Kubernetes安装总结

用户11097514

发布于 2024-07-14 13:35:32

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发布于 2024-07-14 13:35:32

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主要步骤

准备一台虚拟机k8s-centos7（2c4g），安装通用环境：CentOS docker kubelet kubeadm kubectl chrony
通过k8s-centos7克隆三台虚拟机：k8smaster、k8snode1、k8snode2
在k8smaster节点执行kubeadm init命令初始化集群
配置CNI网络插件
在k8snode1和k8snode2节点上执行 kubeadm join命令，把节点添加到当前集群
通过部署nginx进行测试

:::info

注意

如果kubernetes出现故障需要重新安装的，需要先执行kubeadm reset 然后才能init :::

基础的配置（虚拟机为例）

基础步骤

1、在VMware中新建虚拟机k8s-master（2c4g），安装CentOS 7 2、在VMware中输入root用户名和密码登录CentOS，修改网卡配置文件 cd /etc/sysconfig/network-scripts/ vi ifcfg-ens33 需要修改的内容如下（IP地址第3个数字以本机VMware配置为准）

BOOTPROTO="static"
IPADDR=192.168..160
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168..2
DNS1=114.114.114.114

保存退出后，重启网卡：systemctl restart network 通过ping命令检查网络是否连通 ping www.baidu.com 3、用Xterm连接k8s-centos7，后续操作都在Xterm中完成 4、更新系统，关闭防火墙等然后更新系统 yum update -y 5、重启 reboot 6、永久关闭防火墙 systemctl disable firewalld 7、永久关闭selinux sed -i ‘s/enforcing/disabled/‘ /etc/selinux/config 8、永久关闭swap分区 sed -ri ‘s/.swap./#&/‘ /etc/fstab 9、重启 reboot

剩下Docker的安装不做赘述

然后就是配置时间节点

master节点

1）修改配置文件 vi /etc/chrony.conf a、找到 Allow NTP client access from local network，取消下一行注释即可，即：allow 192.168.0.0/16 b、找到 Serve time even if not synchronized to a time source. 取消下一行注释即可，即：local stratum 10 2）重启服务端chrony服务，systemctl restart chronyd.service

2个node节点

1）配置文件修改 vi /etc/chrony.conf 修改server，删掉其它的server配置添加要同步时间的源服务器ip 格式为：server 192.168.43.163 iburst 2）重启客户端chrony服务，systemctl restart chronyd.service 3）chronyc sources -v 完成同步

kubernetes集群

初始化集群

上面的步骤基本上网上都有，从下面开始就是真正进入到了kubernetes的配置了。这里我需要提醒的是，遇到报错先看报错信息，看自己能不能理解，如果能理解了再试着解决，而不是将问答cy到浏览器上然后拉到最底下看解决方案，这样学不到东西的。

回归正题，初始化集群步骤

首先看是否关闭了swap分区 free -m

为什么需要关闭swap分区？我刚开始也是不理解，搜就行。 Kubernetes 对 swap 分区的使用有一定的限制

首先是性能会受到影响，我们都知道，应用上云的作用就是为了提效提能。但是swap是为了缓存内存和处理器而存在的，这就相当于多了一步处理，所以kubernetes需要关闭它
稳定性的考虑， Kubernetes 的某些组件（如 kubelet）可能会遇到稳定性问题，当系统内存紧张时，操作系统会将部分内存页面交换到磁盘上的 swap 分区。这可能导致内存泄漏和其他不稳定问题。

差不多，我就知道这两点，当然还有更多的需要我们自己去探索。

检查我们的kubernetes的配置文件是否齐全

kubeadm config images list --kubernetes-version=v1.22.12

就像我自己的时这个版本的，具体master需要什么组件，可以直接去官网看看架构图，然后再对比一下。

初始化

kubeadm init \
--apiserver-advertise-address=192.168.43.163 \
--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
--kubernetes-version v1.22.12 \
--service-cidr=10.96.0.0/12 \
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16

注意这里的address 是自己本机的ip ，不知道的用ip addr查。然后就是对应的版本好，自己需要搞清楚， image镜像，cidr指定服务 CIDR（无类别域间路由）范围。pod-cidr指定 Pod CIDR（无类别域间路由）范围

初始化完了之后会有这样一段命令生成. 复制下来

参考内容如下（已本机信息为准）：
kubeadm join 192.168.43.163:6443 --token p7wrg4.1wvg5mcvsbskkl9l \
	--discovery-token-ca-cert-hash sha256:4bcbbc9a49108a6f11c35ef717f5e8657420561dd7184c8e6cd9b12739b59a0f

集群的管理员配置

mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

给当前用户创建config ，给与器admin的权限

注意，这里如果想给其他的pod节点赋予管理员权限，可以将master节点下的 /etc/kubernetes/admin.conf复制到工作节点的相同目录下。

配置CNI网络插件

自己从网上找对应的插件ymal文件吧。然后apply部署上去就可以用了。

kubectl apply -f calico.yaml
kubectl get nodes

配置工作节点

分别在k8snode1和k8snode2节点上执行 kubeadm join命令从master节点安装信息中复制（上面提到了哈）

参考内容如下（已本机信息为准）：
kubeadm join 192.168.43.163:6443 --token p7wrg4.1wvg5mcvsbskkl9l \
	--discovery-token-ca-cert-hash sha256:4bcbbc9a49108a6f11c35ef717f5e8657420561dd7184c8e6cd9b12739b59a0f

回到master节点检查效果

# 执行: kubectl get nodes

NAME        STATUS   ROLES                  AGE     VERSION
k8smaster   Ready    control-plane,master   20m     v1.22.12
k8snode1    Ready                     4m49s   v1.22.12
k8snode2    Ready                     4m34s   v1.22.12

完成了上述的步骤，那么你的kubernetes配置就告一段落了，对于kubeadm、kubelet、kubectl 。这三者的作用可以网上查，了解个大概，不需要细究，因为可能也理解不清楚。我个人建议，先实践然后结合实践在进行理解，最后自己总结.

部署服务

简单的以nginx为例吧。

我将介绍两种部署方式，一种是以原生的pod的yaml文件创建。另一种是通过Deployment创建pod 或者 pods(n个pod) 。

Deployment的作用自己可以查，后期我也会继续总结。

原生pod的方式

创建的yaml文件

这是最简单的一种，如果想要自己定制化创建，那么就需要理解每个yaml中的内容，具体的参数内容解释可以去网上搜，我这里贴一个别人的https://blog.csdn.net/erhaiou2008/article/details/121857233

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:latest
    ports:
    - containerPort: 80

执行创建命令kubectl apply -f nginx.yaml

然后我们就可以看到状态

这种是他还在创建中，下面这这种就是创建成功了。

当然，具体的创建过程细节，和pod的生命周期等等，我后面都会一一罗列出来。

创建到这个，你的pod是创建成功了，但是你想访问却是不行的。因为你这个pod没有创建对应的Service，什么是Service？下面我简要概述一下，然后再给你说说怎么创建。 :::info

什么是Service ？ Service和pod的关系？

大家在学习kubernetes之前肯定是学习过Docker的，既然知道Docker，我们就知道创建了镜像，但是不运行你肯定是无法访问的。 Service在这里的作用类似，但是绝不相同哈。我只是给个引导

首先， Service是什么？？

Kubernetes Service 是一种抽象概念，用于将一组提供相同功能的 Pods 暴露为一个网络服务。这是官方给的定义，简单来说他的作用就是提供网络服务的，让其他人能够访问到我这个服务，但是他的作用还有很多的。比如负载均衡、服务发现、访问控制…. 很多，需要了解自己查，我这里暂不做引导深入。

其次，我们要知道Serivce怎么为自己创建的pod提供网络服务 ?

这里往深了讲能讲很多，我这里不做深入引导，后续再发文章

从简单的yaml文件层面可以看到，在创建Service的yaml文件的时候有个字段叫Selector它是在spec - selector下的。
- Service 使用 selector 部分的标签选择器找到匹配的 Pod。在这里，selector: app: nginx 将会选择所有具有 app=nginx 标签的 Pod。
- 因为我创建的pod的yaml文件中，nginx-pod 定义中包含 app: nginx 标签，所以该 Pod 会被 nginx-service Service 选中。

所以根据上面的对应关系， Service就会发现我这个pod，如何发现？

当 Service 被创建时，Kubernetes 会根据标签选择器找到匹配的 Pod，并将这些 Pod 的 IP 和端口信息注册到一个 Endpoints 对象中。

这就是我创建的nginx-service和pod的对应关系。我这个nginx-service网络服务，执行内部节点的80端口。然后就进行流量的转发。转发的规则我们在Service里面也有写就是targetPort这个字段。 Service 的 spec.ports 部分定义了服务的端口(port)和目标端口（targetPort）。 Service 监听集群内的 80 端口 (port: 80)，并将流量转发到后端 Pod 的 80 端口 (targetPort: 80)。当其他 Pod 或服务访问 nginx-service 的 ClusterIP 地址和 80 端口时，流量会被 kube-proxy 转发到 nginx-pod 的 80 端口。

最后我要讲的是Service的dns解析

Kubernetes DNS 服务会为 nginx-service 创建一个 DNS 条目。集群中的任何 Pod 都可以通过 nginx-service 这个名称解析到 Service 的 ClusterIP 地址。例如，集群中的其他 Pod 可以通过 http://nginx-service 访问 nginx-pod这个pod。 :::

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
      nodePort: 30007 
  type: NodePort

通过上面的分析，我详细读者会对这个Service如何提供网络服务给到pod有了一知半解，接下来想要验证上面我说的对不对，可以先看下pod和service 通过kubectl get pods, service

可以看到我们port被转发到了指定的30007端口，接下来通过节点ip + 映射端口，就可以访问到我们的pod服务了

大家可能有疑问，为什么是通过节点ip 而不是上面Service提供的cluster-ip？这里我们提供的Service类型是 NodePort，就是NodePort Service 将 Service 暴露在每个节点上的一个静态端口，使得外部流量可以通过节点的 IP 和该端口访问服务。他是根据这个规则来的，还有 LoadBalancer 或者等。但是这个cluster-ip为什么不能用呢？因为它只能在 Kubernetes 集群内部访问，而不能从集群外部访问。

好了，从pod原生的方式部署的服务，相信大家有了一定的了解，接下来我会解释如何更高效的部署服务、管理pod ，这就用到了Deployment了。

Deployment部署服务

deployment完美的诠释了kubernetes和Docker的区别，也很好的证明了kubernetes的特点：**容器编排** 具体什么是容器编排呢？

容器编排是指在多个主机上自动部署、管理、扩展和网络容器的过程

首先，还是给出yaml文件。我们知道kubernetes部署文件都是通过yaml文件来进行的，所以编写yaml文件，理解其中的字段是必须要掌握的。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:latest
        ports:
        - containerPort: 80

看下我们这个pod的yaml文件和上面的有什么区别？

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:latest
    ports:
    - containerPort: 80

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:latest
        ports:
        - containerPort: 80

对比了就不用我多解释了吧。直白点就是Kind的区别。 Deployment它提供了一套模板， pod的模板，作用就是为了我们更好的管理pod。

-  replicas: 3 # 他的作用就是指定创建的副本数量，如果那天某一个pod挂了， 他就会立马创建一个新的。总之pod总数为3
- metadata:
      labels:
        app: nginx #作用就是匹配对应的pod， 然后通过replicas管理数量
        
- template: # 这个其实就是pod模板，包含pod的元数据和规范。 每个pod都是基于这个模板创建的