Kubernetes 集群部署
一、集群部署准备
Kubernetes有三种安装方式：
1、通过yum进行安装
2、通过二进制文件进行安装
3、命令行工具kubeadm进行安装
kubeadm是Kubernetes官方提供的用于快速安装Kubernetes集群的工具，致力于简化集群的安装过程，并解决Kubernetes集群的高可用问题。
安装 kubernetes 所需软件包：
链接:https://pan.baidu.com/s/1GoxSWAHkB3AVn9aRzGMjkQ
密码:az0o二、部署kubernetes集群
2.1、环境准备
准备好三台虚拟机分别做为 master、node-1、node-2
虚拟机硬件配置：
master：2CPU、4G
node-1：2CPU、2G node-2：2CPU、2G
网络配置： master：192.168.2.20 node-1：192.168.2.21 node-2：192.168.2.22 操作系统： Centos-8 最小化安装
主机名设置：
# hostnamectl set-hostname master
# hostnamectl set-hostname node-1
# hostnamectl set-hostname node-2设置Hosts文件的相互解析：
# cat /etc/hosts
192.168.2.20 master
192.168.2.21 node-1
192.168.2.22 node-2
2.2、操作系统初始化
a、关闭swap
# swapoff -a && sed -i '/ swap / s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab b、关闭Selinux
# setenforce 0 && sed -i 's/^SELINUX=.*/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/configc、关闭firewalld
# systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalldd、重置Iptables并设置空规则：
# yum -y install iptables-services && systemctl start iptables && systemctl enable iptables && iptables -F && service iptables savee、关闭不需要的服务：
# systemctl stop postfix && systemctl disable postfix2.3、配置网络源
- 下载阿里云的yum源文件：
# wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-8.repo
- 安装epel源：
# yum install -y https://mirrors.aliyun.com/epel/epel-release-latest-8.noarch.rpm
- 将repo 配置中的地址替换为阿里云镜像站地址：
# sed -i 's|^#baseurl=https://download.fedoraproject.org/pub|baseurl=https://mirrors.aliyun.com|' /etc/yum.repos.d/epel*
# sed -i 's|^metalink|#metalink|' /etc/yum.repos.d/epel*
- 配置docker源：
# yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
- 设置kubernetes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
EOF2.4、操作系统环境优化
- 安装依赖包：
# yum makecache && yum -y update
# yum -y install conntrack ipvsadm ipset jq iptables curl sysstat libseccomp wget vim-enhanced lrzsz net-tools git net-tools psmisc bash-completion yum-utils.noarch nmap bind-utils
- 设置系统时区：中国/上海
# timedatectl set-timezone Asia/Shanghai
- 将当前的 UTC 时间写入硬件时钟：
# timedatectl set-local-rtc 0
- 重启依赖于系统时间的服务：
# systemctl restart rsyslog
# systemctl restart crond2.5、针对Kubernetes调整内核参数
# cat > kubernetes.conf <<EOF
net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1
net.ipv4.ip_forward=1
net.ipv4.tcp_tw_recycle=0
vm.swappiness=0 # 禁止使用 swap 空间，只有当系统 OOM 时才允许使用它
vm.overcommit_memory=1 # 不检查物理内存是否够用
vm.panic_on_oom=0 # 开启 OOM
fs.inotify.max_user_instances=8192
fs.inotify.max_user_watches=1048576
fs.file-max=52706963
fs.nr_open=52706963
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1
net.netfilter.nf_conntrack_max=2310720
EOF
# cp kubernetes.conf /etc/sysctl.d/kubernetes.conf
# sysctl -p /etc/sysctl.d/kubernetes.conf2.6、设置 rsyslogd 和 systemd journald
# mkdir /var/log/journal # 持久化保存日志的目录
# mkdir /etc/systemd/journald.conf.d
# cat > /etc/systemd/journald.conf.d/99-prophet.conf <<EOF
[Journal]
Storage=persistent # 持久化保存到磁盘
Compress=yes # 压缩历史日志
SyncIntervalSec=5m # 写入硬盘间隔
RateLimitInterval=30s # 限制日志的生成速率-时间段内
RateLimitBurst=1000 # 限制日志的生成速率-每个服务最多允许产生的日志数量(条数)
SystemMaxUse=10G # 最大占用空间 10G
SystemMaxFileSize=200M # 单日志文件最大 200M
MaxRetentionSec=2week # 日志保存时间 2 周
ForwardToSyslog=no # 不将日志转发到 syslog
EOF
# systemctl restart systemd-journald2.7、设置kube-proxy开启ipvs的前置条件
# modprobe br_netfilter
# cat > /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules <<EOF
#!/bin/bash
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack_ipv4
EOF
# chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv42.8、安装 Docker 软件
# yum -y install yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
#yum -y install https://download.docker.com/linux/centos/7/x86_64/stable/Packages/containerd.io-1.2.6-3.3.el7.x86_64.rpm
# yum -y install docker-ce
# mkdir /etc/docker 创建 /etc/docker 目录
配置 daemon：
# cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
"registry-mirrors": ["https://v16stybc.mirror.aliyuncs.com"],
"log-driver": "json-file",
"log-opts": {
"max-size": "100m"
}
}
EOF
# mkdir -p /etc/systemd/system/docker.service.d
# systemctl daemon-reload && systemctl restart docker && systemctl enable docker2.9、安装 Kubeadm
# yum -y install kubeadm-1.18.0 kubectl-1.18.0 kubelet-1.18.0
# systemctl enable kubelet.service2.10、初始化Master节点
# kubeadm config print init-defaults > kubeadm-config.yaml
进行如下修改：
localAPIEndpoint:
advertiseAddress: 192.168.2.20
···
kubernetesVersion: v1.15.1
···
networking:
podSubnet: "10.244.0.0/16"
serviceSubnet: 10.96.0.0/12
---
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
kind: KubeProxyConfiguration
featureGates:
SupportIPVSProxyMode: true
mode: ipvs完整配置文件如下（注意格式）：
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: 192.168.2.20
bindPort: 6443
nodeRegistration:
criSocket: /var/run/dockershim.sock
name: master
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: v1.15.1
networking:
dnsDomain: cluster.local
podSubnet: "10.244.0.0/16"
serviceSubnet: 10.96.0.0/12
scheduler: {}
---
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
kind: KubeProxyConfiguration
featureGates:
SupportIPVSProxyMode: true
mode: ipvs2.11、安装配置集群
- 安装Master：
# kubeadm init --config=kubeadm-config.yaml --upload-certs | tee kubeadm-init.log
- 添加 --upload-certs 参数可以在后续执行加入节点时自动分发证书文件。追加的 tee kubeadm-init.log 用以输出日志
# mkdir -p $HOME/.kube
# cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
# chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
- 安装flannel网络：
(官网地址：https://github.com/coreos/flannel)
# wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
# kubectl apply -f kube-flannel.yml
- Node节点加入： 注意下面这条命令在安装完Master后会输出在屏幕上
# kubeadm join 192.168.2.20:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:424676564f3a33bc1d7d9451a322613188e39dcaa004386b453794d8135adaad
- kubectl有很多子命令和参数，为了提高使用命令行的效率，通常建议安装 kebectl 的 bash 命令补全脚本：
# source <(kubectl completion bash)
# echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bashrc
2.12、查看集群状态
# kuberctl get nodes -o wide集群可用性验证
# cat pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginx
labels:
app: web
spec:
containers:
- name: nginx
image: docker.io/nginx
ports:
- containerPort: 80
# kubectl create -f pod.yaml通过命令查看是否创建成功： kubectl get pod -o wide
通过修改容器名称将nginx修改为nginx-1后，创建第二个pod资源后查看：
通过curl命令查看服务是否可以正常被访问：
三、集群版本更新
这里演示的是以 K8S 1.15版本为例，具体的版本升级以你们自己实验机上安装的版本号为准！！！
kubeadm提供了upgrade命令用于对kubeadm安装的Kubernetes集群进行升级，但是开始之前需要注意，虽然kubeadm的升级不会触及工作负载，但还是要在升级之前做好备份，升级过程可能会因为Pod的变化而造成容器重启。
首先执行 kubeadm upgrade plan 命令：
可以看到，我们当前使用的版本为1.15.1，最新的稳定版本为1.15.7，并且告知我们，如果想要进行升级操作，那么首先我们需要将kubeadm升级为1.15.7版本，然后执行升级命令。
执行命令 yum -y install kubeadm-1.15.7 进行升级
将kubeadm升级完成后我们执行 kubeadm upgrade apply v1.15.7 升级命令，系统询问，是否进行更新输入 Y 回车
等待片刻后，升级完成
然后再将 kubectl 与 kubelet 进行升级，然后重启 kubelet 后，查看节点版本已经升级为1.15.7
查看组件状态
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