K8s（Kubernetes）简介及安装部署

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2023-05-29 09:15 19阅读 0赞

**前言：**

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k8s是Kubernetes的简称，因为K和S之间有8个字母，所以才会被称为k8s。

k8s最初是在Google公司内部使用了10多年的技术，它的前身是叫做Borg（博格），直到2015年才被Google公司捐赠为开源项目。

如果之前我们有接触过OpenStack，那么应该知道管理VM虚拟机资源可以用OpenStack。那么管理容器所对应的开源平台是什么呢？k8s就是其中之一，在k8s之前也有很多容器管理平台，有docker自身的docker swarm，也有apache推出的Mesos等等。相比较而言，虽然k8s比其他推出的晚了些，但是丝毫不影响其火爆程度，除了其功能强大外，更何况它还有个好爹。

关于k8s更详细的介绍，可以移步至[k8s中文文档][k8s]或者[k8s官方网站][k8s 1] ，以便查看更多资料。

接下来开始安装部署k8s。

> 博文大纲：  
> 一、环境准备  
> 二、部署前准备
> 
>  *  1、检查docker版本、关闭防火墙及Selinux、清空iptables规则、禁用Swap交换分区
>  *  2、配置ssh免密登录、主机名解析及yum源
>  *  3、打开iptables桥接功能及路由转发  
>     三、配置k8s群集
>  *  1、安装部署k8s相关工具
>  *  2、初始化k8s集群
>  *  3、配置master节点状态
>  *  4、配置node01及node02加入master群集
>  *  5、部署后的优化配置

## 一、环境准备 ##

![K8s（Kubernetes）简介及安装部署][K8s_Kubernetes]

**注：上述三台centos 7.3服务器，均运行docker服务，如果是测试环境，那么内存最少2G，CPU至少双核，并且docker服务的版本不建议过高，最好是18.09及以下。**

如需部署docker服务，可参考博文：[Docker的安装详细配置][Docker]

## 二、部署前准备 ##

### 1、检查docker版本、关闭防火墙及Selinux、清空iptables规则、禁用Swap交换分区 ###

**注：以下操作需要在三台docker主机上分别配置一次,哪怕是在生产环境，都需要进行以下操作，因为k8s有它自己的安全策略。**

[root@master ~]# docker -v       #确认docker版本
    Docker version 18.09.0, build 4d60db4
    #关闭防火墙
    [root@master ~]# systemctl stop firewalld
    [root@master ~]# systemctl disable firewalld
    #关闭Selinux
    [root@master ~]# setenforce 0    
    [root@master ~]# vim /etc/sysconfig/selinux 
    SELINUX=disabled          #将此处改为disabled
    [root@master ~]# iptables -F    #清空iptables规则
    #重启docker服务
    [root@master ~]# systemctl daemon-reload
    [root@master ~]# systemctl restart docker
    #禁用swap交换分区
    [root@master ~]# swapoff -a   #临时禁用swap
    [root@master ~]# vim /etc/fstab     #打开自动挂载的配置文件，将swap配置项注释掉
    #/dev/mapper/cl-swap     swap                    swap    defaults        0 0
    #就注释掉上面那行
    [root@node02 ~]# mount -a    #重新加载挂载的配置文件
    [root@node02 ~]# free -h     #确认输出的swap行如下（都为0）：
    Swap:            0B          0B          0B

### 2、配置ssh免密登录、主机名解析及yum源 ###

**注：以下没有特别说明的操作，在master主机上操作即可**

[root@master ~]# tail -3 /etc/hosts        #在该文件添加三台主机的解析
    192.168.20.6 master
    192.168.20.7 node01
    192.168.20.8 node02
    #配置ssh免密登录（为了方便在主机间复制配置文件，可不做）
    [root@master ~]# ssh-keygen -t rsa  
    [root@master ~]# ssh-copy-id node01
    [root@master ~]# ssh-copy-id node02
    #将更改后的hosts文件发送到node01及node02
    [root@master ~]# scp /etc/hosts node01:/etc/
    [root@master ~]# scp /etc/hosts node02:/etc/
    #接下来配置yum源
    [root@master ~]# vim /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo  #编辑yum文件
    [kubernetes]
    name=kubneters
    baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/
    enabled=1
    gpgcheck=0
    #以上url是阿里开源镜像站，可复制网址自行查看
    [root@master yum.repos.d]# yum repolist    #查看刚刚配置的yum源中有没有可用的包
    kubernetes               kubneters                      421  #返回的这一行不可为0
    [root@master yum.repos.d]# yum makecache    #制作yum元数据缓存
    #将yum源的配置文件复制到另外两台节点主机上
    [root@master ~]# scp /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo node01:/etc/yum.repos.d/
    [root@master ~]# scp /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo node02:/etc/yum.repos.d/
    #在另外两台主机上，都需执行以下两条命令
    [root@node01 ~]# yum repolist
    kubernetes               kubneters                      421  #返回的这一行不可为0
    [root@node01 ~]# yum makecache

### 3、打开iptables桥接功能及路由转发 ###

**同样，没有特别说明的配置，在master上进行配置即可。**

#打开iptables桥接功能
    [root@master ~]# vim /etc/sysctl.d/k8s.conf    #写入以下配置
    net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
    net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
    [root@master ~]# sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf   #刷新配置
    net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
    net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
    # PS：如果报错“找不到文件”，需要执行下面的命令以便加载一个模块。
    [root@master ~]# modprobe br_netfilter    #加载br_netfileter模块
    #将配置的k8s.conf文件复制到另外两台节点
    #将配置文件复制到另外两台节点后，需要在node01及02上分别执行下面的命令进行刷新
    [root@node02 ~]# sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf     #刷新配置文件
    #接下来开启路由转发（三台docker主机上都需要进行以下操作）
    [root@master ~]# echo "net.ipv4.ip_forward = 1" >> /etc/sysctl.conf 
    #开启路由转发
    [root@master ~]# sysctl -p    #刷新配置
    net.ipv4.ip_forward = 1

配置至此，部署前的工作就完成了。

在进行接下来的操作前，需要先[下载][Link 1]我提供的镜像。

## 三、配置k8s群集 ##

### 1、安装部署k8s相关工具 ###

**注：以下操作在master主机上进行**

[root@master ~]# yum -y install kubelet-1.15.0-0 kubeadm-1.15.0-0 kubectl-1.15.0-0  
    #安装k8s的master所需组件
    [root@master ~]# systemctl enable kubelet   
    #将kubelet加入开机自启，但现在不要启动
    [root@master ~]# mkdir images     
    [root@master ~]# cd images/
    [root@master images]# rz   #上传我提供的所有镜像包，共8个镜像包
    [root@master images]# ls   #确认上传的镜像包
    coredns-1-3-1.tar         kube-proxy-1-15.tar
    etcd-3-3-10.tar           kube-scheduler-1-15.tar
    kube-apiserver-1-15.tar   myflannel-11-0.tar
    kube-controller-1-15.tar  pause-3-1.tar
    #接下来导入上传的镜像包到docker镜像中
    [root@master images]# docker load < coredns-1-3-1.tar 
    [root@master images]# docker load < etcd-3-3-10.tar 
    [root@master images]# docker load < kube-apiserver-1-15.tar 
    [root@master images]# docker load < kube-controller-1-15.tar 
    [root@master images]# docker load < kube-proxy-1-15.tar 
    [root@master images]# docker load < kube-scheduler-1-15.tar 
    [root@master images]# docker load < pause-3-1.tar 
    [root@master images]# docker load < myflannel-11-0.tar

### 2、初始化k8s集群 ###

[root@master images]# kubeadm init --kubernetes-version=v1.15.0 --pod-network-cidr=10.224.0.0/16 --service-cidr=10.96.0.0/12 --ignore-preflight-errors=Swap
                        
    kubeadm join 192.168.20.6:6443 --token xfp7g5.6f2bdfjybt8a1j7r \
        --discovery-token-ca-cert-hash sha256:17895c549344a83daae4318360dc9c9212b5dc3b1fb7d79ef84a640c63e489e2 
                        
                    
    [root@master images]# mkdir -p $HOME/.kube
    [root@master images]# cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
    [root@master images]# chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

返回的信息截图如下，供参考：

![K8s（Kubernetes）简介及安装部署][K8s_Kubernetes 1]

### 3、配置master节点状态 ###

[root@master images]# kubectl get nodes    #查看群集节点信息
    NAME     STATUS     ROLES    AGE   VERSION
    master   NotReady   master   14m   v1.15.0
    #可以看到master当前状态为未准备

接下来可以去[github官网][github]进行以下操作以便查看相应的命令：

![K8s（Kubernetes）简介及安装部署][K8s_Kubernetes 2]

![K8s（Kubernetes）简介及安装部署][K8s_Kubernetes 3]

点击进入后，下拉页面到以下位置，并复制指定的命令到master节点执行一下：  
![K8s（Kubernetes）简介及安装部署][K8s_Kubernetes 4]

[root@master images]# kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
    #执行在github官网复制的命令

以上只是方式之一，在网络状况良好的情况下建议使用上述方法（调用远端文件执行一下），**若网速较差，建议使用以下方法：**

[root@master images]# wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
    #将github官网指定的.yml配置文件下载到本地
    [root@master images]# ls | grep flannel.yml   #确定下载到了当前目录
    kube-flannel.yml
    [root@master images]# kubectl apply -f kube-flannel.yml  #指定下载的.yml文件执行相应命令

上述方法，二选一进行配置即可。

[root@master images]# kubectl get nodes   #再次查看master状态，发现已经成为了“Ready”
    NAME     STATUS   ROLES    AGE   VERSION
    master   Ready    master   30m   v1.15.0
    [root@master images]# ls /etc/kubernetes/    #k8s的配置文件目录
    [root@master images]# ls /etc/kubernetes/manifests/   #k8s的.yaml文件存放目录

### 4、配置node01及node02加入master群集 ###

**以下操作需要在node01及node02分别执行一次**

[root@node01 ~]# yum -y install kubelet-1.15.0-0 kubeadm-1.15.0-0
    #安装k8s相关组件
    [root@node01 ~]# systemctl enable kubelet.service    #设置为开机自启
    [root@node01 ~]# mkdir images
    [root@node01 ~]# cd images/
    [root@node01 images]# rz   #上传我提供的镜像文件，共三个，是下面 ls 命令查看的三个
    
    [root@node01 images]# ls    #需要上传的镜像文件如下
    kube-proxy-1-15.tar  myflannel-11-0.tar  pause-3-1.tar
    [root@node01 images]# docker load < kube-proxy-1-15.tar
    [root@node01 images]# docker load < myflannel-11-0.tar
    [root@node01 images]# docker load < pause-3-1.tar
    [root@node01 images]# kubeadm join 192.168.20.6:6443 --token xfp7g5.6f2bdfjybt8a1j7r --discovery-token-ca-cert-hash sha256:17895c549344a83daae4318360dc9c9212b5dc3b1fb7d79ef84a640c63e489e2
    #执行master初始化群集时返回的命令，以便加入到master的群集中

返回以下信息，则表示加入成功：

![K8s（Kubernetes）简介及安装部署][K8s_Kubernetes 5]

**自行将上述配置在node02主机上配置一次即可**

当在node01及node02依次配置完成后，即可在master上进行查看节点状态，如下：

[root@master images]# kubectl get nodes    #在master上查看节点信息都为“Ready”
    NAME     STATUS   ROLES    AGE     VERSION
    master   Ready    master   51m     v1.15.0
    node01   Ready    <none>   4m19s   v1.15.0
    node02   Ready    <none>   4m13s   v1.15.0

### 5、部署后的优化配置 ###

> 其实配置至此，K8s已经完成了，但是为了以后更为方便的使用k8s，建议优化以下几项：
> 
>  *  设置table键的默认间距；
>  *  设置kubectl命令自动补全；
>  *  优化开机自启配置。

#### 1）设置table默认间距（该优化只需在master上进行配置即可，由于经常需要编写.yml文件所以才需要更改table间距） ####

[root@master images]# cd           #切换至宿主目录
    [root@master ~]# echo "set tabstop=2" >> .vimrc   #将此参数写入.vimrc文件
    [root@master ~]# bash    #切换shell环境，使更改生效

#### 2）设置kubectl命令自动补全（master和node节点都可配置） ####

[root@master ~]# yum -y install bash-completion
    [root@master ~]# source /usr/share/bash-completion/bash_completion 
    [root@master ~]# source <(kubectl completion bash)
    [root@master ~]# echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bashrc

#### 3）确认k8s群集没有问题，并设置为开机自启 ####

**master主机操作如下：**

[root@master ~]# kubectl get pod -n kube-system   
    #查看pod资源，类似于docker中的容器，确保返回的信息都是running
    #“-n kube-system”：是k8s的名称空间

上述命令返回的信息如下：  
![K8s（Kubernetes）简介及安装部署][K8s_Kubernetes 6]

**master和node节点上都需要进行以下操作，以便设置为开机自启：**

[root@master ~]# systemctl enable kubelet
    [root@master ~]# systemctl enable docker

设置为开机自启后，k8s群集的配置基本完成了，现在可以重启一下这三台服务器，如果重启后，执行下面的命令，状态都还是running，则表示绝对没有问题了。

[root@master ~]# kubectl get pod -n kube-system    #重启后验证状态是否还都是running

———————— 本文至此结束，感谢阅读 ————————

[k8s]: https://www.kubernetes.org.cn/k8s
[k8s 1]: https://kubernetes.io
[K8s_Kubernetes]: https://s1.51cto.com/images/blog/201911/04/a2f2692d791180d06672690094da661c.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=
[Docker]: https://blog.51cto.com/14154700/2442086
[Link 1]: https://pan.baidu.com/s/1hAgloF231dYtD2gjH2g3eg
[K8s_Kubernetes 1]: https://s1.51cto.com/images/blog/201911/04/e5b92996bde30c3a2080aa82b3683fa9.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=
[github]: https://github.com
[K8s_Kubernetes 2]: https://s1.51cto.com/images/blog/201911/04/f4579d651e7e4f89b1814cd750578716.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=
[K8s_Kubernetes 3]: https://s1.51cto.com/images/blog/201911/04/f4b704f9c86768e6d048ac2da081fa39.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=
[K8s_Kubernetes 4]: https://s1.51cto.com/images/blog/201911/04/896d2657027ef2f57007cfd6a4788e93.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=
[K8s_Kubernetes 5]: https://s1.51cto.com/images/blog/201911/04/6c14293037f8c233bcc81e71f7efb6fd.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=
[K8s_Kubernetes 6]: https://s1.51cto.com/images/blog/201911/04/8f6c9c8d57787155699d8f463e83430c.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=