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4.2 K8S超级完整安装配置

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前言: 采坑

k8s有3种安装方式，如下所示：

  • minikube：这是一个k8s集群模拟器，只有一个节点的集群，只为了测试使用，master和node都在一台机器上
  • 直接使用带有容器功能的云平台安装：这个可以采用阿里云或者腾讯云服务器带有容器功能的，这个的优点就是可视化搭建，步骤简单，完全不用自己去安装了，缺点是收费。
  • 裸机安装：至少有两台服务器，一个主节点，一个工作节点。需要在即安装k8s的组件。配置稍微麻烦点。

我因为是自己学习使用，所以采用裸机安装。全程自己操作，我是通过在本机安装虚拟机，安装了3台虚拟机，我的环境是mac笔记本。如果想要参考mac笔记本安装虚拟机，可以看这篇文章：https://www.cnblogs.com/ITPower/p/15906012.html

一. 环境准备

操作系统：macOS 笔记本

虚拟机: Parallels

网络环境搭建：参考文章- https://www.cnblogs.com/ITPower/p/15906012.html

二. 集群搭建

1、搭建环境需要的组件

1) master节点需要的组件

  • docker
  • kubectl：集群命令行交互工具
  • kubeadm：集群初始化工具

2）node节点需要的组件

  • docker
  • kubelet：管理pod的容器，确保他们健康稳定的运行
  • Kube-proxy： 网络代理，负责网络相关工作

2、开始搭建

第一步：设置每个节点的主机名 

sudo hostnamectl set-hostname master

sudo hostnamectl set-hostname node1

sudo hostnamectl set-hostname node2

这条命令会删除/etc/hostname文件中的主机名，然后替换为新的主机名。系统会更新/etc/hosts文件.

然后输入名称查询是否已经变更了主机名 

hostname

第二步：添加ip和主机名的映射关系

获取服务器的ip，并在宿主机访问. 我的三台虚拟机的ip是 

10.211.55.200

10.211.55.201

10.211.55.202

将ip和主机名的映射关系添加到3台服务器中，执行命令 

sudo vim /etc/hosts

然后将下列代码拷贝进去 

10.211.55.200 master

10.211.55.201 node1

10.211.55.202 node2

全部都配置好了以后，在三台服务ping一下，看看是否能访问通 

ping master

ping node1

ping node2

能ping通就说明配置没问题。

第三步：关闭所有节点的SELINUX

关闭所有节点的SELINUX， Redhat使用了SELinux来增强安全 

setenforce 0

sed -i --follow-symlinks 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/sysconfig/selinux

上面两个命令的含义：第一个是临时关闭防火墙，不需要重启服务；第二个是永久关闭防火墙，需要重启。

验证防火墙是否关闭成功 

getenforce  或者 sestatus

SELINUX相关命令科普

sestatus # 查询SELINUX的状态

关闭selinux的方法有两种：临时关闭和永久关闭。

  1. 临时关闭防火墙

    临时关闭在重启后会失效。

    临时关闭命令： 

    setenforce 0

    查看是否关闭成功： 

    getenforce

    临时关闭报错 setenforce: setenforce() failed ，问题是权限不够，我们需要管理员权限才可以。要先获取root权限 

    su  - root
    
setenforce  0

  2. 永久关闭防火墙

    编辑配置文件 /etc/selinux/config 。需要重启才可以生效 

    sed -i '/^SELINUX=/s/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config

    我们常用的方法是，先配置临时生效，再更改配置文件。这样就算服务器重启了，selinux也还是关闭的。

第四步：关闭所有节点的防火墙和swapoff 

systemctl stop firewalld

systemctl disable firewalld

验证防火墙的状态 

systemctl status firewalld

关闭swapoff 

swapoff -a

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

第五步：添加k8s安装源和docker安装源

添加k8s安装源 

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

添加docker安装源 

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

第六步：安装k8s组件 

yum install -y kubelet kubeadm kubectl docker-ce

三台服务器都安装。

第七步：启动kubelet、docker，并设置开机启动 

systemctl enable kubelet

systemctl start kubelet

systemctl enable docker

systemctl start docker

Kubelet组件运行在Node节点上，维持运行中的Pods以及提供kuberntes运行时环境，主要完成以下使命：

１．监视分配给该Node节点的pods

２．挂载pod所需要的volumes

３．下载pod的secret

４．通过docker/rkt来运行pod中的容器

５．周期的执行pod中为容器定义的liveness探针

６．上报pod的状态给系统的其他组件

７．上报Node的状态

一定要检查kubelet的状态是否正常 

systemctl daemon-reload

systemctl status kubelet

这是启动成功的状态。

我在启动kubelet这里遇到的麻烦，总是提示启动失败。各种排查都没有找到原因。最后卸载重新安装了，记录一下卸载流程

第一步：我使用的yum install安装的，所以卸载使用 yum remove 

yum -y remove kubelet  //-y表示又询问都是yes

第二步：查看kubelet包在linux中是否存在 

yum list kubelet

我们看到包还在，原因是软件卸载了，并没有删除软件包

第三步：检查删除的状态 

systemctl status kubelet

状态提示： 

Warning: kubelet.service changed on disk. Run 'systemctl daemon-reload' to reload units.

第四步：验证删除成功

执行systemctl daemon-reload 

systemctl daemon-reload

执行完以后在查询状态 

systemctl status kubelet

Unit kubelet.service could not be found.

第五步：重新安装 

yum -y install kubelet

第六步：启动kubelet，并开机启动 

systemctl enable kubelet

systemctl start kubelet

第八步：修改docker配置

kuberneters官方推荐docker等使用systemd作为cgroupdriver，否则kubelet启动不了

为什么要修改docker的cgroup driver? https://www.cnblogs.com/architectforest/p/12988488.html 

cat <<EOF > /etc/docker/daemon.json

{

    "registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"],

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

}

EOF

重启docker 

// 守护进程重启

systemctl daemon-reload

systemctl restart docker

验证docker的Cgroup是否是systemd 

docker info |grep Cgroup

应该返回如下内容 

[root@node1~]# docker info |grep Cgroup

Cgroup Driver: systemd

#docker驱动程序为 systemd

第九步：用kubeadm来初始化集群（仅master节点执行）

注意：这个命令仅在master节点执行

1）初始化集群控制台, 失败了可以用kubeadm reset重置 

注意：只在主节点运行

kubeadm init --kubernetes-version=1.23.4 \

--apiserver-advertise-address=10.211.55.200 \

--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \

--service-cidr=10.96.0.0/12 \

--pod-network-cidr=10.244.0.0/16

  • 执行了这个命令以后，会帮我们创建集群的控制台

  • --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers 指定镜像源，由于kubeadm 默认从官网k8s.grc.io下载所需镜像，国内无法访问，因此需要通过--image-repository指定阿里云镜像仓库地址

  • --kubernetes-version：版本信息 kubectl version 查询

  • 定义POD的网段为: 10.244.0.0/16

  • apiserver地址就是master本机IP地址

  • --service-cidr=10.96.0.0/12 ： 这个参数后的IP地址直接就套用10.96.0.0/12 ,以后安装时也套用即可，不要更改

    --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 ： k8s内部的pod节点之间网络可以使用的IP段，不能和service-cidr写一样，如果不知道怎么配，就先用这个10.244.0.0/16

初始化失败的可以重置，使用命令 

kubeadm reset

重置以后会有这样一段提示

The reset process does not clean your kubeconfig files and you must remove them manually.

Please, check the contents of the $HOME/.kube/config file.

意思是 kubeadm reset 执行后不会删除$HOME/.kube文件，需要手动执行rm -rf $HOME/.kube

然后重新初始化。

初始化的过程中异常记录

异常1：

It seems like the kubelet isn't running or healthy.

首先可以用命令检查kubelet的状态 

systemctl status kubelet

状态返回异常

然后看日志，看看日志包的什么错？ 

journalctl -xefu kubelet

日志说的很清楚，没有找到/var/lib/kubelet/config.yaml文件

这个问题最后我卸载了kubelet，然后重新装了一遍就好了。

最后，看到下面的内容，就表示安装成功了

复制出来最后两行, 并进行保存 

kubeadm join 10.211.55.200:6443 --token c8ysgy.uvo10ecrlqktmvft \

	--discovery-token-ca-cert-hash sha256:1ef77481c6c0efc18455e611d84567c3bb236da39cf98c2d0393c5454c4ba213

如果当时忘了复制，也没有关系, 使用命令重新获取

重新获取token的命令： 

kubeadm token create --print-join-command

第十步：复制授权文件(仅master节点执行)

注意：这个授权文件要去在root权限下执行 

复制授权文件,以便kubectl有权限访问集群

su - root

mkdir -p $HOME/.kube

cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config

chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

第十一步：将工作节点加入到集群（仅在node节点执行）

将初始化主节点时生产的代码在node节点执行一下即可。

注意：要删掉第一个行后面的“\” 

kubeadm join 10.211.55.200:6443 --token c8ysgy.uvo10ecrlqktmvft --discovery-token-ca-cert-hash sha256:1ef77481c6c0efc18455e611d84567c3bb236da39cf98c2d0393c5454c4ba213

在两个node节点都执行一遍

异常问题记录

异常1： 

/proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-iptables contents are not set to 1

这时我们手动设置这个为1 

echo 1 > /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-iptables

当多次调整都不成功的时候，可以重新获取一下token 

kubeadm token create --print-join-command

看到如下结果就成功了：

接下来可以使用kubectl来查看子节点 

kubectl get node

我们看到有一个master节点，两个node节点。他们的状态都是NotReady ；master节点是一个控制平台，并且是主节点。

第十二步：安装网络查件(在master上安装)

为什么上面节点都是NotReady呢？因为我们还需要安装一个网络插件，他们才能工作。 

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

安装成功的图如下：

然后再查看节点状态 

kubectl get node

现在就都是ready状态了。

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