k8s学习-k8s初识、Centos下集群安装与一键离线安装-阿里云开发者社区

k8s学习-k8s初识、Centos下集群安装与一键离线安装

2023-12-18 222

版权

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简介： k8s学习-k8s初识、Centos下集群安装与一键离线安装

什么是k8s？

Kubernetes 是一个可移植的、可扩展的开源平台，用于管理容器化的工作负载和服务，可促进声明式配置和自动化。

为什么选择k8s？

Kubernetes 为你提供：

服务发现和负载均衡
Kubernetes 可以使用 DNS 名称或自己的 IP 地址公开容器，如果进入容器的流量很大， Kubernetes 可以负载均衡并分配网络流量，从而使部署稳定。
存储编排
Kubernetes 允许你自动挂载你选择的存储系统，例如本地存储、公共云提供商等。
自动部署和回滚
你可以使用 Kubernetes 描述已部署容器的所需状态，它可以以受控的速率将实际状态更改为期望状态。例如，你可以自动化 Kubernetes 来为你的部署创建新容器，删除现有容器并将它们的所有资源用于新容器。
自动完成装箱计算
Kubernetes 允许你指定每个容器所需 CPU 和内存（RAM）。当容器指定了资源请求时，Kubernetes 可以做出更好的决策来管理容器的资源。
自我修复
Kubernetes 重新启动失败的容器、替换容器、杀死不响应用户定义的运行状况检查的容器，并且在准备好服务之前不将其通告给客户端。
密钥与配置管理
Kubernetes 允许你存储和管理敏感信息，例如密码、OAuth 令牌和 ssh 密钥。你可以在不重建容器镜像的情况下部署和更新密钥和应用程序配置，也无需在堆栈配置中暴露密钥。

K8s概念

Namespace：命令空间，相当于把一个集群虚拟成多个集群，部分资源具有隔离性
Pod：K8s最小单元，可以简单理解为一个、多个或一组容器的集合。
Deployment：无状态应用控制器，可以随意重启的服务等，例如，可放置HTML5文件
StatefulSet：有状态应用控制器，提供固定标识符，可放置redis集群等
DaemonSet：守护进程控制器
Service：逻辑上的一组Pod，用于集群服务通信
Ingress：集群服务入口，通过域名发布服务，代替经常变化的ip
ConfigMap：K8s配置管理，实现配置与应用分离
Secret:K8s：加密数据管理

K8s架构

APIServer：集群的控制中枢，提供集群中各个模块之前的数据交换
Scheduler：调度中心，主要是通过调度算法将Pod分配到最佳的节点
ControllerManager：集群状态管理器，保证Pod或其他资源达到期望值
Etcd：K8s数据库Kubelet：管理节点上的Pod，同时负责上报节点和节点上面Pod的状态
Kube-Proxy:负责各Pod之间的通信和负载均衡，将流量分发到后端正确的机器上
Docker：K8s Runtime负责对容器的管理 CoreDNS：用于K8s内部Service解析
Kubectl：K8s客户端工具
Calico：CNI网络插件，负责给每个Pod分配一个不会重复的IP，并提供路由功能

其中，Calico是博主使用的，还有其他的插件。接下来进行安装。

注意：Master节点初始化之前的命令，都是在三个节点上均运行。Master节点初始化一节只在Master节点运行，Node节点添加仅在Node节点运行。

环境

使用的软件

软件	版本
Xshell	7
VMWare	12Pro

集群配置

主机名	操作系统	IP	CPU	MEM	角色
k8s-master01	CentOS 7	10.28.164.3	2	4GB	master
k8s-node01	CentOS 7	10.28.164.20	2	2GB	node
k8s-node02	CentOS 7	10.28.164.21	2	2GB	node

主机名、网络、静态IP设置等请参考：Linux-Centos7学习笔记

安装一些之后用到的软件

yum install -y yum-utils conntrack ntpdate ntp ipvsadm ipset jq sysstat libseccomp

firewalld

关闭firewalld

systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld

结果

在三个节点均运行，可以使用XShell的工具，发送到所有会话。

iptables

安装iptables并设置空规则

yum -y install iptables-services && systemctl start iptables && systemctl enable iptables && iptables -F && service iptables save

结果

selinux

关闭selinux

setenforce 0 && sed -i 's/^SELINUX=.*/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config

结果

swap

关闭swap分区交换

swapoff -a && sed -i '/ swap / s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab

结果

调整时区

设置时区为上海

# 设置系统时区为 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 crond

检查日期时间

date

网桥等内核参数

加载br_netfilter

modprobe br_netfilter
lsmod | grep br_netfilter

文件写入

cat > /etc/sysctl.d/k8s.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00M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 00M
fs.inotify.max_user_instances=8192
fs.inotify.max_user_watches=1048576
fs.file-max=52786963
fs.nr_open=52706963
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1
net.netfilter.nf_conntrack_max=2310720
EOF

应用文件

sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf

结果

开启IPVS

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_ipv4

环境调整完毕，机器重启一下！！！

Container Runtime（Docker CE/containerd/CRI-O）

这里选择 Docker CE

Docker CE安装

注意配置国内源，这里使用的阿里云

yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
yum update -y && yum install -y docker-ce

## 创建 /etc/docker 目录
mkdir /etc/docker
# 配置daemon.
cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
  "exec-opts":["native.cgroupdriver=systemd"],
  "log-driver":"json-file",
  "log-opts":{
    "max-size": "100m"
    }
}
EOF
mkdir -p /etc/systemd/system/docker.service.d 
#重启docker服务
systemctl daemon-reload && systemctl restart docker && systemctl enable docker

结果

kubeadm/kops/Kubespray

安装集群的方式，这里选择kubeadm

iptable设置

cat <<EOF | sudo tee /etc/modules-load.d/k8s.conf
br_netfilter
EOF

cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
sudo sysctl --system

kubeadm&&kubelet&&kubectl

配置国内源，这里选择的阿里云

cat <<EOF | sudo tee /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
exclude=kubelet kubeadm kubectl
EOF

查看

yum list | grep kubeadm

目前最新的是1.23，不带版本的话就是最新的，博主安装的之前的版本，推荐改为1.17.17。

yum install -y kubeadm-1.17.3-0 kubelet-1.17.3-0 kubectl-1.17.3-0

结果

镜像准备

查看需要的镜像

kubeadm config images list

结果

可以看到repository是k8s.gcr.io，没有科学上网是拉不下来的

拉取镜像

方式一

从阿里云下载，使用选项标记repository改变，就可以找到镜像了

kubeadm config images pull \
--image-repository registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers

方式二

也有人自己下载，然后打tag，然后untag之前的

docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-scheduler:v1.17.17
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.17.17
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-controller-manager:v1.17.17
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserver:v1.17.17
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/coredns:1.6.5
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/etcd:3.4.3-0
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.1
docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-scheduler:v1.17.17 k8s.gcr.io/kube-scheduler:v1.17.17
docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.17.17 k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.17.17
docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-controller-manager:v1.17.17 k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.17.17
docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserver:v1.17.17 k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.17.17
docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/coredns:1.6.5 k8s.gcr.io/coredns:1.6.5
docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/etcd:3.4.3-0 k8s.gcr.io/etcd:3.4.3-0
docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.1 k8s.gcr.io/pause:3.1
docker rmi registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-scheduler:v1.17.17
docker rmi registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.17.17
docker rmi registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-controller-manager:v1.17.17
docker rmi registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserver:v1.17.17
docker rmi registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/coredns:1.6.5
docker rmi registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/etcd:3.4.3-0
docker rmi registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.1

拉取完对比一下

Master节点初始化

初始化集群

kubeadm init --pod-network-cidr=172.16.0.0/16 --apiserver-advertise-address=10.28.144.3 | tee kubeadm-init.log

CNI网络插件(calico、flannel、canal、waeve)

这里选择的calico，calico资源清单文件下载

wget https://docs.projectcalico.org/v3.18/manifests/calico.yaml

里面用到了4个镜像，需要科学上网才能下载，无法科学上网的小伙伴可以关注公众号，回复 calico 获取蓝奏云下载地址，不用登录即可下载。

修改为init时的网段，之后

kubectl create -f calico.yaml

查看状态

kubectl get po -n kube-system

Node节点加入

init时候的命令在其余两个节点运行一下即可

集群修复

如果集群被你不小心搞崩了，例如，kubectl命令无法执行，可以重新初始化master节点，重新加入node节点

重新初始化

kubeadm reset
rm -rf $HOME/.kube

之后重新执行前面的初始化集群步骤即可

Node节点重新加入

kubeadm reset
rm -rf /etc/cni/

之后重新执行前面的Node节点加入步骤即可

最后，重新安装calico。

一键安装

github-minikube 26k star

github-k3s 22k star

github-kubespray 13k star

github-sealos 10k star

参考

k8s学习-k8s初识、Centos下集群安装与一键离线安装

什么是k8s？

为什么选择k8s？

K8s概念

K8s架构

环境

安装一些之后用到的软件

firewalld

iptables

selinux

swap

调整时区

网桥等内核参数

开启IPVS

Container Runtime（Docker CE/containerd/CRI-O）

Docker CE安装

kubeadm/kops/Kubespray

iptable设置

kubeadm&&kubelet&&kubectl

镜像准备

查看需要的镜像

拉取镜像

方式一

方式二

Master节点初始化

初始化集群

CNI网络插件(calico、flannel、canal、waeve)

Node节点加入

集群修复

重新初始化

Node节点重新加入

一键安装

参考

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