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Kubernetes v1.16.0的基本部署

主机准备

4台主机,1主3从,都至少分配2个CPU和2g内存以上,主机信息如下。

主机Username@IP角色主机名
CentOS Linux 1root@192.168.1.15Managerk8s-master
CentOS Linux 2root@192.168.1.14Workerk8s-node1
CentOS Linux 3root@192.168.1.18Workerk8s-node2
CentOS Linux 4root@192.168.1.34Workerk8s-node3

操作系统版本均为:CentOS Linux release 7.9.2009 (Core) 操作系统内核版本均为:3.10.0-1160.el7.x86_64 使用命令ip addr show可以看到主机的IP地址,要保证4台主机可以相互ping通。

如果你使用ssh安装openssh服务,需要安装openssh-server:yum install openssh-server -y

修改主机名

系统初始的主机名是localhost.localdomain,我们需要将其修改一下,因为后面工作节点加入主节点以后,如果他们的主机名相同,那么主节点是看不到工作节点的。

按照上面的表格,我们将主机名进行修改

bash
hostnamectl --static set-hostname k8s-master # 主节点
hostnamectl --static set-hostname k8s-node1 # 工作节点1
hostnamectl --static set-hostname k8s-node2 # 工作节点2
hostnamectl --static set-hostname k8s-node3 # 工作节点3

重启后生效,也可以运行hostname $hostname直接生效

安装docker-ce 18.09.9(所有机器)

所有安装k8s的机器都需要安装docker,命令如下:

bash
# 安装docker所需的工具
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
# 配置阿里云的docker源
yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
# 指定安装这个版本的docker-ce
yum install -y docker-ce-18.09.9-3.el7
# 启动docker
systemctl enable docker && systemctl start docker

设置k8s环境准备条件(所有机器)

bash
# 关闭防火墙
systemctl disable firewalld
systemctl stop firewalld
# 关闭selinux
# 临时禁用selinux
setenforce 0
# 永久关闭 修改/etc/sysconfig/selinux文件设置
sed -i 's/SELINUX=permissive/SELINUX=disabled/' /etc/sysconfig/selinux
sed -i "s/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g" /etc/selinux/config
# 禁用交换分区
swapoff -a
# 永久禁用,打开/etc/fstab注释掉swap那一行。
sed -i 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab
# 修改内核参数
cat <<EOF >  /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
sysctl --system

安装k8s v1.16.0 (仅master管理节点)

如果还没安装docker,请参照步骤二安装docker-ce 18.09.9(所有机器)安装。如果没设置k8s环境准备条件,请参照步骤三设置k8s环境准备条件(所有机器)执行。

以上两个步骤检查完毕之后,继续以下步骤。

安装kubeadm、kubelet、kubectl

由于官方k8s源在google,国内无法访问,这里使用阿里云yum源

bash
# 执行配置k8s阿里云源
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=0
repo_gpgcheck=0
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF
# 安装kubeadm、kubectl、kubelet
yum install -y kubectl-1.16.0-0 kubeadm-1.16.0-0 kubelet-1.16.0-0
# 启动kubelet服务
systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

初始化k8s

下面命令中的192.168.1.15要改成你master节点的IP地址。

bash
# 下载管理节点中用到的6个docker镜像,你可以使用docker images查看到
kubeadm init --image-repository registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers --kubernetes-version v1.16.0 --apiserver-advertise-address 192.168.1.15 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --token-ttl 0

上面安装完后,会提示你输入如下命令,复制粘贴过来,执行。

bash
# 上面安装完成后,k8s会提示你输入如下命令,执行
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

记住node加入集群的命令 上面kubeadm init执行成功后会返回给你node节点加入集群的命令,等会要在node节点上执行,需要保存下来,如果忘记了,可以使用如下命令获取。

bash
kubeadm token create --print-join-command

以上,安装master节点完毕。可以使用kubectl get nodes查看一下,此时master处于NotReady状态,是因为还没有安装CNI网络插件,后面我们会安装flannel作为CNI网络插件。

安装k8s v1.16.0 (仅node工作节点)

如果还没安装docker,请参照步骤二安装docker-ce 18.09.9(所有机器)安装。如果没设置k8s环境准备条件,请参照步骤三设置k8s环境准备条件(所有机器)执行。

以上两个步骤检查完毕之后,继续以下步骤。

安装kubeadm、kubelet

bash
# 执行配置k8s阿里云源
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=0
repo_gpgcheck=0
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF
# 安装kubeadm、kubectl、kubelet
yum install -y  kubeadm-1.16.0-0 kubelet-1.16.0-0
# 启动kubelet服务
systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

使用上面master输出的命令加入集群,这里加入集群的命令每个人都不一样,可以登录master节点,使用kubeadm token create --print-join-command来获取。获取后执行如下。

bash
# 加入集群,如果这里不知道加入集群的命令,可以登录master节点,使用kubeadm token create --print-join-command 来获取
kubeadm join 192.168.1.15:6443 --token 0f700h.3isbt1pihv13ibfj --discovery-token-ca-cert-hash sha256:83020ba5ee2881b845958cfc007767c59e2052c18432f2d426d82fbf2bdcb59f

加入成功后,可以在master节点上使用kubectl get nodes命令查看到加入的节点。

安装flannel(仅master管理节点)

下载官方flannel配置文件kube-flannel.yml(需科学上网),我将文件内容放在文章最后,复制下来直接粘贴到一个名为kube-flannel.yml的文件中即可。

安装flannel

bash
kubectl apply -f kube-flannel.yml

安装完成后,稍作等待即可看到各个节点的状态由NotReady变为Ready。 此时Kubernetes的部署就完成了,可以在上面启动自己的服务,如nginx等。

节点维护命令 cordon,drain和uncordon

在主节点执行这些操作。

cordon

bash
kubectl cordon <node name>

cordon将节点标记为不可调度(unschedulable),但此时节点依然处于Ready状态,节点内的Pod依然正常运行,只是被禁用了调度,这意味着新的Pod将不会被调度到此节点上。

drain

bash
kubectl drain <node name>

drain命令可以将节点上的所有Pod安全平滑地驱逐到其他节点上,一旦它返回(没有报错),就可以下线此节点(如关掉此节点所在的虚拟机)。

uncordon

bash
kubectl uncordon <node name>

在执行完kubectl drain <node name>后,并未将节点下线,而是进行了某些升级操作,工作节点与主节点连接,那么可以使用uncordon命令,使节点重新变得可调度(schedulable)。

节点删除与重新加入

在主节点执行这些操作。

bash
kubectl delete node <node name>

在使用drain命令驱逐掉节点上的所有Pod后,可以使用delete node命令删除节点。删除之后可以kubectl get nodes查看节点是否被删除。

节点被删除后,如果要重新加入,需要在工作节点执行如下操作:

停掉kubelet : systemctl stop kubelet

删除之前的相关文件 : rm -rf /etc/kubernetes/*

重新加入集群(需要在主节点重新生成) : kubeadm join 192.168.1.15:6443 --token 2sfc0m.luzp9zcps2231dro --discovery-token-ca-cert-hash sha256:83020ba5ee2881b845958cfc007767c59e2052c18432f2d426d82fbf2bdcb59f

kube-flannel.yml

yml
---
apiVersion: policy/v1beta1
kind: PodSecurityPolicy
metadata:
  name: psp.flannel.unprivileged
  annotations:
    seccomp.security.alpha.kubernetes.io/allowedProfileNames: docker/default
    seccomp.security.alpha.kubernetes.io/defaultProfileName: docker/default
    apparmor.security.beta.kubernetes.io/allowedProfileNames: runtime/default
    apparmor.security.beta.kubernetes.io/defaultProfileName: runtime/default
spec:
  privileged: false
  volumes:
  - configMap
  - secret
  - emptyDir
  - hostPath
  allowedHostPaths:
  - pathPrefix: "/etc/cni/net.d"
  - pathPrefix: "/etc/kube-flannel"
  - pathPrefix: "/run/flannel"
  readOnlyRootFilesystem: false
  # Users and groups
  runAsUser:
    rule: RunAsAny
  supplementalGroups:
    rule: RunAsAny
  fsGroup:
    rule: RunAsAny
  # Privilege Escalation
  allowPrivilegeEscalation: false
  defaultAllowPrivilegeEscalation: false
  # Capabilities
  allowedCapabilities: ['NET_ADMIN', 'NET_RAW']
  defaultAddCapabilities: []
  requiredDropCapabilities: []
  # Host namespaces
  hostPID: false
  hostIPC: false
  hostNetwork: true
  hostPorts:
  - min: 0
    max: 65535
  # SELinux
  seLinux:
    # SELinux is unused in CaaSP
    rule: 'RunAsAny'
---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: flannel
rules:
- apiGroups: ['extensions']
  resources: ['podsecuritypolicies']
  verbs: ['use']
  resourceNames: ['psp.flannel.unprivileged']
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - pods
  verbs:
  - get
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - nodes
  verbs:
  - list
  - watch
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - nodes/status
  verbs:
  - patch
---
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: flannel
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: flannel
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: flannel
  namespace: kube-system
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: flannel
  namespace: kube-system
---
kind: ConfigMap
apiVersion: v1
metadata:
  name: kube-flannel-cfg
  namespace: kube-system
  labels:
    tier: node
    app: flannel
data:
  cni-conf.json: |
    {
      "name": "cbr0",
      "cniVersion": "0.3.1",
      "plugins": [
        {
          "type": "flannel",
          "delegate": {
            "hairpinMode": true,
            "isDefaultGateway": true
          }
        },
        {
          "type": "portmap",
          "capabilities": {
            "portMappings": true
          }
        }
      ]
    }
  net-conf.json: |
    {
      "Network": "10.244.0.0/16",
      "Backend": {
        "Type": "vxlan"
      }
    }
---
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: kube-flannel-ds
  namespace: kube-system
  labels:
    tier: node
    app: flannel
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: flannel
  template:
    metadata:
      labels:
        tier: node
        app: flannel
    spec:
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: kubernetes.io/os
                operator: In
                values:
                - linux
      hostNetwork: true
      priorityClassName: system-node-critical
      tolerations:
      - operator: Exists
        effect: NoSchedule
      serviceAccountName: flannel
      initContainers:
      - name: install-cni-plugin
       #image: flannelcni/flannel-cni-plugin:v1.0.1 for ppc64le and mips64le (dockerhub limitations may apply)
        image: rancher/mirrored-flannelcni-flannel-cni-plugin:v1.0.1
        command:
        - cp
        args:
        - -f
        - /flannel
        - /opt/cni/bin/flannel
        volumeMounts:
        - name: cni-plugin
          mountPath: /opt/cni/bin
      - name: install-cni
       #image: flannelcni/flannel:v0.17.0 for ppc64le and mips64le (dockerhub limitations may apply)
        image: rancher/mirrored-flannelcni-flannel:v0.17.0
        command:
        - cp
        args:
        - -f
        - /etc/kube-flannel/cni-conf.json
        - /etc/cni/net.d/10-flannel.conflist
        volumeMounts:
        - name: cni
          mountPath: /etc/cni/net.d
        - name: flannel-cfg
          mountPath: /etc/kube-flannel/
      containers:
      - name: kube-flannel
       #image: flannelcni/flannel:v0.17.0 for ppc64le and mips64le (dockerhub limitations may apply)
        image: rancher/mirrored-flannelcni-flannel:v0.17.0
        command:
        - /opt/bin/flanneld
        args:
        - --ip-masq
        - --kube-subnet-mgr
        resources:
          requests:
            cpu: "100m"
            memory: "50Mi"
          limits:
            cpu: "100m"
            memory: "50Mi"
        securityContext:
          privileged: false
          capabilities:
            add: ["NET_ADMIN", "NET_RAW"]
        env:
        - name: POD_NAME
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.name
        - name: POD_NAMESPACE
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.namespace
        volumeMounts:
        - name: run
          mountPath: /run/flannel
        - name: flannel-cfg
          mountPath: /etc/kube-flannel/
        - name: xtables-lock
          mountPath: /run/xtables.lock
      volumes:
      - name: run
        hostPath:
          path: /run/flannel
      - name: cni-plugin
        hostPath:
          path: /opt/cni/bin
      - name: cni
        hostPath:
          path: /etc/cni/net.d
      - name: flannel-cfg
        configMap:
          name: kube-flannel-cfg
      - name: xtables-lock
        hostPath:
          path: /run/xtables.lock
          type: FileOrCreate