ubuntu 安裝 k8s

前言

本文介紹如何在ubuntu上部署k8s集群,大致可以分為如下幾個步驟:

  • 修改ubuntu配置
  • 安裝docker
  • 安裝kubeadm、kubectl以及kubelet
  • 初始化master節(jié)點
  • slave節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)

如果你對上面的某些名字感到陌生,沒關(guān)系,下文會一一進行講解,如果你想先了解一下 docker 和 k8s,可以參考 10分鐘看懂Docker和K8S。好了,在正式開始之前,首先看一下我們都有哪些服務(wù)器,如果你對如何組建如下虛擬機網(wǎng)絡(luò)感興趣的話,可以參考 virtualbox 虛擬機組網(wǎng)

主機名 主機ip 版本 CPU 內(nèi)存
master1 192.168.56.11 Ubuntu server 18.04 2核 1G
worker1 192.168.56.21 Ubuntu server 18.04 2核 1G

因為k8s分為管理節(jié)點和工作節(jié)點,所以我們將要 master1上部署管理節(jié)點,在worker1上部署工作節(jié)點。如果想了解如何創(chuàng)建這兩個節(jié)點,可以參考 virtualbox 虛擬機組網(wǎng) 。服務(wù)器配置上,k8s 要求 CPU 最低為 2 核,不然在安裝過程中會報錯,雖然這個錯誤可以避免,但是為了穩(wěn)定起見還是把虛擬機的配置成它想要的,至于內(nèi)存 k8s 沒有硬性要求,所以我就按我電腦的性能來分配了。

注意,本文的 docker、k8s 等軟件安裝均未指定具體版本,在本文完成時2019/6/27,下載到的版本如下,如有特殊版本需要請自行指定版本。

軟件名 版本
docker 18.09.5
kubectl 1.15.0-00 amd64
kubeadm 1.15.0-00 amd64
kubelet 1.15.0-00 amd64

一. 修改 ubuntu 配置

首先,k8s 要求我們的 ubuntu 進行一些符合它要求的配置。很簡單,包括以下兩步:關(guān)閉 Swap 內(nèi)存 以及 配置免密登錄,這一步兩臺主機都需要進行配置。

關(guān)閉 swap 內(nèi)存

這個swap其實可以類比成 windows 上的虛擬內(nèi)存,它可以讓服務(wù)器在內(nèi)存吃滿的情況下可以保持低效運行,而不是直接卡死。但是 k8s 的較新版本都要求關(guān)閉swap。所以咱們直接動手,修改/etc/fstab文件:

sudo vi /etc/fstab

你應(yīng)該可以看到如下內(nèi)容,把第二條用#注釋掉就好了,注意第一條別注釋了,不然重啟之后系統(tǒng)有可能會報file system read-only錯誤。

UUID=e2048966-750b-4795-a9a2-7b477d6681bf /   ext4    errors=remount-ro 0    1
# /dev/fd0        /media/floppy0  auto    rw,user,noauto,exec,utf8 0       0

然后輸入reboot重啟即可,重啟后使用top命令查看任務(wù)管理器,如果看到如下KiB Swap后均為 0 就說明關(guān)閉成功了。

關(guān)閉swap之后的任務(wù)管理器

上面說的是永久關(guān)閉swap內(nèi)存,其實也可以暫時關(guān)閉,使用swapoff -a命令即可,效果會在重啟后消失。

配置免密登錄

k8s 要求 管理節(jié)點可以直接免密登錄工作節(jié)點 的原因是:在集群搭建完成后,管理節(jié)點的 kubelet 需要登陸工作節(jié)點進行操作。而至于怎么操作很簡單,這里就不詳提了,可以參見文章 virtualbox 虛擬機組網(wǎng) 的最后一個章節(jié) 免密鑰登錄 。

二. 安裝 docker

docker 是 k8s 的基礎(chǔ),在安裝完成之后也需要修改一些配置來適配 k8s ,所以本章分為 docker 的安裝docker 的配置 兩部分。如果你已經(jīng)安裝并使用了一段時間的 docker 了話,建議使用docker -v查看已安裝的 docker 版本,并在 k8s 官網(wǎng)上查詢適合該版本的 k8s 進行安裝。這一步兩臺主機都需要進行安裝。

docker 的安裝

docker 在 ubuntu 的安裝上真是再簡單不過了,執(zhí)行如下命令即可,在安裝之前請記得把鏡像源切換到國內(nèi)。

sudo apt install docker.io

等安裝完成之后使用docker -v來驗證 docker是否可用。

docker 的配置

安裝完成之后需要進行一些配置,包括 切換docker下載源為國內(nèi)鏡像站 以及 修改cgroups。

這個cgroups是啥呢,你可以把它理解成一個進程隔離工具,docker就是用它來實現(xiàn)容器的隔離的。docker 默認使用的是cgroupfs,而 k8s 也用到了一個進程隔離工具systemd,如果使用兩個隔離組的話可能會引起異常,所以我們要把 docker 的也改成systemd。

這兩者都是在/etc/docker/daemon.json里修改的,所以我們一起配置了就好了,首先執(zhí)行下述命令編輯daemon.json

sudo vi /etc/docker/daemon.json

打開后輸入以下內(nèi)容:

{
  "registry-mirrors": [
    "https://dockerhub.azk8s.cn",
    "https://reg-mirror.qiniu.com",
    "https://quay-mirror.qiniu.com"
  ],
  "exec-opts": [ "native.cgroupdriver=systemd" ]
}

然后:wq保存后重啟 docker:

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

然后就可以通過docker info | grep Cgroup來查看修改后的 docker cgroup 狀態(tài),發(fā)現(xiàn)變?yōu)?code>systemd即為修改成功。

三. 安裝 k8s

安裝完了 docker 就可以下載 k8s 的三個主要組件kubeletkubeadm以及kubectl了。這一步兩臺主機都需要進行安裝。先來簡單介紹一下這三者:

  • kubelet: k8s 的核心服務(wù)
  • kubeadm: 這個是用于快速安裝 k8s 的一個集成工具,我們在master1worker1上的 k8s 部署都將使用它來完成。
  • kubectl: k8s 的命令行工具,部署完成之后后續(xù)的操作都要用它來執(zhí)行

其實這三個的下載很簡單,直接用apt-get就好了,但是因為某些原因,它們的下載地址不存在了。所以我們需要用國內(nèi)的鏡像站來下載,也很簡單,依次執(zhí)行下面五條命令即可:

# 使得 apt 支持 ssl 傳輸
apt-get update && apt-get install -y apt-transport-https
# 下載 gpg 密鑰
curl https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/doc/apt-key.gpg | apt-key add - 
# 添加 k8s 鏡像源
cat <<EOF >/etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
deb https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/ kubernetes-xenial main
EOF
# 更新源列表
apt-get update
# 下載 kubectl,kubeadm以及 kubelet
apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl

直接在/etc/apt/sources.list里添加https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/是不行的,因為這個阿里鏡像站使用的ssl進行傳輸?shù)模砸劝惭bapt-transport-https并下載鏡像站的密鑰才可以進行下載。

四. 安裝 master 節(jié)點

下載完成后就要迎來重頭戲了,初始化master節(jié)點,這一章節(jié)只需要在管理節(jié)點上配置即可,大致可以分為如下幾步:

  • 初始化master節(jié)點
  • 部署flannel網(wǎng)絡(luò)
  • 配置kubectl工具

初始化 master 節(jié)點

使用kubeadminit命令就可以輕松的完成初始化,不過需要攜帶幾個參數(shù),如下。先不要直接復(fù)制執(zhí)行,將賦值給--apiserver-advertise-address參數(shù)的 ip 地址修改為自己的master主機地址,然后再執(zhí)行。

kubeadm init \
--apiserver-advertise-address=192.168.56.11 \
--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16

這里介紹一下一些常用參數(shù)的含義:

  • --apiserver-advertise-address: k8s 中的主要服務(wù)apiserver的部署地址,填自己的管理節(jié)點 ip
  • --image-repository: 拉取的 docker 鏡像源,因為初始化的時候kubeadm會去拉 k8s 的很多組件來進行部署,所以需要指定國內(nèi)鏡像源,下不然會拉取不到鏡像。
  • --pod-network-cidr: 這個是 k8s 采用的節(jié)點網(wǎng)絡(luò),因為我們將要使用flannel作為 k8s 的網(wǎng)絡(luò),所以這里填10.244.0.0/16就好
  • --kubernetes-version: 這個是用來指定你要部署的 k8s 版本的,一般不用填,不過如果初始化過程中出現(xiàn)了因為版本不對導(dǎo)致的安裝錯誤的話,可以用這個參數(shù)手動指定。
  • --ignore-preflight-errors: 忽略初始化時遇到的錯誤,比如說我想忽略 cpu 數(shù)量不夠 2 核引起的錯誤,就可以用--ignore-preflight-errors=CpuNum。錯誤名稱在初始化錯誤時會給出來。

當你看到如下字樣是,就說明初始化成功了,請把最后那行以kubeadm join開頭的命令復(fù)制下來,之后安裝工作節(jié)點時要用到的,如果你不慎遺失了該命令,可以在master節(jié)點上使用kubeadm token create --print-join-command命令來重新生成一條。

Your Kubernetes master has initialized successfully!
 
To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:
 
  mkdir -p $HOME/.kube
  sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
  sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
 
You should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:
  https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/
 
You can now join any number of machines by running the following on each node
as root:
 
kubeadm join 192.168.56.11:6443 --token wbryr0.am1n476fgjsno6wa --discovery-token-ca-cert-hash sha256:7640582747efefe7c2d537655e428faa6275dbaff631de37822eb8fd4c054807

如果在初始化過程中出現(xiàn)了任何Error導(dǎo)致初始化終止了,使用kubeadm reset重置之后再重新進行初始化。

配置 kubectl 工具

這一步就比較簡單了,直接執(zhí)行如下命令即可:

mkdir -p /root/.kube && \
cp /etc/kubernetes/admin.conf /root/.kube/config

執(zhí)行完成后并不會刷新出什么信息,可以通過下面兩條命令測試 kubectl是否可用:

# 查看已加入的節(jié)點
kubectl get nodes
# 查看集群狀態(tài)
kubectl get cs

部署 flannel 網(wǎng)絡(luò)

flannel是什么?它是一個專門為 k8s 設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃服務(wù),可以讓集群中的不同節(jié)點主機創(chuàng)建的 docker 容器都具有全集群唯一的虛擬IP地址。想要部署flannel的話直接執(zhí)行下述命令即可:

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/a70459be0084506e4ec919aa1c114638878db11b/Documentation/kube-flannel.yml

輸出如下內(nèi)容即為安裝完成:

clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/flannel created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/flannel created
serviceaccount/flannel created
configmap/kube-flannel-cfg created
daemonset.extensions/kube-flannel-ds-amd64 created
daemonset.extensions/kube-flannel-ds-arm64 created
daemonset.extensions/kube-flannel-ds-arm created
daemonset.extensions/kube-flannel-ds-ppc64le created
daemonset.extensions/kube-flannel-ds-s390x created

至此,k8s 管理節(jié)點部署完成。

五. 將 slave 節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)

首先需要重復(fù)步驟 1 ~ 3 來安裝 docker 、k8s 以及修改服務(wù)器配置,之后執(zhí)行從步驟 4 中保存的命令即可完成加入,注意,這條命令每個人的都不一樣,不要直接復(fù)制執(zhí)行:

kubeadm join 192.168.56.11:6443 --token wbryr0.am1n476fgjsno6wa --discovery-token-ca-cert-hash sha256:7640582747efefe7c2d537655e428faa6275dbaff631de37822eb8fd4c054807

待控制臺中輸出以下內(nèi)容后即為加入成功:

This node has joined the cluster:
* Certificate signing request was sent to apiserver and a response was received.
* The Kubelet was informed of the new secure connection details.
Run 'kubectl get nodes' on the master to see this node join the cluster.

隨后登錄master1查看已加入節(jié)點狀態(tài),可以看到worker1已加入,并且狀態(tài)均為就緒。至此,k8s 搭建完成:

root@master1:~# kubectl get nodes
NAME      STATUS   ROLES    AGE    VERSION
master1   Ready    master   145m   v1.15.0
worker1   Ready    <none>   87m    v1.15.0

默認網(wǎng)卡問題修復(fù)

如果你是使用virtualBox部署的虛擬機,并且虛擬機直接無法使用網(wǎng)卡1的 ip 地址互相訪問的話(例如組建雙網(wǎng)卡,網(wǎng)卡1為 NAT 地址轉(zhuǎn)換用來上網(wǎng),網(wǎng)卡2為Host-only,用于虛擬機之間訪問)。就需要執(zhí)行本節(jié)的內(nèi)容來修改 k8s 的默認網(wǎng)卡。不然會出現(xiàn)一些命令無法使用的問題。如果你的默認網(wǎng)卡可以進行虛擬機之間的相互訪問,則沒有該問題。

修改 kubelet 默認地址

訪問kubelet配置文件:

sudo vi /etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf

在最后一行ExecStart 之前 添加如下內(nèi)容:

Environment="KUBELET_EXTRA_ARGS=--node-ip=192.168.56.21"

重啟kubelet

systemctl stop kubelet.service && \
systemctl daemon-reload && \
systemctl start kubelet.service

至此修改完成,更多信息詳見 kubectl logs、exec、port-forward 執(zhí)行失敗問題解決 。

修改 flannel 的默認網(wǎng)卡

編輯flannel配置文件

sudo kubectl edit daemonset kube-flannel-ds-amd64 -n kube-system

找到spec.template.spec.containers.args字段并添加--iface=網(wǎng)卡名,例如我的網(wǎng)卡是enp0s8

- args:
  - --ip-masq
  - --kube-subnet-mgr
  # 添加到這里
  - --iface=enp0s8

:wq保存修改后輸入以下內(nèi)容刪除所有 flannel,k8s 會自動重建:

kubectl delete pod -n kube-system -l app=flannel

至此修改完成,更多內(nèi)容請見 解決k8s無法通過svc訪問其他節(jié)點pod的問題 。

總結(jié)

至此你應(yīng)該已經(jīng)搭建好了一個完整可用的雙節(jié)點 k8s 集群了。接下來你可以通過如下內(nèi)容繼續(xù)深入 k8s,排名分先后,推薦依次閱讀:

參考

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