从零开始:使用 Kubeadm 快速部署 Kubernetes 集群的实战指南

文摘   2024-12-14 14:00   江苏  

闲聊

考虑了很久,打算写一篇保姆级部署从0-1构建企业级cicd流水线,把工作上面所用到的技术点分享给大家。从最k8s,harbor,jenkins,gitlab,docker的详细部署到集成。前后端流水线的构建,发布等...如果以下内容有不足的地方,请指出,我会第一时间更正。谢谢大家。

先上一下手绘导图,大致的流程图如下:
大致的部署流程是这样的:开发人员把做好的asp.net core项目代码通过git推送到gitlab,然后Jenkins通过 gitlab webhook (前提是配置好),自动从拉取gitlab上面拉取代码下来,然后进行build,编译、生成镜像、然后把镜像推送到Harbor仓库;然后在部署的时候通过k8s拉取Harbor上面的代码进行创建容器和服务,最终发布完成,然后可以用外网访问。

当然啦,上面只是粗略的,请看下图才更加形象。

一、前言

K8s 集群部署有多种方式,kubeadm 是 K8s 官方提供的集群部署工具,这种方法最为常用,简单快速,适合初学者。本文就使用 kubeadm 搭建集群演示。

二、主机准备

本次我们搭建一套 3 个节点的 K8s 集群,操作系统使用Ubuntu 22.04.4 LTS,配置2核4G,ip规划如下

主机名ip地址主机配置
master23110.0.0.2312核,4GiB,系统盘 20GiB
worker23210.0.0.2322核,4GiB,系统盘 20GiB
worker23310.0.0.2332核,4GiB,系统盘 20GiB

三、系统配置

关闭swap分区

swapoff -a && sysctl -w vm.swappiness=0 # 临时关闭

sed -ri '/^[^#]*swap/s@^@#@' /etc/fstab # 基于配置文件关闭
确保各个节点MAC地址或product_uuid唯一

ifconfig ens33 | grep ether | awk '{print $2}'

cat /sys/class/dmi/id/product_uuid



温馨提示:

一般来讲,硬件设备会拥有唯一的地址,但是有些虚拟机的地址可能会重复。

Kubernetes使用这些值来唯一确定集群中的节点。 如果这些值在每个节点上不唯一,可能会导致安装失败。
检查网络节点是否互通

简而言之,就是检查你的k8s集群各节点是否互通,可以使用ping命令来测试。

ping www.baidu.com -c 10

ping master231 -c 10
允许iptable检查桥接流量

cat <<EOF | tee /etc/modules-load.d/k8s.conf

br_netfilter

EOF

cat <<EOF | tee /etc/sysctl.d/k8s.conf

net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1

net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1

net.ipv4.ip_forward = 1

EOF



sysctl --system
修改cgroup的管理进程

所有节点修改cgroup的管理进程为systemd==乌班图默认不用修改

[root@master231 ~]# docker info | grep "Cgroup Driver:"

Cgroup Driver: systemd

[root@master231 ~]#



[root@worker232 ~]# docker info | grep "Cgroup Driver:"

Cgroup Driver: systemd

[root@worker232 ~]#



[root@worker233 ~]# docker info | grep "Cgroup Driver:"

Cgroup Driver: systemd

[root@worker233 ~]#

温馨提示:

如果不修改cgroup的管理驱动为systemd,则默认值为cgroupfs,在初始化master节点时会失败

四、安装k8s管理工具

kubeadm:用来初始化K8S集群的工具。
kubelet:在集群中的每个节点上用来启动Pod和容器等。
kubectl:用来与K8S集群通信的命令行工具。

所有节点操作

1.K8S所有节点配置软件源

apt-get update && apt-get install -y apt-transport-https

curl https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/doc/apt-key.gpg | apt-key add -

cat <<EOF >/etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list

deb https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/ kubernetes-xenial main

EOF



2.获取最新软件包信息

apt-get update



3.查看一下当前环境支持的k8s版本

[root@master231 ~]# apt-cache madison kubeadm

kubeadm | 1.28.2-00 | https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt kubernetes-xenial/main amd64 Packages

kubeadm | 1.28.1-00 | https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt kubernetes-xenial/main amd64 Packages

kubeadm | 1.28.0-00 | https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt kubernetes-xenial/main amd64 Packages



4.安装 kubelet kubeadm kubectl

apt-get -y install kubelet=1.23.17-00 kubeadm=1.23.17-00 kubectl=1.23.17-00





5.所有节点都要检查各组件版本

kubeadm version

kubectl version

kubelet --version
安装docker

1.编写docker安装脚本

[root@master231 docker]# cat install-docker.sh

#!/bin/bash

# auther: cherry

# 加载操作系统的变量,主要是ID变量。

. /etc/os-release

# DOCKER_VERSION=26.1.1

DOCKER_VERSION=20.10.24

# DOCKER_COMPOSE_VERSION=2.27.0

DOCKER_COMPOSE_VERSION=2.23.0

FILENAME=docker-${DOCKER_VERSION}.tgz

DOCKER_COMPOSE_FILE=docker-compose-v${DOCKER_COMPOSE_VERSION}

URL=https://download.docker.com/linux/static/stable/x86_64

DOCKER_COMPOSE_URL=https://github.com/docker/compose/releases/download/v${DOCKER_COMPOSE_VERSION}/docker-compose-linux-x86_64

DOWNLOAD=./download

BASE_DIR=/softwares

OS_VERSION=$ID

# 判断是否下载了docker-compose

function prepare(){

# 判断是否下载docker-compose文件

if [ ! -f ${DOWNLOAD}/${DOCKER_COMPOSE_FILE} ]; then

wget -T 3 -t 2 ${DOCKER_COMPOSE_URL} -O ${DOWNLOAD}/${DOCKER_COMPOSE_FILE}

fi

if [ $? != 0 ];then

rm -f ${DOWNLOAD}/${DOCKER_COMPOSE_FILE}

echo "不好意思,由于网络波动原因,无法下载${DOCKER_COMPOSE_URL}软件包,程序已退出!请稍后再试......"

exit 100

fi

# 给脚本添加执行权限

chmod +x ${DOWNLOAD}/${DOCKER_COMPOSE_FILE}

}

# 定义安装函数

function InstallDocker(){

if [ $OS_VERSION == "centos" ];then

[ -f /usr/bin/wget ] || yum -y install wget

rpm -qa |grep bash-completion || yum -y install bash-completion

fi

if [ $OS_VERSION == "ubuntu" ];then

[ -f /usr/bin/wget ] || apt -y install wget

fi

# 判断文件是否存在,若不存在则下载软件包

if [ ! -f ${DOWNLOAD}/${FILENAME} ]; then

wget ${URL}/${FILENAME} -O ${DOWNLOAD}/${FILENAME}

fi

# 判断安装路径是否存在

if [ ! -d ${BASE_DIR} ]; then

install -d ${BASE_DIR}

fi

# 解压软件包到安装目录

tar xf ${DOWNLOAD}/${FILENAME} -C ${BASE_DIR}

# 安装docker-compose

prepare

cp $DOWNLOAD/${DOCKER_COMPOSE_FILE} ${BASE_DIR}/docker/docker-compose

# 创建软连接

ln -svf ${BASE_DIR}/docker/* /usr/bin/

# 自动补全功能

cp $DOWNLOAD/docker /usr/share/bash-completion/completions/docker

source /usr/share/bash-completion/completions/docker

# 配置镜像加速

install -d /etc/docker

cp $DOWNLOAD/daemon.json /etc/docker/daemon.json

# 开机自启动脚本

cp download/docker.service /usr/lib/systemd/system/docker.service

systemctl daemon-reload

systemctl enable --now docker

docker version

docker-compose version

tput setaf 3

echo "安装成功,欢迎使用cherry二进制docker安装脚本,欢迎下次使用!"

tput setaf 2

}

# 卸载docker

function UninstallDocker(){

# 停止docker服务

systemctl disable --now docker

# 卸载启动脚本

rm -f /usr/lib/systemd/system/docker.service

# 清空程序目录

rm -rf ${BASE_DIR}/docker

# 清空数据目录

rm -rf /var/lib/{docker,containerd}

# 清除符号链接

rm -f /usr/bin/{containerd,containerd-shim,containerd-shim-runc-v2,ctr,docker,dockerd,docker-init,docker-proxy,runc}

# 使得终端变粉色

tput setaf 5

echo "卸载成功,欢迎再次使用cherry二进制docker安装脚本哟~"

tput setaf 7

}

# 程序的入口函数

function main(){

# 判断传递的参数

case $1 in

install|i)

InstallDocker

;;

remove|r)

UninstallDocker

;;

*)

echo "Invalid parameter, Usage: $0 install|remove"

;;

esac

}

# 向入口函数传参

main $1

[root@master231 docker]# ll

total 16

drwxr-xr-x 3 root root 4096 Dec 10 05:49 ./

drwx------ 6 root root 4096 Dec 10 05:49 ../

drwxr-xr-x 2 root root 4096 May 9 2024 download/

-rwxr-xr-x 1 root root 3497 Dec 10 05:49 install-docker.sh*

2.安装docker

[root@master231 docker]# ./install-docker.sh install

'/usr/bin/containerd' -> '/softwares/docker/containerd'

'/usr/bin/containerd-shim' -> '/softwares/docker/containerd-shim'

'/usr/bin/containerd-shim-runc-v2' -> '/softwares/docker/containerd-shim-runc-v2'

'/usr/bin/ctr' -> '/softwares/docker/ctr'

'/usr/bin/docker' -> '/softwares/docker/docker'

'/usr/bin/docker-compose' -> '/softwares/docker/docker-compose'

'/usr/bin/dockerd' -> '/softwares/docker/dockerd'

'/usr/bin/docker-init' -> '/softwares/docker/docker-init'

'/usr/bin/docker-proxy' -> '/softwares/docker/docker-proxy'

'/usr/bin/runc' -> '/softwares/docker/runc'

Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/docker.service → /lib/systemd/system/docker.service.

Client:

Version: 20.10.24

API version: 1.41

Go version: go1.19.7

Git commit: 297e128

Built: Tue Apr 4 18:17:06 2023

OS/Arch: linux/amd64

Context: default

Experimental: true

Server: Docker Engine - Community

Engine:

Version: 20.10.24

API version: 1.41 (minimum version 1.12)

Go version: go1.19.7

Git commit: 5d6db84

Built: Tue Apr 4 18:23:02 2023

OS/Arch: linux/amd64

Experimental: false

containerd:

Version: v1.6.20

GitCommit: 2806fc1057397dbaeefbea0e4e17bddfbd388f38

runc:

Version: 1.1.5

GitCommit: v1.1.5-0-gf19387a6

docker-init:

Version: 0.19.0

GitCommit: de40ad0

Docker Compose version v2.23.0

安装成功,欢迎使用cherry二进制docker安装脚本,欢迎下次使用!
初始化master组件

1.导入镜像

[root@master231 ~]# docker load -i master-1.23.17.tar.gz



2.使用kubeadm初始化master节点

[root@master231 ~]# kubeadm init --kubernetes-version=v1.23.17 --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers --pod-network-cidr=10.100.0.0/16 --service-cidr=10.200.0.0/16 --service-dns-domain=cherry.com

#这个要记住,添加节点需要用

kubeadm join 10.0.0.231:6443 --token lzphw7.kc4iu4k0mswnpy7h \

--discovery-token-ca-cert-hash sha256:298393d4dc931d6d13ec2ec1aedd4295bcd143a84e78dfc5a82ec7e53210d511

--------------------------------------------------



3.拷贝授权文件,用于管理K8S集群

[root@master231 ~]# mkdir -p $HOME/.kube

[root@master231 ~]# sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config

[root@master231 ~]# sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config



4.查看集群节点

[root@master231 ~]# kubectl get cs

Warning: v1 ComponentStatus is deprecated in v1.19+

NAME STATUS MESSAGE ERROR

scheduler Healthy ok

controller-manager Healthy ok

etcd-0 Healthy {"health":"true","reason":""}

[root@master231 ~]#

[root@master231 ~]#

[root@master231 ~]# kubectl get nodes

NAME STATUS ROLES AGE VERSION

master231 NotReady control-plane,master 117s v1.23.1
部署worler组件,添加节点

1.导入镜像

[root@worker232 ~]# docker load -i slave-1.23.17.tar.gz

[root@worker233 ~]# docker load -i slave-1.23.17.tar.gz



2.在worker节点输入刚刚的token

[root@worker232 ~]# kubeadm join 10.0.0.231:6443 --token lzphw7.kc4iu4k0mswnpy7h \

--discovery-token-ca-cert-hash sha256:298393d4dc931d6d13ec2ec1aedd4295bcd143a84e78dfc5a82ec7e53210d511



[root@worker232 ~]# kubeadm join 10.0.0.231:6443 --token lzphw7.kc4iu4k0mswnpy7h \

--discovery-token-ca-cert-hash sha256:298393d4dc931d6d13ec2ec1aedd4295bcd143a84e78dfc5a82ec7e53210d511



3.master节点检查集群的worker节点列表

[root@master231 ~]# kubectl get nodes

NAME STATUS ROLES AGE VERSION

master231 NotReady control-plane,master 13m v1.23.17

worker232 NotReady <none> 3m19s v1.23.17

worker233 NotReady <none> 2m3s v1.23.17
部署CNI插件,打通网络

1.导入镜像

[root@master231 ~]# docker load -i flannel-cni-plugin-v1.5.1.tar.gz

[root@master232 ~]# docker load -i flannel-cni-plugin-v1.5.1.tar.gz

[root@master233 ~]# docker load -i flannel-cni-plugin-v1.5.1.tar.gz



[root@worker231 ~]# docker load -i flannel.tar.gz

[root@worker232 ~]# docker load -i flannel.tar.gz

[root@worker233 ~]# docker load -i flannel.tar.gz





2.下载Flannel组件

[root@master231 ~]# wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml



3.安装Flannel组件

[root@master231 ~]# kubectl apply -f kube-flannel.yml



4.查看版本,版本要一致不然会启动失败

[root@master231 ~]# grep image kube-flannel.yml



5.检查falnnel各组件是否安装成功

[root@master231 ~]# kubectl get pods -o wide -n kube-flannel

NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES

kube-flannel-ds-ckkbk 1/1 Running 0 35s 10.0.0.233 worker233 <none> <none>

kube-flannel-ds-kst7g 1/1 Running 0 35s 10.0.0.232 worker232 <none> <none>

kube-flannel-ds-ljktm 1/1 Running 0 35s 10.0.0.231 master231 <none> <none>



6.测试各节点组件

[root@master231 ~]# kubectl get nodes

NAME STATUS ROLES AGE VERSION

master231 Ready control-plane,master 37m v1.23.17

worker232 Ready <none> 27m v1.23.17

worker233 Ready <none> 26m v1.23.17


五、安装kubectl工具自动补全功能


1.临时补全生效

apt -y install bash-completion

source /usr/share/bash-completion/bash_completion

source <(kubectl completion bash)



2.永久补全生效需要写入环境变量

[root@master231 ~]# vim .bashrc

...

source <(kubectl completion bash)


六、修改时区


1.修改时区

[root@master231 ~]# ln -svf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime



2.验证

[root@master231 ~]# date -R

七、k8s基础巡检


1.检查K8S集群的worker节点列表

[root@master231 ~]# kubectl get nodes



2.检查master组件

[root@master231 ~]# kubectl get cs



3.检查flannel网卡是否正常

[root@master231 ~]# kubectl get pods -o wide -n kube-flannel



4.检查各节点网卡

ifconfig



- 如果有节点没有cni0网卡,建议大家手动创建相应的网桥设备,但是注意网段要一致:

1.假设 master231的flannel.1是10.100.0.0网段。

ip link add cni0 type bridge

ip link set dev cni0 up

ip addr add 10.100.0.1/24 dev cni0



2.假设 worker232的flannel.1是10.100.1.0网段。

ip link add cni0 type bridge

ip link set dev cni0 up

ip addr add 10.100.1.1/24 dev cni0



3.假设 worker233的flannel.1是10.100.2.0网段。

ip link add cni0 type bridge

ip link set dev cni0 up

ip addr add 10.100.2.1/24 dev cni0

链接:https://www.cnblogs.com/cherry-A/p/18597276

                                                              (版权归原作者所有,侵删)

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