使用Kubeadm创建k8s集群之部署规划（三十）

前言

上一篇我们讲述了使用Kubectl管理k8s集群，那么接下来，我们将使用kubeadm来启动k8s集群。

部署k8s集群存在一定的挑战，尤其是部署高可用的k8s集群更是颇为复杂（后续会讲）。因此本教程会在部署的过程中穿插讲解一些部署相关知识、原理和步骤，比如kubeadm、kubelet以及启动集群时的实际部署动作等等。整个部署过程全部脚本化，以便各位参考和学习。

因整个集群部署教程篇幅较长，因此会拆分成几篇进行说明。

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目录

使用Kubeadm创建k8s集群

• Kubeadm概述 

• Kubelet概述 

• 定义集群部署目标和规划 

• 部署规划

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使用Kubeadm创建k8s集群

Kubeadm概述

Kubeadm 是一个命令行工具，它主要提供了“kubeadm init” 以及 “kubeadm join”这两个命令来快速创建和初始化kubernetes 集群。

Kubeadm通过执行必要的操作来启动和运行一个最小可用的集群。它被故意设计为只关心启动集群，而不是之前的节点准备工作。同样的，诸如安装各种各样的插件，例如 Kubernetes Dashboard、监控解决方案以及特定云提供商的插件，这些都不在它负责的范围。

主要命令

其主要命令和说明如下表所示：

命令	说明
kubeadm init	启动一个Kubernetes主节点
kubeadm join	启动一个Kubernetes工作节点并且将其加入到集群
kubeadm upgrade	更新一个 Kubernetes 集群到新版本
kubeadm config	查看存储在集群中的kubeadm配置，例如“kubeadm config images list”可以列出kubeadm需要的镜像
kubeadm token	令牌管理
kubeadm reset	重置集群，也就是将还原kubeadm init 或者 kubeadm join 对主机所做的任何更改
kubeadm version	打印 kubeadm 版本

Kubelet概述

kubelet 是在每个节点上运行的主要“节点代理”。简单地说，kubelet 的主要功能就是定时获取节点上pod/container 的期望状态（运行什么容器、运行的副本数量、网络或者存储如何配置等等），并调用对应的容器平台接口达到这个状态，并确保它们能够健康的运行。因此，kubelet的主要功能为：

• pod管理

• 容器健康检查

• 容器监控

注意，不是 Kubernetes创建的容器将不在 kubelet 的管理范围。

了解了这些，接下来，我们来使用Kubeadm来创建集群。

定义集群部署目标和规划

有目标，我们才能有的放矢。在本节内容中，我们将基于三台虚拟机来搭建一个k8s集群，其中一台作为主节点，另外两台作为工作节点。

具体部署架构如下所示：

1.安装规划

服务器规划：

主机名称	操作系统	IP	系统配置	备注
k8s-master	CentOS-7-x86_64	172.16.2.201	2核2G	作为主节点
k8s-node1	CentOS-7-x86_64	172.16.2.202	2核2G	作为工作节点
k8s-node2	CentOS-7-x86_64	172.16.2.203	2核2G	作为工作节点

值得注意的是：

• 服务器最小内存不得小于2G，CPU核心数最少为2；

• 群集中所有的计算机之间拥有完全的网络连接（公共或专用网络）；

• 所有机器都有sudo权限；

相关环境的搭建和初始化笔者这里先行略过。

以下内容均使用root账户安装和配置。

Pod 分配 IP 段：10.244.0.0/16

kubernetes-version：v1.15.0

apiserver-advertise-address：172.16.2.201

部署规划

接下来，我们就开始按规划进行部署。主体步骤如下所示：

1.主机和IP设置

各节点主机名称和IP设置如表所示：

主机名称	IP
k8s-master	172.16.2.201
k8s-node1	172.16.2.202
k8s-node2	172.16.2.203

接下来我们以master（k8s-master）为例，相关设置步骤如下所示（请注意替换相关参数）：

• 设置主机名称以及修改主机记录

bash:
#设置Host名称
hostnamectl set-hostname k8s-master
#查看host名称
hostname

#修改Host文件，给127.0.0.1添加hostname
echo "127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4 k8s-master
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6"> /etc/hosts

#查看修改结果
cat /etc/hosts

• 配置网络服务以及设置固定IP

bash:
#配置网卡
echo "

DEVICE=eth0
TYPE=Ethernet
IPADDR=172.16.2.201
PREFIX=24
NETMASK=255.255.255.0
NETWORK=172.16.2.0
GATEWAY=172.16.2.254
BROADCAST=172.16.2.255
DEFROUTE=yes
ONBOOT=yes
USERCTL=yes
BOOTPROTO=static
NAME=eth0
IPV4_FAILURE_FATAL=yes
UUID=5ed1bf4a-4be2-4040-ad55-fea853b849d1
"> /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

#编辑/etc/sysconfig/network
echo "NETWORKING=yes
HOSTNAME=k8s-master"> /etc/sysconfig/network

#编辑/etc/resolv.conf，设置DNS
echo "nameserver 172.16.2.254
nameserver 114.114.114.114
nameserver 8.8.8.8
"> /etc/resolv.conf

#重启网络服务systemctl restart network.service #重启网络服务
systemctl status network.service #查看网络服务状态

• 系统设置

bash:
#关闭Selinux
sed -i 's/SELINUX=.*/SELINUX=disabled/g' /etc/selinux/config

#永久关闭
Swapswapoff -a
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab
echo "vm.swappiness = 0">> /etc/sysctl.conf  

#修改内核参数cat <<EOF > /etc/sysctl.d/k8s.confnet.ipv4.ip_forward =
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables =
net.bridge.bridge-nf-call-iptables =
vm.swappiness=
EOF

2.Docker安装

这里推荐使用以下脚本来安装官方已经充分测试过的指定版本的Docker-ce以及设置加速器：

# 安装必须的包
yum install yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
# 添加Docker仓库
yum-config-manager \
--add-repo \
 https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
# 安装指定版本的Docker CEyum update &&
 yum install docker-ce-18.06..ce
# 创建 /etc/docker 目录
mkdir /etc/docker
# 设置守护程序
cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
"log-driver": "json-file",
"log-opts": {
"max-size": "100m"
 },
"storage-driver": "overlay2",
"storage-opts": [
"overlay2.override_kernel_check=true"
] ,
"registry-mirrors": ["https://mirror.ccs.tencentyun.com"]
}
EOF
mkdir -p /etc/systemd/system/docker.service.d
# 重启Docker服务
systemctl daemon-reload
systemctl enable docker
systemctl restart docker

3.主机端口设置

• 主节点端口设置：

协议	方向	端口	说明
TCP	入站	6443*	Kubernetes API server
TCP	入站	2379-2380	etcd server client API
TCP	入站	10250	Kubelet API
TCP	入站	10251	kube-scheduler
TCP	入站	10252	kube-controller-manager

• 工作节点端口设置：

协议	方向	端口	说明
TCP	入站	10250	Kubelet API
TCP	入站	30000-32767	NodePort Services

CentOS默认没有安装防火墙，需要使用以下命令安装和启用防火墙：

#安装iptables服务
yum install  iptables-services
systemctl  enable iptables.servicesy
stemctl  start  iptables.service

然后使用编辑器按Demo编辑文件/etc/sysconfig/iptables设置准入端口即可。

在开发实验阶段，为了方便，大家也可以直接禁用防火墙：

systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service

往期内容链接

Docker+ Kubernetes已成为云计算的主流（二十五）

容器化之后如何节省云端成本？（二十六）

了解Kubernetes主体架构（二十七）

使用Minikube部署本地Kubernetes集群（二十八）

使用kubectl管理k8s集群（二十九）