Centos 使用kubeadm安装Kubernetes 1.15.3

时间 2019-11-05

标签 centos 使用 kubeadm 安装 kubernetes 1.15.3 栏目 CentOS 繁體版

原文原文链接

原本没打算搞这个文章的，第一里面有瑕疵（没搞定的地方），第二在个人Ubuntu 18 Kubernetes集群的安装和部署以及Helm的安装也有安装，第三和社区的问文章比较雷同 https://www.kubernetes.org.cn/5551.htmlhtml

kubeadm是Kubernetes官方提供的用于快速安装Kubernetes集群的工具，伴随Kubernetes每一个版本的发布都会同步更新，kubeadm会对集群配置方面的一些实践作调整，经过实验kubeadm能够学习到Kubernetes官方在集群配置上一些新的最佳实践。node

最近发布的Kubernetes 1.15.2中，kubeadm对HA集群的配置已经达到beta可用，说明kubeadm距离生产环境中可用的距离愈来愈近了。linux

1.准备

1.1系统配置

在安装以前，须要先作以下准备。两台Centos 18以下：nginx

192.168.100.11 k8s-master
192.168.100.12 k8s-node

禁用防火墙：git

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

禁用SELINUX：github

setenforce 0

vi /etc/selinux/config
SELINUX=disabled

建立vi /etc/sysctl.d/k8s.conf文件，添加以下内容：docker

net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1

执行命令使修改生效。json

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

1.2kube-proxy开启ipvs的前置条件

因为ipvs已经加入到了内核的主干，在全部的Kubernetes节点k8s-master和k8s-node上执行如下脚本:bootstrap

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

上面脚本建立了的/etc/sysconfig/modules/ipvs.modules文件，保证在节点重启后能自动加载所需模块。使用如下命令查看是否已经正确加载所需的内核模块。centos

lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4

接下来还须要确保各个节点上已经安装了ipset软件包。

yum install ipset

为了便于查看ipvs的代理规则，最好安装一下ipvsadm管理工具。

 yum install ipvsadm

若是以上前提条件若是不知足，则即便kube-proxy的配置开启了ipvs模式，也会退回到iptables模式。

1.3安装Docker

Kubernetes从1.6开始使用CRI(Container Runtime Interface)容器运行时接口。默认的容器运行时仍然是Docker，使用的是kubelet中内置dockershim CRI实现。

安装docker的yum源:

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
yum-config-manager  --add-repo  https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

查看最新的Docker版本：

yum list docker-ce.x86_64  --showduplicates |sort -r

这里在各节点安装docker的18.09.7版本。

yum makecache fast
yum install -y --setopt=obsoletes=0 docker-ce-18.09.7-3.el7 
systemctl start docker
systemctl enable docker

确认一下iptables filter表中FOWARD链的默认策略(pllicy)为ACCEPT。

iptables -nvL

1.4 修改docker cgroup driver为systemd

根据文档CRI installation中的内容，对于使用systemd做为init system的Linux的发行版，使用systemd做为docker的cgroup driver能够确保服务器节点在资源紧张的状况更加稳定，所以这里修改各个节点上docker的cgroup driver为systemd。

建立或修改vi /etc/docker/daemon.json：

{
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
}

重启docker：

systemctl restart docker

docker info | grep Cgroup
Cgroup Driver: systemd

2.使用kubeadm部署Kubernetes

2.1 安装kubeadm和kubelet

下面在各节点安装kubeadm和kubelet：

cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://packages.cloud.google.com/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://packages.cloud.google.com/yum/doc/yum-key.gpg
        https://packages.cloud.google.com/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

测试地址https://packages.cloud.google.com/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64是否可用

curl https://packages.cloud.google.com/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64

yum makecache fast
yum install -y kubelet kubeadm kubectl

从安装结果能够看出还安装了cri-tools, kubernetes-cni, socat三个依赖：

官方从Kubernetes 1.14开始将cni依赖升级到了0.7.5版本
socat是kubelet的依赖
cri-tools是CRI(Container Runtime Interface)容器运行时接口的命令行工具

运行kubelet –help能够看到原来kubelet的绝大多数命令行flag参数都被DEPRECATED了，

而官方推荐咱们使用–config指定配置文件，并在配置文件中指定原来这些flag所配置的内容。具体内容能够查看这里Set Kubelet parameters via a config file。这也是Kubernetes为了支持动态Kubelet配置（Dynamic Kubelet Configuration）才这么作的，参考Reconfigure a Node’s Kubelet in a Live Cluster。

kubelet的配置文件必须是json或yaml格式，具体可查看这里。

Kubernetes 1.8开始要求关闭系统的Swap，若是不关闭，默认配置下kubelet将没法启动。关闭系统的Swap方法以下:

swapoff -a

修改 /etc/fstab 文件，注释掉 SWAP 的自动挂载，使用确认swap已经关闭。 swappiness参数调整，修改 /etc/sysctl.d/k8s.conf添加下面一行：

vm.swappiness=0

执行sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf使修改生效。

2.2 使用kubeadm init初始化集群

在各节点开机启动kubelet服务：

systemctl enable kubelet.service

使用 kubeadm config print init-defaults 能够打印集群初始化默认的配置,

从默认的配置中能够看到，可使用imageRepository定制在集群初始化时拉取k8s所需镜像的地址。基于默认配置定制出本次使用kubeadm初始化集群所需的配置文件kubeadm.yaml：

apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2
kind: InitConfiguration
localAPIEndpoint:
  advertiseAddress: 192.168.100.11
  bindPort: 6443
nodeRegistration:
  taints:
  - effect: PreferNoSchedule
    key: node-role.kubernetes.io/master
---
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2
kind: ClusterConfiguration
kubernetesVersion: v1.15.3
networking:
  podSubnet: 10.244.0.0/16

使用kubeadm默认配置初始化的集群，会在master节点打上node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule的污点，阻止master节点接受调度运行工做负载。这里测试环境只有两个节点，因此将这个taint修改成node-role.kubernetes.io/master:PreferNoSchedule。

在开始初始化集群以前可使用 kubeadm config images pull 预先在各个节点上拉取所k8s须要的docker镜像。

接下来使用kubeadm初始化集群，选择k8s-master做为Master Node，在k8s-master上执行下面的命令：

kubeadm init --config kubeadm.yaml

上面记录了完成的初始化输出的内容，根据输出的内容基本上能够看出手动初始化安装一个Kubernetes集群所须要的关键步骤。其中有如下关键内容：

[kubelet-start] 生成kubelet的配置文件”/var/lib/kubelet/config.yaml”
[certs]生成相关的各类证书
[kubeconfig]生成相关的kubeconfig文件
[control-plane]使用/etc/kubernetes/manifests目录中的yaml文件建立apiserver、controller-manager、scheduler的静态pod
[bootstraptoken]生成token记录下来，后边使用kubeadm join往集群中添加节点时会用到
下面的命令是配置常规用户如何使用kubectl访问集群：

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

最后给出了将节点加入集群的命令kubeadm join 192.168.100.11:6443 --token 8msx9w.mi6nrzcqn48p6o0u \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:83a6b4e2ddc275858564ab3a4bea7d72eb3ede6cf5ec40db87dabb39ba1a2d87

查看一下集群状态，确认个组件都处于healthy状态：

kubectl get cs
NAME                 STATUS    MESSAGE             ERROR
controller-manager   Healthy   ok                  
scheduler            Healthy   ok                  
etcd-0               Healthy   {"health":"true"}

集群初始化若是遇到问题，可使用下面的命令进行清理：

kubeadm reset
ifconfig cni0 down
ip link delete cni0
ifconfig flannel.1 down
ip link delete flannel.1
rm -rf /var/lib/cni/

2.3 安装Pod Network

接下来安装flannel network add-on：

curl -O https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
kubectl apply -f  kube-flannel.yml

这里注意kube-flannel.yml这个文件里的flannel的镜像是0.11.0，quay.io/coreos/flannel:v0.11.0-amd64

若是Node有多个网卡的话，参考flannel issues 39701，目前须要在kube-flannel.yml中使用–iface参数指定集群主机内网网卡的名称，不然可能会出现dns没法解析。须要将kube-flannel.yml下载到本地，flanneld启动参数加上–iface=<iface-name>

containers:
      - name: kube-flannel
        image: quay.io/coreos/flannel:v0.11.0-amd64
        command:
        - /opt/bin/flanneld
        args:
        - --ip-masq
        - --kube-subnet-mgr
        - --iface=eth1
......

使用kubectl get pod --all-namespaces=true -o wide 或者 kubectl get pod -n kube-system 确保全部的Pod都处于Running状态。

2.4 测试集群DNS是否可用

kubectl run curl --image=radial/busyboxplus:curl -it
kubectl run --generator=deployment/apps.v1beta1 is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl create instead.
If you don't see a command prompt, try pressing enter.
[ root@curl-5cc7b478b6-r997p:/ ]$

进入后执行nslookup kubernetes.default确认解析正常:

nslookup kubernetes.default
Server:    10.96.0.10
Address 1: 10.96.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local

Name:      kubernetes.default
Address 1: 10.96.0.1 kubernetes.default.svc.cluster.local

2.5 向Kubernetes集群中添加Node节点

下面将node2这个主机添加到Kubernetes集群中，在node2上执行:

kubeadm join 192.168.100.11:6443 --token 8msx9w.mi6nrzcqn48p6o0u --discovery-token-ca-cert-hash sha256:83a6b4e2ddc275858564ab3a4bea7d72eb3ede6cf5ec40db87dabb39ba1a2d87

node2加入集群非常顺利，下面在master节点上执行命令查看集群中的节点：

kubectl get node
NAME         STATUS   ROLES    AGE    VERSION
k8s-master   Ready    master   12m    v1.15.3
k8s-node     Ready    <none>   3m1s   v1.15.3

2.5.1 如何从集群中移除Node

若是须要从集群中移除node2这个Node执行下面的命令：

在master节点上执行：

kubectl drain k8s-node --delete-local-data --force --ignore-daemonsets
kubectl delete node k8s-node

在node2上执行：

kubeadm reset
ifconfig cni0 down
ip link delete cni0
ifconfig flannel.1 down
ip link delete flannel.1
rm -rf /var/lib/cni/

在node1上执行：

kubectl delete node node2

2.6 kube-proxy开启ipvs

修改ConfigMap的kube-system/kube-proxy中的config.conf，mode: “ipvs”

kubectl edit cm kube-proxy -n kube-system

以后重启各个节点上的kube-proxy pod：

kubectl get pod -n kube-system | grep kube-proxy | awk '{system("kubectl delete pod "$1" -n kube-system")}'
[root@k8s-master ~]# kubectl get pod -n kube-system | grep kube-proxy
kube-proxy-f9rnj                     1/1     Running   0          39s
kube-proxy-q6hks                     1/1     Running   0          44s
[root@k8s-master ~]# kubectl logs kube-proxy-f9rnj   -n kube-system
I0822 09:49:35.870937       1 server_others.go:170] Using ipvs Proxier.
W0822 09:49:35.871397       1 proxier.go:401] IPVS scheduler not specified, use rr by default
I0822 09:49:35.872146       1 server.go:534] Version: v1.15.3

日志中打印出了Using ipvs Proxier，说明ipvs模式已经开启。

3.Kubernetes经常使用组件部署

愈来愈多的公司和团队开始使用Helm这个Kubernetes的包管理器，这里也将使用Helm安装Kubernetes的经常使用组件。

3.1 Helm的安装

Helm由客户端命helm令行工具和服务端tiller组成，Helm的安装十分简单。下载helm命令行工具到master节点node1的/usr/local/bin下，这里下载的2.14.1版本：

curl -O https://get.helm.sh/helm-v2.14.1-linux-amd64.tar.gz
tar -zxvf helm-v2.14.1-linux-amd64.tar.gz
cd linux-amd64/
cp helm /usr/local/bin/

为了安装服务端tiller，还须要在这台机器上配置好kubectl工具和kubeconfig文件，确保kubectl工具能够在这台机器上访问apiserver且正常使用。这里的node1节点已经配置好了kubectl。

由于Kubernetes APIServer开启了RBAC访问控制，因此须要建立tiller使用的service account: tiller并分配合适的角色给它。详细内容能够查看helm文档中的Role-based Access Control。这里简单起见直接分配cluster-admin这个集群内置的ClusterRole给它。建立helm-rbac.yaml文件：

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: tiller
  namespace: kube-system
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: tiller
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: cluster-admin
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: tiller
    namespace: kube-system

kubectl create -f helm-rbac.yaml

接下来使用helm部署tiller:

helm init --service-account tiller --skip-refresh

tiller默认被部署在k8s集群中的kube-system这个namespace下：

kubectl get pod -n kube-system -l app=helm helm version

注意因为某些缘由须要网络能够访问gcr.io和kubernetes-charts.storage.googleapis.com，若是没法访问能够经过helm init –service-account tiller –tiller-image <your-docker-registry>/tiller:v2.13.1 –skip-refresh使用私有镜像仓库中的tiller镜像

最后在k8s-master上修改helm chart仓库的地址为azure提供的镜像地址：

helm repo add stable http://mirror.azure.cn/kubernetes/charts helm repo list

3.2 使用Helm部署Nginx Ingress

为了便于将集群中的服务暴露到集群外部，须要使用Ingress。接下来使用Helm将Nginx Ingress部署到Kubernetes上。 Nginx Ingress Controller被部署在Kubernetes的边缘节点上，关于Kubernetes边缘节点的高可用相关的内容能够查看以前整理的Bare metal环境下Kubernetes Ingress边缘节点的高可用,Ingress Controller使用hostNetwork。

咱们将k8s-node(192.168.100.11)作为边缘节点，打上Label：

kubectl label node k8s-master node-role.kubernetes.io/edge=
#kubectl label node k8s-master node-role.kubernetes.io/edge- #减号表示删除
kubectl get node

stable/nginx-ingress chart的值文件ingress-nginx.yaml以下：

controller:
  replicaCount: 1
  hostNetwork: true
  nodeSelector:
    node-role.kubernetes.io/edge: ''
  affinity:
    podAntiAffinity:
        requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        - labelSelector:
            matchExpressions:
            - key: app
              operator: In
              values:
              - nginx-ingress
            - key: component
              operator: In
              values:
              - controller
          topologyKey: kubernetes.io/hostname
  tolerations:
      - key: node-role.kubernetes.io/master
        operator: Exists
        effect: NoSchedule
      - key: node-role.kubernetes.io/master
        operator: Exists
        effect: PreferNoSchedule
defaultBackend:
  nodeSelector:
    node-role.kubernetes.io/edge: ''
  tolerations:
      - key: node-role.kubernetes.io/master
        operator: Exists
        effect: NoSchedule
      - key: node-role.kubernetes.io/master
        operator: Exists
        effect: PreferNoSchedule

nginx ingress controller的副本数replicaCount为1，将被调度到node1这个边缘节点上。这里并无指定nginx ingress controller service的externalIPs，而是经过hostNetwork: true设置nginx ingress controller使用宿主机网络。

helm repo update
helm install stable/nginx-ingress -n nginx-ingress --namespace ingress-nginx  -f ingress-nginx.yaml
kubectl get pod -n ingress-nginx -o wide

若是访问http://192.168.100.11返回default backend，则部署完成。

3.3 使用Helm部署dashboard

kubernetes-dashboard.yaml：

image:
  repository: k8s.gcr.io/kubernetes-dashboard-amd64
  tag: v1.10.1
ingress:
  enabled: true
  hosts: 
    - k8s.frognew.com
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/ssl-redirect: "true"
    nginx.ingress.kubernetes.io/backend-protocol: "HTTPS"
  tls:
    - secretName: frognew-com-tls-secret
      hosts:
      - k8s.frognew.com
nodeSelector:
    node-role.kubernetes.io/edge: ''
tolerations:
    - key: node-role.kubernetes.io/master
      operator: Exists
      effect: NoSchedule
    - key: node-role.kubernetes.io/master
      operator: Exists
      effect: PreferNoSchedule
rbac:
  clusterAdminRole: true

安装

helm install stable/kubernetes-dashboard -n kubernetes-dashboard --namespace kube-system  -f kubernetes-dashboard.yaml
kubectl -n kube-system get secret | grep kubernetes-dashboard-token
kubectl describe -n kube-system secret/kubernetes-dashboard-token-xxx

在dashboard的登陆窗口使用上面的token登陆。

修改本机的hosts文件：192.168.100.11 k8s.frognew.com

3.4 使用Helm部署metrics-server

从Heapster的github https://github.com/kubernetes/heapster中能够看到已经，heapster已经DEPRECATED。这里是heapster的deprecation timeline。能够看出heapster从Kubernetes 1.12开始从Kubernetes各类安装脚本中移除。

Kubernetes推荐使用metrics-server。咱们这里也使用helm来部署metrics-server。

metrics-server.yaml:

args:
- --logtostderr
- --kubelet-insecure-tls
- --kubelet-preferred-address-types=InternalIP
nodeSelector:
    node-role.kubernetes.io/edge: ''
tolerations:
    - key: node-role.kubernetes.io/master
      operator: Exists
      effect: NoSchedule
    - key: node-role.kubernetes.io/master
      operator: Exists
      effect: PreferNoSchedule

helm install stable/metrics-server -n metrics-server --namespace kube-system -f metrics-server.yaml

使用下面的命令能够获取到关于集群节点基本的指标信息：

kubectl top node kubectl top pod -n kube-system

遗憾的是，当前Kubernetes Dashboard还不支持metrics-server。所以若是使用metrics-server替代了heapster，将没法在dashboard中以图形展现Pod的内存和CPU状况(实际上这也不是很重要，当前咱们是在Prometheus和Grafana中定制的Kubernetes集群中各个Pod的监控，所以在dashboard中查看Pod内存和CPU也不是很重要)。 Dashboard的github上有不少这方面的讨论，如https://github.com/kubernetes/dashboard/issues/2986，Dashboard已经准备在未来的某个时间点支持metrics-server。但因为metrics-server和metrics pipeline确定是Kubernetes在monitor方面将来的方向，因此推荐使用metrics-server。

参考

利用Helm一键部署Kubernetes Dashboard并启用免费HTTPS

Helm 安装部署Kubernetes的dashboard

helm 部署 kubernetes-dashboard