Kubernetes安裝手冊

Kubernetes在2014年開源後，很快便佔據了容器編排的主導地位，成爲容器編排的事實標準。那麼Kubernetes的安裝是瞭解它的第一步。目前有非常多的工具方法來實現Kubernetes的安裝，收集了一些如下。

• kubeadm：https://github.com/kubernetes/kubeadm
  kubeadm是官方提供的最爲通用的一種部署方案。
• kops：https://github.com/kubernetes/kops
  kops通過命令行創建，銷燬，升級和維護生產級，高可用性的Kubernetes集羣。目前正式支持AWS（Amazon Web Services），其中GCE和OpenStack處於beta測試階段，而VMware vSphere處於alpha階段。
• kubespray：https://github.com/kubernetes-sigs/kubespray
  kubespray通過 Ansible Playbook 來定義系統與 Kubernetes 集羣部署的任務。
• KubeOperator: https://github.com/KubeOperator/KubeOperator
  KubeOperator 是一個Fit2Cloud開源項目，在離線網絡環境下，通過可視化 Web UI 在 VMware、Openstack 或者物理機上規劃、部署和運營生產級別的 Kubernetes 集羣。
• ansible-install-k8s：https://github.com/lizhenliang/ansible-install-k8s
  ansible-install-k8s支持離線安裝，是屬於個人開發的ansible部署腳本

使用kubeadm部署單機版k8s

Master節點安裝

1. 機器準備

• 虛機配置2核4G以上
• 可訪問外網
• 操作系統CentOS 7.6

2. 準備工作

$ systemctl stop firewalld
$ systemctl disable firewalld
$ setenforce 0
$cat /etc/selinux/config
...
SELINUX=disabled
...
$ hostnamectl set-hostname master1

3. 添加k8s yum源

[k8s]
name=k8s
baseurl=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/
gpgcheck=0

4. 確保 iptables 工具不使用 nftables 後端

$ update-alternatives --set iptables /usr/sbin/iptables-legacy

5. 安裝軟件

$ yum install -y docker kubelet kubeadm kubectl kubernetes-cni
$ echo "KUBELET_EXTRA_ARGS=--cgroup-driver=systemd" > /etc/sysconfig/kubelet

6. 關閉系統的Swap

$ swapoff -a
$ # 將/etc/fstab文件中的Swap註釋掉
$ cat /etc/fstab
/dev/mapper/VolGroup00-LogVol00 /                       xfs     defaults        0 0
UUID=1539acb0-0589-4eae-a0a4-24566186e425 /boot                   xfs     defaults        0 0
#/dev/mapper/VolGroup00-LogVol01 swap                    swap    defaults        0 0

7. 創建/etc/sysctl.d/k8s.conf文件，添加如下內容

net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
vm.swappiness=0

8. 啓動docker與配置kubelet服務

systemctl start docker
systemctl enable docker
systemctl enable kubelet

9. 對docker進行加速，在/etc/sysconfig/docker配置項中添加如下內容

--registry-mirror=https://r03u9tep.mirror.aliyuncs.com

10. 使用hub.docker.com中的鏡像，例如：docker.io/aiotceo/kube-apiserver

$ # 下載aiotceo鏡像
$ kubeadm config images list | sed -e 's/^/docker pull /g' -e 's/k8s.gcr.io/docker.io\/aiotceo/g' -e 's/-0//g' | sh -x
$ #將aiotceo重新tag到k8s.gcr.io
$ docker images | grep aiotceo | awk '{print "docker tag " $1":"$2,$1":"$2}' | sed -e "s#docker.io/aiotceo#k8s.gcr.io#2" -e "s#3.4.3#3.4.3-0#2" | sh -x
$ #刪除aiotceo鏡像
$ docker images |grep aiotceo |awk '{print "docker rmi ", $1":"$2}' |sh -x 

11. 初始化kube集羣

$ kubeadm init
...
kubeadm join 10.0.2.15:6443 --token 8o8yv2.tv836s1jncmrwgsp \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:d9d15b5905e8defc0ef6de294be5eff08d720ed9d98b8d6cb99d153bc7332e8e

12. 創建管理員訪問文件

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

13. 安裝網絡插件，例如calico

$ kubectl apply -f https://kuboard.cn/install-script/calico/calico-3.13.1.yaml

14. 查看k8s狀態

$ kubectl get node
NAME    STATUS   ROLES    AGE   VERSION
node1   Ready    master   14m   v1.18.2

添加計算節點

重複 0-9 步，完成環境準備，安裝軟件及下載鏡像。

10. kubeadm將計算節點加入集羣

kubeadm join 10.0.2.15:6443 --token 8o8yv2.tv836s1jncmrwgsp \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:d9d15b5905e8defc0ef6de294be5eff08d720ed9d98b8d6cb99d153bc7332e8e

11. 查看k8s狀態

$ kubectl get node
NAME    STATUS   ROLES    AGE   VERSION
node1   Ready    master   14m   v1.18.2
node2   Ready    <none>   30m   v1.18.2

補充說明：

1. 安裝時可以通過kubeadm config print init-defaults查看默認配置

$ kubeadm config print init-defaults
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2
bootstrapTokens:
- groups:
  - system:bootstrappers:kubeadm:default-node-token
  token: abcdef.0123456789abcdef
  ttl: 24h0m0s
  usages:
  - signing
  - authentication
kind: InitConfiguration
localAPIEndpoint:
  advertiseAddress: 1.2.3.4
  bindPort: 6443
nodeRegistration:
  criSocket: /var/run/dockershim.sock
  name: master1
  taints:
  - effect: NoSchedule
    key: node-role.kubernetes.io/master
---
apiServer:
  timeoutForControlPlane: 4m0s
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2
certificatesDir: /etc/kubernetes/pki
clusterName: kubernetes
controllerManager: {}
dns:
  type: CoreDNS
etcd:
  local:
    dataDir: /var/lib/etcd
imageRepository: k8s.gcr.io
kind: ClusterConfiguration
kubernetesVersion: v1.18.0
networking:
  dnsDomain: cluster.local
  serviceSubnet: 10.96.0.0/12
scheduler: {}

2. 使用kubeadm init --config可以指定kubeadm配置文件

參考文章

使用kubeadm安裝kubernetes_v1.18.x
利用 kubeadm 創建高可用集羣