      - name: kube-flannel
       #image: flannelcni/flannel:v0.17.0 for ppc64le and mips64le (dockerhub limitations may apply)
        image: rancher/mirrored-flannelcni-flannel:v0.17.0
        command:
        - /opt/bin/flanneld
        args:
        #- --iface=enp0s8 # 需要指定網(wǎng)卡，否則可能會導致問題
        - --ip-masq
        - --kube-subnet-mgr
        resources:
          requests:
            cpu: "100m"
            memory: "50Mi"
          limits:
            cpu: "100m"
            memory: "50Mi"
        securityContext:
          privileged: false
          capabilities:
            add: ["NET_ADMIN", "NET_RAW"]
        env:
        - name: POD_NAME
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.name
        - name: POD_NAMESPACE
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.namespace
        - name: EVENT_QUEUE_DEPTH
          value: "5000"
        volumeMounts:
        - name: run
          mountPath: /run/flannel
        - name: flannel-cfg
          mountPath: /etc/kube-flannel/
        - name: xtables-lock
          mountPath: /run/xtables.lock
      volumes:
      - name: run
        hostPath:
          path: /run/flannel
      - name: cni-plugin
        hostPath:
          path: /opt/cni/bin
      - name: cni
        hostPath:
          path: /etc/cni/net.d
      - name: flannel-cfg
        configMap:
          name: kube-flannel-cfg
      - name: xtables-lock
        hostPath:
          path: /run/xtables.lock
          type: FileOrCreate

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