容器-基于Docker构建Kubernetes集群

无可置疑，kubernetes是当下最流行的PaaS平台。k8s是谷歌开源的一个分布式容器集群管理系统。k8s的能力不仅仅是编排容器，更能提供负载均衡、弹性伸缩、DevOps等功能。本次将基于docker容器，实现Kubernetes实验环境的部署。

Pod 是 K8S 中最重要也是最基本的概念，Pod 是最小的部署单元，是一组容器的集合。每个 Pod 都由一个特殊的根容器 Pause 容器，以及一个或多个紧密相关的用户业务容器组成。Pause 容器作为 Pod 的根容器，以它的状态代表整个容器组的状态。K8S 为每个 Pod 都分配了唯一的 IP 地址，称之为 Pod IP。Pod 里的多个业务容器共享 Pause 容器的IP，共享 Pause 容器挂载的 Volume。

实验环境：

master节点： 192.168.1.10/centos

node节点: 192.168.1.11/centos

本次实验采用离线部署，包括kubeadm、kubelet、kubectl的离线yum仓库，核心组件容器镜像、dashboard与flannel网络配置

1.系统环境准备

yum环境配置

此处实验已经将k8s安装源，所需docker镜像，yaml配置文件放在本地

master节点配置本地yum源，开启ftp为node节点提供yum源

配置hosts文件，master节点与node节点做法相同

[root@master K8S]# cat /etc/hosts 127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4 ::1 localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6 192.168.1.10 master 192.168.1.11 node

关闭swap，关闭swap挂载，master节点与node节点做法相同

升级系统内核，重启，master节点与node节点做法相同

[root@master K8S]# yum -y upgrade

开启路由转发，master节点与node节点做法相同

[root@master ~]# touch /etc/sysctl.d/K8S.conf [root@master ~]# vim /etc/sysctl.d/K8S.conf

#以下内容写入文件

[root@master ~]# modprobe br_netfilter [root@master ~]# sysctl -p /etc/sysctl.d/K8S.conf net.ipv4.ip_forward = 1 net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1 net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1

node节点相同操作

2.Chrony时间同步配置

master节点配置chrony服务

[root@master ~]# yum –y install chrony [root@master ~]# vim /etc/chrony.conf

#修改配置文件如图

[root@master ~]# systemctl enable chronyd [root@master ~]# systemctl restart chronyd [root@master ~]# timedatectl set-ntp true

node节点配置chrony服务

[root@node ~]# yum -y install chrony [root@node ~]# vim /etc/chrony.conf

#修改配置文件如图，server处设置为master的地址即可

[root@node ~]# systemctl enable chronyd [root@node ~]# systemctl restart chronyd

node节点执行chronyc sources，如图配置成功

3.配置IPVS

[root@master ~]# touch /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules [root@master ~]# vim /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules

#写入以下内容

#!/bin/bash modprobe -- ip_vs modprobe -- ip_vs_rr modprobe -- ip_vs_wrr modprobe -- ip_vs_sh modprobe -- nf_conntrack_ipv4 [root@master ~]# chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules [root@master ~]# bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules

#验证

[root@master ~]# lsmod|grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4 nf_conntrack_ipv4 15053 0 nf_defrag_ipv4 12729 1 nf_conntrack_ipv4 ip_vs_sh 12688 0 ip_vs_wrr 12697 0 ip_vs_rr 12600 0 ip_vs 145497 6 ip_vs_rr,ip_vs_sh,ip_vs_wrr nf_conntrack 139224 2 ip_vs,nf_conntrack_ipv4 libcrc32c 12644 3 xfs,ip_vs,nf_conntrack [root@master ~]# yum -y install ipset ipvsadm

node节点相同操作

4.Docker 安装

此处docker安装不多做解释

[root@master ~]# yum -y install yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 [root@master ~]# yum -y install docker-ce docker-ce-cli containerd.io [root@master ~]# systemctl start docker [root@master ~]# touch /etc/docker/daemon.json [root@master ~]# vim /etc/docker/daemon.json

#写入以下内容到文件

{ "exec-opts":["native.cgroupdriver=systemd"] } [root@master ~]# systemctl daemon-reload [root@master ~]# systemctl restart docker [root@master ~]# systemctl enable docker

node节点相同操作

5.安装Kubernetes集群

安装服务并设置启动

[root@master ~]# yum -y install kubelet kubeadm kubectl [root@master ~]# systemctl enable kubelet [root@master ~]# systemctl start kubelet

master节点运行脚本，加载镜像到docker

[root@master K8S]# ./kubernetes_base.sh

node节点相同操作

初始化Kubernetes集群

master节点配置

[root@master K8S]# kubeadm init --apiserver-advertise-address 192.168.1.10 --kubernetes-version="v1.14.1" --pod-network-cidr=10.16.0.0/16

#–pod-network-cidr=10.16.0.0/16此参数需要慎重考虑，需要和后续fannel网络配合

#运行如下成功，最后输出的为其余节点加入集群的命令

kubeadm join 192.168.1.10:6443 --token j7ounb.afbmhmgmifg86ybd \ --discovery-token-ca-cert-hash sha256:52e9c7afb44aea691efe52822148bd51fb71e8bca7e0d2a49df6443a9d0e2a71

初始化操作主要经历了下面 15 个步骤，每个阶段均输出均使用[步骤名称]作为开头：

[init]：指定版本进行初始化操作。 [preflight]：初始化前的检查和下载所需要的 Docker 镜像文件。 [kubelet-start]：生成 Kubelet 的配置文件/var/lib/kubelet/config.yaml，没有这个文件Kubelet 无法启动，所以初始化之前的 Kubelet 实际上启动失败。 [certificates]：生成 Kubernetes 使用的证书，存放在/etc/kubernetes/pki 目录中。 [kubeconfig]：生成 KubeConfig 文件，存放在/etc/kubernetes 目录中，组件之间通信 需要使用对应文件。 [control-plane]：使用/etc/kubernetes/manifest 目录下的 YAML 文件，安装 Master 组 件。 [etcd]：使用/etc/kubernetes/manifest/etcd.yaml 安装 Etcd 服务。 [wait-control-plane]：等待 control-plan 部署的 Master 组件启动。 [apiclient]：检查 Master 组件服务状态。 [uploadconfig]：更新配置。 [kubelet]：使用 configMap 配置 Kubelet。 [patchnode]：更新 CNI 信息到 Node 上，通过注释的方式记录。 [mark-control-plane]：为当前节点打标签，打了角色 Master 和不可调度标签，这样默认就不会使用 Master 节点来运行 Pod。 [bootstrap-token]：生成的 Token 需要记录下来，后面使用 kubeadm join 命令往集群中添加节点时会用到。 [addons]：安装附加组件 CoreDNS 和 kube-proxy。

创建用户配置文件夹

Kubectl默认会在执行的用户home目录下面的.kube目录中寻找config文件，配置kubectl 工具。

此处为root用户创建目录复制配置文件

[root@master ~]# mkdir /root/.kube [root@master ~]# cp -i /etc/kubernetes/admin.conf /root/.kube/config [root@master ~]# chown root:root /root/.kube/config

检查集群状态

配置flannel网络

[root@master K8S]# ls images Kubernetes kubernetes_base.sh yaml [root@master K8S]# kubectl apply -f yaml/kube-flannel.yaml

Node节点加入集群

[root@node ~]# kubeadm join 192.168.1.10:6443 --token e20is5.o38kb995lp24huk5 --discovery-token-ca-cert-hash sha256:4625049a4ff225437950b0de1e211ee4b9d1d1e750ee2e04b25d5664ca0aed16

master上执行kubectl get nodes查看节点状态，成功加入后节点显示ready

安装Dashboard

#安装kubernetes-dashboard

[root@master K8S]# kubectl create -f yaml/kubernetes-dashboard.yaml secret/kubernetes-dashboard-certs created serviceaccount/kubernetes-dashboard created role.rbac.authorization.k8s.io/kubernetes-dashboard-minimal created rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/kubernetes-dashboard-minimal created deployment.apps/kubernetes-dashboard created service/kubernetes-dashboard created

#创建dashboard用户

[root@master K8S]# kubectl create -f yaml/dashboard-adminuser.yaml serviceaccount/kubernetes-dashboard-admin created clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/kubernetes-dashboard-admin created

检测pods状态

kubectl get pods –n kube-system

若操作正常此时已经全部running状态，若有相关服务不在running状态请排错嗷

查看dashboard服务端口号，映射外部为30000端口

kubectl get svc –n kube-system

浏览器访问https://ip:30000

k8s Dashboard登陆需要令牌

kubectl -n kube-system describe secret kubernetes-dashboard-admin-token

将token:后面字符串输入网页登陆

kubernetes部署到此

Docker Kubernetes

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