使用Kubeadm创建k8s集群之部署规划（三十一）
前言
上一篇我们讲述了使用Kubectl管理k8s集群，那么接下来，我们将使用kubeadm来启动k8s集群。
部署k8s集群存在一定的挑战，尤其是部署高可用的k8s集群更是颇为复杂（后续会讲）。因此本教程会在部署的过程中穿插讲解一些部署相关知识、原理和步骤，比如kubeadm、kubelet以及启动集群时的实际部署动作等等。整个部署过程全部脚本化，以便各位参考和学习。
因整个集群部署教程篇幅较长，因此会拆分成几篇进行说明。
目录
使用Kubeadm创建k8s集群
- Kubeadm概述
- Kubelet概述
- 定义集群部署目标和规划
- 部署规划
使用Kubeadm创建k8s集群
Kubeadm概述
Kubeadm 是一个命令行工具，它主要提供了“kubeadm init” 以及 “kubeadm join”这两个命令来快速创建和初始化kubernetes 集群。
Kubeadm通过执行必要的操作来启动和运行一个最小可用的集群。它被故意设计为只关心启动集群，而不是之前的节点准备工作。同样的，诸如安装各种各样的插件，例如 Kubernetes Dashboard、监控解决方案以及特定云提供商的插件，这些都不在它负责的范围。
主要命令
其主要命令和说明如下表所示：
命令 | 说明 |
|---|---|
kubeadm init | 启动一个Kubernetes主节点 |
kubeadm join | 启动一个Kubernetes工作节点并且将其加入到集群 |
kubeadm upgrade | 更新一个 Kubernetes 集群到新版本 |
kubeadm config | 查看存储在集群中的kubeadm配置，例如“kubeadm config images list”可以列出kubeadm需要的镜像 |
kubeadm token | 令牌管理 |
kubeadm reset | 重置集群，也就是将还原kubeadm init 或者 kubeadm join 对主机所做的任何更改 |
kubeadm version | 打印 kubeadm 版本 |
Kubelet概述
kubelet 是在每个节点上运行的主要“节点代理”。简单地说，kubelet 的主要功能就是定时获取节点上pod/container 的期望状态（运行什么容器、运行的副本数量、网络或者存储如何配置等等），并调用对应的容器平台接口达到这个状态，并确保它们能够健康的运行。因此，kubelet的主要功能为：
- pod管理
- 容器健康检查
- 容器监控
注意，不是 Kubernetes创建的容器将不在 kubelet 的管理范围。
了解了这些，接下来，我们来使用Kubeadm来创建集群。
定义集群部署目标和规划
有目标，我们才能有的放矢。在本节内容中，我们将基于三台虚拟机来搭建一个k8s集群，其中一台作为主节点，另外两台作为工作节点。
具体部署架构如下所示：
1.安装规划
服务器规划：
主机名称 | 操作系统 | IP | 系统配置 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
k8s-master | CentOS-7-x86_64 | 172.16.2.201 | 2核2G | 作为主节点 |
k8s-node1 | CentOS-7-x86_64 | 172.16.2.202 | 2核2G | 作为工作节点 |
k8s-node2 | CentOS-7-x86_64 | 172.16.2.203 | 2核2G | 作为工作节点 |
值得注意的是：
- 服务器最小内存不得小于2G，CPU核心数最少为2；
- 群集中所有的计算机之间拥有完全的网络连接（公共或专用网络）；
- 所有机器都有sudo权限；
相关环境的搭建和初始化笔者这里先行略过。
以下内容均使用root账户安装和配置。
Pod 分配 IP 段：10.244.0.0/16
kubernetes-version：v1.15.0
apiserver-advertise-address：172.16.2.201
部署规划
接下来，我们就开始按规划进行部署。主体步骤如下所示：
1.主机和IP设置
各节点主机名称和IP设置如表所示：
主机名称 | IP |
|---|---|
k8s-master | 172.16.2.201 |
k8s-node1 | 172.16.2.202 |
k8s-node2 | 172.16.2.203 |
接下来我们以master（k8s-master）为例，相关设置步骤如下所示（请注意替换相关参数）：
- 设置主机名称以及修改主机记录
bash:#设置Host名称hostnamectl set-hostname k8s-master
#查看host名称hostname
#修改Host文件，给127.0.0.1添加hostnameecho "127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4 k8s-master::1 localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6"> /etc/hosts
#查看修改结果cat /etc/hosts
- 配置网络服务以及设置固定IP
bash:#配置网卡echo "DEVICE=eth0TYPE=EthernetIPADDR=172.16.2.201PREFIX=24NETMASK=255.255.255.0NETWORK=172.16.2.0GATEWAY=172.16.2.254BROADCAST=172.16.2.255DEFROUTE=yesONBOOT=yesUSERCTL=yesBOOTPROTO=staticNAME=eth0IPV4_FAILURE_FATAL=yesUUID=5ed1bf4a-4be2-4040-ad55-fea853b849d1"> /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
#编辑/etc/sysconfig/networkecho "NETWORKING=yesHOSTNAME=k8s-master"> /etc/sysconfig/network
#编辑/etc/resolv.conf，设置DNSecho "nameserver 172.16.2.254nameserver 114.114.114.114nameserver 8.8.8.8"> /etc/resolv.conf
#重启网络服务systemctl restart network.service #重启网络服务systemctl status network.service #查看网络服务状态
- 系统设置
bash:#关闭Selinuxsed -i 's/SELINUX=.*/SELINUX=disabled/g' /etc/selinux/config
#永久关闭Swapswapoff -ased -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstabecho "vm.swappiness = 0">> /etc/sysctl.conf
#修改内核参数cat <<EOF > /etc/sysctl.d/k8s.confnet.ipv4.ip_forward = 1net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1vm.swappiness=0EOF2.Docker安装
这里推荐使用以下脚本来安装官方已经充分测试过的指定版本的Docker-ce以及设置加速器：
# 安装必须的包yum install yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2# 添加Docker仓库yum-config-manager \ --add-repo \ https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo# 安装指定版本的Docker CEyum update && yum install docker-ce-18.06.2.ce# 创建 /etc/docker 目录mkdir /etc/docker# 设置守护程序cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF{ "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"], "log-driver": "json-file", "log-opts": { "max-size": "100m" }, "storage-driver": "overlay2", "storage-opts": [ "overlay2.override_kernel_check=true" ] , "registry-mirrors": ["https://mirror.ccs.tencentyun.com"]}EOFmkdir -p /etc/systemd/system/docker.service.d# 重启Docker服务systemctl daemon-reloadsystemctl enable dockersystemctl restart docker
3.主机端口设置
- 主节点端口设置：
协议 | 方向 | 端口 | 说明 |
|---|---|---|---|
TCP | 入站 | 6443* | Kubernetes API server |
TCP | 入站 | 2379-2380 | etcd server client API |
TCP | 入站 | 10250 | Kubelet API |
TCP | 入站 | 10251 | kube-scheduler |
TCP | 入站 | 10252 | kube-controller-manager |
- 工作节点端口设置：
协议 | 方向 | 端口 | 说明 |
|---|---|---|---|
TCP | 入站 | 10250 | Kubelet API |
TCP | 入站 | 30000-32767 | NodePort Services |
CentOS默认没有安装防火墙，需要使用以下命令安装和启用防火墙：
#安装iptables服务yum install iptables-servicessystemctl enable iptables.servicesystemctl start iptables.service然后使用编辑器按Demo编辑文件/etc/sysconfig/iptables设置准入端口即可。
在开发实验阶段，为了方便，大家也可以直接禁用防火墙：
systemctl stop firewalld.servicesystemctl disable firewalld.service如果喜欢作者的文章，请关注“magiccodes”订阅号以便第一时间获得最新内容。本文版权归作者和湖南心莱信息科技有限公司共有，欢迎转载，但未经作者同意必须保留此段声明，且在文章页面明显位置给出原文连接，否则保留追究法律责任的权利。
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