深入玩轉K8S之使用kubeadm安裝Kubernetes v1.10以及常見問題解答

關於K8S:

Kubernetes是Google開源的容器集羣管理系統。它構建於docker技術之上,爲容器化的應用提供資源調度、部署運行、服務發現、擴 容縮容等整一套功能,本質上可看作是基於容器技術的mini-PaaS平臺。


相信看過我博客的童鞋應該知道,我在14年的時候就發表了一篇名爲Docker容器管理之Kubernetes當時國內Docker剛剛興起,對於Docker的興起我很有感觸,彷彿一瞬間就火了,當時也是一個偶然的機會瞭解到K8S,所以當時就寫文簡單的介紹了下K8S以及如何採用源碼部署。今時不同往日K8S在容器界已經是翹首,再讀舊文有感而發,索性來研究下kubeadm安裝K8S以及Dashboard功能預覽。


環境描述:

採用CentOS7.4 minimual,docker 1.13,kubeadm 1.10.0,etcd 3.0, k8s 1.10.0

我們這裏選用三個節點搭建一個實驗環境。

10.0.100.202 k8smaster

10.0.100.203 k8snode1

10.0.100.204 k8snode2


準備環境:

1.配置好各節點hosts文件

2.關閉各節點系統防火牆

3.關閉各節點SElinux

4.關閉各節點swap

5.配置各節點系統內核參數使流過網橋的流量也進入iptables/netfilter框架中,在/etc/sysctl.conf中添加以下配置:

net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1

net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1

sysctl -p


使用kubeadm安裝:

1.首先配置各節點阿里K8S 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=0

EOF

yum -y install epel-release

yum clean all

yum makecache


2.在各節點安裝kubeadm和相關工具包

yum -y install docker kubelet kubeadm kubectl kubernetes-cni


3.啓動Docker與kubelet服務

systemctl enable docker && systemctl start docker

systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

提示:此時kubelet的服務運行狀態是異常的,因爲缺少主配置文件kubelet.conf。但可以暫不處理,因爲在完成Master節點的初始化後纔會生成這個配置文件。


4.下載K8S相關鏡像(Master節點操作)

因爲無法直接訪問gcr.io下載鏡像,所以需要配置一個國內的容器鏡像加速器

配置一個阿里雲的加速器:

登錄 https://cr.console.aliyun.com/

在頁面中找到並點擊鏡像加速按鈕,即可看到屬於自己的專屬加速鏈接,選擇Centos版本後即可看到配置方法。

提示:在阿里雲上使用 Docker 並配置阿里雲鏡像加速器,可能會遇到 daemon.json 導致 docker daemon 無法啓動的問題,可以通過以下方法解決。

你需要的是編輯 

vim /etc/sysconfig/docker 

然後 

OPTIONS='--selinux-enabled --log-driver=journald --registry-mirror=http://xxxx.mirror.aliyuncs.com' 
registry-mirror 輸入你的鏡像地址 

最後 service docker restart 重啓 daemon 

然後 ps aux | grep docker 然後你就會發現帶有鏡像的啓動參數了。


5.下載K8S相關鏡像

OK,解決完加速器的問題之後,開始下載k8s相關鏡像,下載後將鏡像名改爲k8s.gcr.io/開頭的名字,以便kubeadm識別使用。

#!/bin/bash
images=(kube-proxy-amd64:v1.10.0 kube-scheduler-amd64:v1.10.0 kube-controller-manager-amd64:v1.10.0 kube-apiserver-amd64:v1.10.0
etcd-amd64:3.1.12 pause-amd64:3.1 kubernetes-dashboard-amd64:v1.8.3 k8s-dns-sidecar-amd64:1.14.8 k8s-dns-kube-dns-amd64:1.14.8
k8s-dns-dnsmasq-nanny-amd64:1.14.8)
for imageName in ${images[@]} ; do
  docker pull keveon/$imageName
  docker tag keveon/$imageName k8s.gcr.io/$imageName
  docker rmi keveon/$imageName
done


上面的shell腳本主要做了3件事,下載各種需要用到的容器鏡像、重新打標記爲符合k8s命令規範的版本名稱、清除舊的容器鏡像。

提示:鏡像版本一定要和kubeadm安裝的版本一致,否則會出現time out問題。


6.初始化安裝K8S Master

執行上述shell腳本,等待下載完成後,執行kubeadm init

[root@k8smaster ~]# kubeadm init --kubernetes-version=v1.10.0 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
[init] Using Kubernetes version: v1.10.0
[init] Using Authorization modes: [Node RBAC]
[preflight] Running pre-flight checks.
	[WARNING Service-Kubelet]: kubelet service is not enabled, please run 'systemctl enable kubelet.service'
	[WARNING FileExisting-crictl]: crictl not found in system path
Suggestion: go get github.com/kubernetes-incubator/cri-tools/cmd/crictl
[preflight] Starting the kubelet service
[certificates] Generated ca certificate and key.
[certificates] Generated apiserver certificate and key.
[certificates] apiserver serving cert is signed for DNS names [k8smaster kubernetes kubernetes.default kubernetes.default.svc kubernetes.default.svc.cluster.local] and IPs [10.96.0.1 10.0.100.202]
[certificates] Generated apiserver-kubelet-client certificate and key.
[certificates] Generated etcd/ca certificate and key.
[certificates] Generated etcd/server certificate and key.
[certificates] etcd/server serving cert is signed for DNS names [localhost] and IPs [127.0.0.1]
[certificates] Generated etcd/peer certificate and key.
[certificates] etcd/peer serving cert is signed for DNS names [k8smaster] and IPs [10.0.100.202]
[certificates] Generated etcd/healthcheck-client certificate and key.
[certificates] Generated apiserver-etcd-client certificate and key.
[certificates] Generated sa key and public key.
[certificates] Generated front-proxy-ca certificate and key.
[certificates] Generated front-proxy-client certificate and key.
[certificates] Valid certificates and keys now exist in "/etc/kubernetes/pki"
[kubeconfig] Wrote KubeConfig file to disk: "/etc/kubernetes/admin.conf"
[kubeconfig] Wrote KubeConfig file to disk: "/etc/kubernetes/kubelet.conf"
[kubeconfig] Wrote KubeConfig file to disk: "/etc/kubernetes/controller-manager.conf"
[kubeconfig] Wrote KubeConfig file to disk: "/etc/kubernetes/scheduler.conf"
[controlplane] Wrote Static Pod manifest for component kube-apiserver to "/etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml"
[controlplane] Wrote Static Pod manifest for component kube-controller-manager to "/etc/kubernetes/manifests/kube-controller-manager.yaml"
[controlplane] Wrote Static Pod manifest for component kube-scheduler to "/etc/kubernetes/manifests/kube-scheduler.yaml"
[etcd] Wrote Static Pod manifest for a local etcd instance to "/etc/kubernetes/manifests/etcd.yaml"
[init] Waiting for the kubelet to boot up the control plane as Static Pods from directory "/etc/kubernetes/manifests".
[init] This might take a minute or longer if the control plane images have to be pulled.
[apiclient] All control plane components are healthy after 21.001790 seconds
[uploadconfig] Storing the configuration used in ConfigMap "kubeadm-config" in the "kube-system" Namespace
[markmaster] Will mark node k8smaster as master by adding a label and a taint
[markmaster] Master k8smaster tainted and labelled with key/value: node-role.kubernetes.io/master=""
[bootstraptoken] Using token: thczis.64adx0imeuhu23xv
[bootstraptoken] Configured RBAC rules to allow Node Bootstrap tokens to post CSRs in order for nodes to get long term certificate credentials
[bootstraptoken] Configured RBAC rules to allow the csrapprover controller automatically approve CSRs from a Node Bootstrap Token
[bootstraptoken] Configured RBAC rules to allow certificate rotation for all node client certificates in the cluster
[bootstraptoken] Creating the "cluster-info" ConfigMap in the "kube-public" namespace
[addons] Applied essential addon: kube-dns
[addons] Applied essential addon: kube-proxy

Your Kubernetes master 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

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/

You can now join any number of machines by running the following on each node
as root:

  kubeadm join 10.0.100.202:6443 --token thczis.64adx0imeuhu23xv --discovery-token-ca-cert-hash sha256:fa7b11bb569493fd44554aab0afe55a4c051cccc492dbdfafae6efeb6ffa80e6

 

提示:選項--kubernetes-version=v1.10.0是必須的,否則會因爲訪問google網站被牆而無法執行命令。這裏使用v1.10.0版本,剛纔前面也說到了下載的容器鏡像版本必須與K8S版本一致否則會出現time out。

上面的命令大約需要1分鐘的過程,期間可以觀察下tail -f /var/log/message日誌文件的輸出,掌握該配置過程和進度。上面最後一段的輸出信息保存一份,後續添加工作節點還要用到。


7.配置kubectl認證信息(Master節點操作)

# 對於非root用戶
mkdir -p $HOME/.kube

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

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

# 對於root用戶
export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf

也可以直接放到~/.bash_profile

echo "export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf" >> ~/.bash_profile


8.安裝flannel網絡(Master節點操作)

mkdir -p /etc/cni/net.d/

cat <<EOF> /etc/cni/net.d/10-flannel.conf
{
“name”: “cbr0”,
“type”: “flannel”,
“delegate”: {
“isDefaultGateway”: true
}
}

EOF

mkdir /usr/share/oci-umount/oci-umount.d -p

mkdir /run/flannel/

cat <<EOF> /run/flannel/subnet.env
FLANNEL_NETWORK=10.244.0.0/16
FLANNEL_SUBNET=10.244.1.0/24
FLANNEL_MTU=1450
FLANNEL_IPMASQ=true

EOF

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/v0.9.1/Documentation/kube-flannel.yml


9.讓node1、node2加入集羣

在node1和node2節點上分別執行kubeadm join命令,加入集羣:

[root@k8snode1 ~]# kubeadm join 10.0.100.202:6443 --token thczis.64adx0imeuhu23xv --discovery-token-ca-cert-hash sha256:fa7b11bb569493fd44554aab0afe55a4c051cccc492dbdfafae6efeb6ffa80e6
[preflight] Running pre-flight checks.
	[WARNING Service-Kubelet]: kubelet service is not enabled, please run 'systemctl enable kubelet.service'
	[WARNING FileExisting-crictl]: crictl not found in system path
Suggestion: go get github.com/kubernetes-incubator/cri-tools/cmd/crictl
[discovery] Trying to connect to API Server "10.0.100.202:6443"
[discovery] Created cluster-info discovery client, requesting info from "https://10.0.100.202:6443"
[discovery] Requesting info from "https://10.0.100.202:6443" again to validate TLS against the pinned public key
[discovery] Cluster info signature and contents are valid and TLS certificate validates against pinned roots, will use API Server "10.0.100.202:6443"
[discovery] Successfully established connection with API Server "10.0.100.202:6443"

This node has joined the cluster:
* Certificate signing request was sent to master and a response
  was received.
* The Kubelet was informed of the new secure connection details.

Run 'kubectl get nodes' on the master to see this node join the cluster.

提示:細心的童鞋應該會發現,這段命令其實就是前面K8S Matser安裝成功後我讓你們保存的那段命令。

默認情況下,Master節點不參與工作負載,但如果希望安裝出一個All-In-One的k8s環境,則可以執行以下命令,讓Master節點也成爲一個Node節點:

kubectl taint nodes --all node-role.kubernetes.io/master-


10.驗證K8S Master是否搭建成功(Master節點操作)

# 查看節點狀態
kubectl get nodes

# 查看pods狀態
kubectl get pods --all-namespaces

# 查看K8S集羣狀態
kubectl get cs


常見錯誤解析

安裝時候最常見的就是time out,因爲K8S鏡像在國外,所以我們在前面就說到了提前把他下載下來,可以用一個國外機器採用habor搭建一個私有倉庫把鏡像都download下來。

[root@k8smaster ~]# kubeadm init
[init] Using Kubernetes version: v1.10.0
[init] Using Authorization modes: [Node RBAC]
[preflight] Running pre-flight checks.
	[WARNING Service-Kubelet]: kubelet service is not enabled, please run 'systemctl enable kubelet.service'
	[WARNING FileExisting-crictl]: crictl not found in system path
Suggestion: go get github.com/kubernetes-incubator/cri-tools/cmd/crictl
[preflight] Starting the kubelet service
[certificates] Generated ca certificate and key.
[certificates] Generated apiserver certificate and key.
[certificates] apiserver serving cert is signed for DNS names [k8smaster kubernetes kubernetes.default kubernetes.default.svc kubernetes.default.svc.cluster.local] and IPs [10.96.0.1 10.0.100.202]
[certificates] Generated apiserver-kubelet-client certificate and key.
[certificates] Generated etcd/ca certificate and key.
[certificates] Generated etcd/server certificate and key.
[certificates] etcd/server serving cert is signed for DNS names [localhost] and IPs [127.0.0.1]
[certificates] Generated etcd/peer certificate and key.
[certificates] etcd/peer serving cert is signed for DNS names [k8smaster] and IPs [10.0.100.202]
[certificates] Generated etcd/healthcheck-client certificate and key.
[certificates] Generated apiserver-etcd-client certificate and key.
[certificates] Generated sa key and public key.
[certificates] Generated front-proxy-ca certificate and key.
[certificates] Generated front-proxy-client certificate and key.
[certificates] Valid certificates and keys now exist in "/etc/kubernetes/pki"
[kubeconfig] Wrote KubeConfig file to disk: "/etc/kubernetes/admin.conf"
[kubeconfig] Wrote KubeConfig file to disk: "/etc/kubernetes/kubelet.conf"
[kubeconfig] Wrote KubeConfig file to disk: "/etc/kubernetes/controller-manager.conf"
[kubeconfig] Wrote KubeConfig file to disk: "/etc/kubernetes/scheduler.conf"
[controlplane] Wrote Static Pod manifest for component kube-apiserver to "/etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml"
[controlplane] Wrote Static Pod manifest for component kube-controller-manager to "/etc/kubernetes/manifests/kube-controller-manager.yaml"
[controlplane] Wrote Static Pod manifest for component kube-scheduler to "/etc/kubernetes/manifests/kube-scheduler.yaml"
[etcd] Wrote Static Pod manifest for a local etcd instance to "/etc/kubernetes/manifests/etcd.yaml"
[init] Waiting for the kubelet to boot up the control plane as Static Pods from directory "/etc/kubernetes/manifests".
[init] This might take a minute or longer if the control plane images have to be pulled.

Unfortunately, an error has occurred:
	timed out waiting for the condition

This error is likely caused by:
	- The kubelet is not running
	- The kubelet is unhealthy due to a misconfiguration of the node in some way (required cgroups disabled)
	- Either there is no internet connection, or imagePullPolicy is set to "Never",
	  so the kubelet cannot pull or find the following control plane images:
		- k8s.gcr.io/kube-apiserver-amd64:v1.10.0
		- k8s.gcr.io/kube-controller-manager-amd64:v1.10.0
		- k8s.gcr.io/kube-scheduler-amd64:v1.10.0
		- k8s.gcr.io/etcd-amd64:3.1.12 (only if no external etcd endpoints are configured)

If you are on a systemd-powered system, you can try to troubleshoot the error with the following commands:
	- 'systemctl status kubelet'
	- 'journalctl -xeu kubelet'
couldn't initialize a Kubernetes cluster


那出現這個問題大部分原因是因爲安裝的K8S版本和依賴的K8S相關鏡像版本不符導致的,關於這部分排錯可以查看/var/log/message我們在文章開始安裝的時候也提到了要多看日誌。


還有些童鞋可能會說,那我安裝失敗了,怎麼清理環境重新安裝啊?下面教大家一條命令:

kubeadm reset


好了,至此就完成了K8S三節點集羣的安裝部署。

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