Kubernetes集群搭建——kubeadm方式

艺帆风顺 发布于 2025-04-02 13 次阅读


1.1kubeadm

Kubeadm是一个K8s部署工具,提供kubeadm init和kubeadm join,用于快速部署Kubernetes集群。

1.2kubeadm工具功能:

  • kubeadm init:初始化一个Master节点

  • kubeadm join:将工作节点加入集群

  • kubeadm upgrade:升级K8s版本

  • kubeadm token:管理 kubeadm join 使用的令牌

  • kubeadm reset:清空 kubeadm init 或者 kubeadm join 对主机所做的任何更改

  • kubeadm version:打印 kubeadm 版本

  • kubeadm alpha:预览可用的新功能

二、准备环境

2.1服务器要求:

  • 建议最小硬件配置:2核CPU、2G内存、20G硬盘

  • 服务器最好可以访问外网,会有从网上拉取镜像需求,如果服务器不能上网,需要提前下载对应镜像并导入节点

软件环境:

软件

版本

操作系统

CentOS7.9_x64 (mini)

Docker

20-ce

Kubernetes

1.25

服务器规划:

角色

IP

k8s-master

192.168.40.130

k8s-node1

192.168.40.131

k8s-node2

192.168.40.132

架构图:

编辑

三、操作系统初始化配置【所有节点】

# 关闭防火墙
    systemctl stop firewalld
    systemctl disable firewalld
     # 关闭selinux
      sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config # 永久
      setenforce 0 # 临时

       # 关闭swap
        swapoff -a # 临时
        sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab # 永久
        # 根据规划设置主机名
        hostnamectl set-hostname 

        # 在master添加hosts
          cat >> /etc/hosts 
          192.168.40.130 k8s-master
          192.168.40.131 k8s-node1
          192.168.40.132 k8s-node2
          EOF

          编辑

          # 将桥接的IPv4流量传递到iptables的链

            cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf 
            net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
            net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
            EOF

            编辑

            sysctl --system # 生效 

            编辑

            # 时间同步

              yum install ntpdate -y #没有即可执行安装 
              ntpdate time.windows.com

              编辑

              四、安装Docker/kubeadm/kubelet【所有节点】

              4.1 安装Docker

                #下载docker yum源文件wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo #安装docker yum -y install docker-ce
                #设置docker开机自启和启动docker
                systemctl enable docker && systemctl start docker

                4.2配置镜像下载加速器

                  cat > /etc/docker/daemon.json { "registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"], "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]}
                  EOF
                   #查看是否写入文件
                    systemctl restart docker
                    docker info

                    4.3安装cri-dockerd

                    Kubernetes v1.24移除docker-shim的支持,而Docker Engine默认又不支持CRI标准,因此二者默认无法再直接集成。为此,Mirantis和Docker联合创建了cri-dockerd项目,用于为Docker Engine提供一个能够支持到CRI规范的桥梁,从而能够让Docker作为Kubernetes容器引擎。CRI    容器运行时接口

                    如图所示:

                    编辑


                      wget https://github.com/Mirantis/cri-dockerd/releases/download/v0.2.5/cri-dockerd-0.2.5-3.el7.x86_64.rpm
                      rpm -ivh cri-dockerd-0.2.5-3.el7.x86_64.rpm

                      4.4指定依赖镜像地址

                        vi /usr/lib/systemd/system/cri-docker.service

                        ExecStart=/usr/bin/cri-dockerd --container-runtime-endpoint fd:// --pod-infra-container-image=registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.7
                        systemctl daemon-reload #重新加载守护程序#设置cri-docker开机自启和启动cri-dockersystemctl enable cri-docker && systemctl start cri-docker

                        4.5 添加阿里云的k8s YUM软件源

                          cat > /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

                          4.6安装kubeadm,kubelet和kubectl

                          下载指定版本号:

                            yum install -y kubelet-1.25.0 kubeadm-1.25.0 kubectl-1.25.0
                            systemctl enable kubelet

                            4.7. 部署Kubernetes Master

                            在192.168.40.130(Master)执行。

                              kubeadm init 
                              --apiserver-advertise-address=192.168.40.130
                              --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers
                              --kubernetes-version v1.25.0
                              --service-cidr=10.96.0.0/12
                              --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock
                              --ignore-preflight-errors=all
                              参数详解
                              • --apiserver-advertise-address 集群通告地址

                              • --image-repository 由于默认拉取镜像地址k8s.gcr.io国内无法访问,这里指定阿里云镜像仓库地址

                              • --kubernetes-version K8s版本,与上面安装的一致

                              • --service-cidr 集群内部虚拟网络,Pod统一访问入口

                              • --pod-network-cidr Pod网络,与下面部署的CNI网络组件yaml中保持一致

                              • --cri-socket 指定cri-dockerd接口,如果是containerd则使用--cri-socket unix:///run/containerd/containerd.sock

                              初始化完成后,最后会输出一个join命令,先记住,下面用。

                              编辑

                              拷贝kubectl使用的连接k8s认证文件到默认路径:

                              编辑

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

                                 查看工作节点:

                                  kubectl get nodes
                                  NAME STATUS ROLES AGE VERSION
                                  k8s-master NotReady control-plane 20s v1.25.0
                                  注:由于网络插件还没有部署,还没有准备就绪 NotReady,先继续

                                  4.8 加入Kubernetes Node

                                  在(Node)执行。

                                  向集群添加新节点,执行在kubeadm init输出的kubeadm join命令并手动加上--cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock

                                  kubeadm join 192.168.40.130:6443 --token xn4k4x.5ewu3lpjl6n13dh7 --discov ery-token-ca-cert-hash sha256:0e0d907c485894ce2c07b7bdc1a2c939fb550f6d06ba9760cbdc7ebf127bf1b6 --cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock

                                  默认token有效期为24小时,当过期之后,该token就不可用了。这时就需要重新创建token。

                                  重新生成token

                                  #重新生成token,在master节点执行
                                  kubeadm token create --print-join-command

                                  参考资料:kubeadm join | Kubernetes

                                  4.9部署容器网络(CNI)

                                  Calico是一个纯三层的数据中心网络方案,是目前Kubernetes主流的网络方案。

                                  下载YAML:

                                  https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml --no-check-certificate
                                  #提示要加上这一条指令

                                   下载完后还需要修改里面定义Pod网络(CALICO_IPV4POOL_CIDR),与前面kubeadm init的 --pod-network-cidr指定的一样。

                                  vim calico.yaml

                                  编辑

                                  修改完后文件后,部署:

                                  kubectl apply -f calico.yaml
                                  #获取状态 
                                  kubectl get pods -n kube-system
                                  #注意:这一步会创建容器,需要点时间,等候五到十分钟

                                  编辑

                                  过了五到十分钟,再次查看

                                  编辑

                                  显示全部运行起来了

                                  4.10长时间没有创建成功

                                  方法一:选择离线导入的方式

                                  编辑

                                  上传离线压缩包然后解压

                                  编辑

                                   在执行下列命令导入离线包

                                  ls *.tar |xargs -i docker load -i {}

                                  编辑

                                  重新加载calico.yaml文件

                                  编辑

                                   再次查看状态

                                  kubectl get pods -n kube-system

                                  编辑

                                  Calico Pod都Running,节点也会准备就绪。

                                  方法二:手动下载

                                  先查看缺哪个镜像包

                                  grep image calico.yaml

                                  编辑

                                   使用docker pull +镜像包明的方式,把它们拉下来等

                                  例如:

                                  编辑

                                   编辑

                                  然后再次部署

                                  编辑

                                   等待五到十分钟再次查看状态发现都已经运行

                                  编辑

                                   注:以后所有yaml文件都只在Master节点执行。

                                  安装目录:/etc/kubernetes/

                                  组件配置文件目录:/etc/kubernetes/manifests/

                                  参考资料:Creating a cluster with kubeadm | Kubernetes

                                  到这里k8s集群搭建完成

                                  五、测试kubernetes集群

                                  在kubernetes集群中创建一个pod,验证是否正常运行

                                  #创建一个nginx容器
                                  kubectl create deployment nginx --image=nginx

                                  编辑

                                   #查看创建的状态

                                  kubectl get pod

                                  #显示还在创建中,稍等几分钟

                                  编辑

                                    #再次查看,创建完成

                                  编辑

                                    #暴露nginx端口

                                  kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort

                                  编辑

                                   #查看对外的端口

                                  kubectl get pod,svc

                                  编辑

                                   #接着使用任意节点的IP加端口访问创建的nginx页面

                                  编辑

                                  测试成功

                                  六、可以安装 Dashboard来图形化管理k8s资源

                                  Dashboard是官方提供的一个UI,可用于基本管理K8s资源。

                                  YAML下载地址:

                                  #这个连接失败
                                  wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.4.0/aio/deploy/recommended.yaml

                                  下载文件上传到服务器,我这里用kubernetes-dashboard.yaml

                                  默认Dashboard只能集群内部访问,修改Service为NodePort类型,暴露到外部:

                                  vi recommended.yaml
                                    ...
                                    kind: Service
                                    apiVersion: v1
                                    metadata:
                                    labels:
                                    k8s-app: kubernetes-dashboard
                                    name: kubernetes-dashboard
                                    namespace: kubernetes-dashboard
                                    spec:
                                    ports:
                                    - port: 443
                                    targetPort: 8443
                                    nodePort: 30001
                                    selector:
                                    k8s-app: kubernetes-dashboard
                                    type: NodePort
                                    ...

                                    编辑

                                      kubectl apply -f recommended.yaml #注意生成容器会要点时间

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                                      #获取状态

                                    kubectl get pods -n kubernetes-dashboard

                                    #容器状态 

                                    编辑

                                       访问地址:https://NodeIP:30001

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                                    创建service account并绑定默认cluster-admin管理员集群角色:

                                      # 创建用户
                                      kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kubernetes-dashboard
                                      # 用户授权kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kubernetes-dashboard:dashboard-admin
                                      # 获取用户Tokenkubectl create token dashboard-admin -n kubernetes-dashboard

                                       编辑

                                       使用输出的token登录Dashboard。

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                                      通过图形化的方式创建pod

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                                       到这里k8s安装拓展就结束了