使用kubeadm安装kubernetes 1.21

配置要求

至少2台 2核4G 的服务器
本文档中，CPU必须为 x86架构
CentOS 7.8 或 CentOS Stream 8

安装后的软件版本为

Kubernetes v1.21.x
- calico 3.17.1
- nginx-ingress 1.9.1
Containerd.io 1.4.3

操作系统兼容性

CentOS版本	本文档是否兼容	备注
CentOS Stream 8		已验证
CentOS 7.8		已验证
CentOS 7.7		未验证
CentOS 7.6		未验证

Kubernetes v1.21 开始，默认移除 docker 的依赖，如果宿主机上安装了 docker 和 containerd，将优先使用 docker 作为容器运行引擎，如果宿主机上未安装 docker 只安装了 containerd，将使用 containerd 作为容器运行引擎；
本文使用 containerd 作为容器运行引擎；

{{< /notice >}}

kubeadm 是 Kubernetes 官方支持的安装方式，“二进制” 不是。本文档采用 kubernetes.io 官方推荐的 kubeadm 工具安装 kubernetes 集群。

{{< /notice >}}

检查 centos / hostname

# 在 master 节点和 worker 节点都要执行

cat /etc/redhat-release

# 此处 hostname 的输出将会是该机器在 Kubernetes 集群中的节点名字

# 不能使用 localhost 作为节点的名字

hostname

# 请使用 lscpu 命令，核对 CPU 信息

# Architecture: x86_64    本安装文档不支持 arm 架构

# CPU(s):       2         CPU 内核数量不能低于 2

lscpu

修改 hostname

# 修改 hostname

hostnamectl set-hostname your-new-host-name

# 查看修改结果

hostnamectl status

# 设置 hostname 解析

echo "127.0.0.1   $(hostname)" >> /etc/hosts

检查网络

在所有节点执行命令

[root@demo-master-a-1 ~]$ ip route show

default via 172.21.0.1 dev eth0

169.254.0.0/16 dev eth0 scope link metric 1002

172.21.0.0/20 dev eth0 proto kernel scope link src 172.21.0.12 

[root@demo-master-a-1 ~]$ ip address

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000

    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00

    inet 127.0.0.1/8 scope host lo

       valid_lft forever preferred_lft forever

2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000

    link/ether 00:16:3e:12:a4:1b brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

    inet 172.17.216.80/20 brd 172.17.223.255 scope global dynamic eth0

       valid_lft 305741654sec preferred_lft 305741654sec

ip route show 命令中，可以知道机器的默认网卡，通常是 eth0，如 default via 172.21.0.23 dev eth0
ip address 命令中，可显示默认网卡的 IP 地址，Kubernetes 将使用此 IP 地址与集群内的其他节点通信，如 172.17.216.80
所有节点上 Kubernetes 所使用的 IP 地址必须可以互通（无需 NAT 映射、无安全组或防火墙隔离）

{{< /notice >}}

安装

{{< notice warning "" >}}

使用 root 身份在所有节点执行如下代码，以安装软件：

containerd
nfs-utils
kubectl / kubeadm / kubelet

{{< /notice >}}

{{< tabs 快速安装手动安装 >}}

{{< tab >}}

请将脚本最后的 1.21.0 替换成您需要的版本号（必须是 1.21 的小版本，不能是 1.19.1 等） 脚本中间的 v1.21.x 不要替换

docker hub 镜像请根据自己网络的情况任选一个

第四行为腾讯云 docker hub 镜像
第六行为DaoCloud docker hub 镜像
第八行为华为云 docker hub 镜像
第十行为阿里云 docker hub 镜像

# 在 master 节点和 worker 节点都要执行

# 最后一个参数 1.21.0 用于指定 kubenetes 版本，支持所有 1.21.x 版本的安装

# 腾讯云 docker hub 镜像

# export REGISTRY_MIRROR="https://mirror.ccs.tencentyun.com"

# DaoCloud 镜像

# export REGISTRY_MIRROR="http://f1361db2.m.daocloud.io"

# 华为云镜像

# export REGISTRY_MIRROR="https://05f073ad3c0010ea0f4bc00b7105ec20.mirror.swr.myhuaweicloud.com"

# 阿里云 docker hub 镜像

export REGISTRY_MIRROR=https://registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com

curl -sSL https://kuboard.cn/install-script/v1.21.x/install_kubelet.sh | sh -s 1.21.0

{{< /tab >}}

{{< tab >}}

手动执行以下代码，结果与快速安装相同。 请将脚本第79行（已高亮）的 ${1} 替换成您需要的版本号，例如 1.21.0

docker hub 镜像请根据自己网络的情况任选一个

第四行为腾讯云 docker hub 镜像
第六行为DaoCloud docker hub 镜像
第八行为阿里云 docker hub 镜像

# 在 master 节点和 worker 节点都要执行

# 最后一个参数 1.21.0 用于指定 kubenetes 版本，支持所有 1.21.x 版本的安装

# 腾讯云 docker hub 镜像

# export REGISTRY_MIRROR="https://mirror.ccs.tencentyun.com"

# DaoCloud 镜像

# export REGISTRY_MIRROR="http://f1361db2.m.daocloud.io"

# 阿里云 docker hub 镜像

export REGISTRY_MIRROR=https://registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com

#!/bin/bash

# 在 master 节点和 worker 节点都要执行

# 安装 containerd

# 参考文档如下

# https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/container-runtimes/#containerd

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

overlay

br_netfilter

EOF

sudo modprobe overlay

sudo modprobe br_netfilter

# Setup required sysctl params, these persist across reboots.

cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/99-kubernetes-cri.conf

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

net.ipv4.ip_forward                 = 1

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

EOF

# Apply sysctl params without reboot

sysctl --system

# 卸载旧版本

yum remove -y containerd.io

# 设置 yum repository

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

# 安装 containerd

yum install -y containerd.io-1.4.3

mkdir -p /etc/containerd

containerd config default > /etc/containerd/config.toml

sed -i "s#k8s.gcr.io#registry.aliyuncs.com/k8sxio#g"  /etc/containerd/config.toml

sed -i '/containerd.runtimes.runc.options/a\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ SystemdCgroup = true' /etc/containerd/config.toml

sed -i "s#https://registry-1.docker.io#${REGISTRY_MIRROR}#g"  /etc/containerd/config.toml

systemctl daemon-reload

systemctl enable containerd

systemctl restart containerd

# 安装 nfs-utils

# 必须先安装 nfs-utils 才能挂载 nfs 网络存储

yum install -y nfs-utils

yum install -y wget

# 关闭 防火墙

systemctl stop firewalld

systemctl disable firewalld

# 关闭 SeLinux

setenforce 0

sed -i "s/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g" /etc/selinux/config

# 关闭 swap

swapoff -a

yes | cp /etc/fstab /etc/fstab_bak

cat /etc/fstab_bak |grep -v swap > /etc/fstab

# 配置K8S的yum源

cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo

[kubernetes]

name=Kubernetes

baseurl=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64

enabled=1

gpgcheck=0

repo_gpgcheck=0

gpgkey=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg

       http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg

EOF

# 卸载旧版本

yum remove -y kubelet kubeadm kubectl

# 安装kubelet、kubeadm、kubectl

# 将 ${1} 替换为 kubernetes 版本号，例如 1.20.1

yum install -y kubelet-${1} kubeadm-${1} kubectl-${1}

crictl config runtime-endpoint /run/containerd/containerd.sock

# 重启 docker，并启动 kubelet

systemctl daemon-reload

systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

containerd --version

kubelet --version

{{< notice warning "注意" >}}

如果此时执行 systemctl status kubelet 命令，将得到 kubelet 启动失败的错误提示，请忽略此错误，因为必须完成后续步骤中 kubeadm init 的操作，kubelet 才能正常启动

{{< /notice >}}

{{< /tab >}}

{{< /tabs >}}

初始化 master 节点

APISERVER_NAME 不能是 master 的 hostname
APISERVER_NAME 必须全为小写字母、数字、小数点，不能包含减号
POD_SUBNET 所使用的网段不能与 master节点/worker节点所在的网段重叠。该字段的取值为一个 CIDR 值，如果您对 CIDR 这个概念还不熟悉，请仍然执行 export POD_SUBNET=10.100.0.1/16 命令，不做修改

{{< /notice >}}

{{< tabs 快速初始化手动初始化 >}}

{{< tab >}}

请将脚本最后的 1.21.0 替换成您需要的版本号（必须是 1.21 的小版本，不能是 1.19.1 等） 脚本中间的 v1.21.x 不要替换

# 只在 master 节点执行

# 替换 x.x.x.x 为 master 节点实际 IP（请使用内网 IP）

# export 命令只在当前 shell 会话中有效，开启新的 shell 窗口后，如果要继续安装过程，请重新执行此处的 export 命令

export MASTER_IP=x.x.x.x

# 替换 apiserver.demo 为 您想要的 dnsName

export APISERVER_NAME=apiserver.demo

# Kubernetes 容器组所在的网段，该网段安装完成后，由 kubernetes 创建，事先并不存在于您的物理网络中

export POD_SUBNET=10.100.0.1/16

echo "${MASTER_IP}    ${APISERVER_NAME}" >> /etc/hosts

curl -sSL https://kuboard.cn/install-script/v1.21.x/init_master.sh | sh -s 1.21.0

{{< /tab >}}

{{< tab >}}

手动执行以下代码，结果与快速安装相同。 请将脚本第79行（已高亮）的 ${1} 替换成您需要的版本号，例如 1.21.0

# 只在 master 节点执行

# 替换 x.x.x.x 为 master 节点的内网IP

# export 命令只在当前 shell 会话中有效，开启新的 shell 窗口后，如果要继续安装过程，请重新执行此处的 export 命令

export MASTER_IP=x.x.x.x

# 替换 apiserver.demo 为 您想要的 dnsName

export APISERVER_NAME=apiserver.demo

# Kubernetes 容器组所在的网段，该网段安装完成后，由 kubernetes 创建，事先并不存在于您的物理网络中

export POD_SUBNET=10.100.0.1/16

echo "${MASTER_IP}    ${APISERVER_NAME}" >> /etc/hosts

#!/bin/bash

# 只在 master 节点执行

# 脚本出错时终止执行

set -e

if [ ${#POD_SUBNET} -eq 0 ] || [ ${#APISERVER_NAME} -eq 0 ]; then

  echo -e "\033[31;1m请确保您已经设置了环境变量 POD_SUBNET 和 APISERVER_NAME \033[0m"

  echo 当前POD_SUBNET=$POD_SUBNET

  echo 当前APISERVER_NAME=$APISERVER_NAME

  exit 1

fi

# 查看完整配置选项 https://godoc.org/k8s.io/kubernetes/cmd/kubeadm/app/apis/kubeadm/v1beta2

rm -f ./kubeadm-config.yaml

cat <<EOF > ./kubeadm-config.yaml

---

apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2

kind: ClusterConfiguration

kubernetesVersion: v${1}

imageRepository: registry.aliyuncs.com/k8sxio

controlPlaneEndpoint: "${APISERVER_NAME}:6443"

networking:

  serviceSubnet: "10.96.0.0/16"

  podSubnet: "${POD_SUBNET}"

  dnsDomain: "cluster.local"

dns:

  type: CoreDNS

  imageRepository: swr.cn-east-2.myhuaweicloud.com${2}

  imageTag: 1.8.0

---

apiVersion: kubelet.config.k8s.io/v1beta1

kind: KubeletConfiguration

cgroupDriver: systemd

EOF

# kubeadm init

# 根据您服务器网速的情况，您需要等候 3 - 10 分钟

echo ""

echo "抓取镜像，请稍候..."

kubeadm config images pull --config=kubeadm-config.yaml

echo ""

echo "初始化 Master 节点"

kubeadm init --config=kubeadm-config.yaml --upload-certs

# 配置 kubectl

rm -rf /root/.kube/

mkdir /root/.kube/

cp -i /etc/kubernetes/admin.conf /root/.kube/config

# 安装 calico 网络插件

# 参考文档 https://docs.projectcalico.org/v3.13/getting-started/kubernetes/self-managed-onprem/onpremises

echo ""

echo "安装calico-3.17.1"

rm -f calico-3.17.1.yaml

kubectl create -f https://kuboard.cn/install-script/v1.21.x/calico-operator.yaml

wget https://kuboard.cn/install-script/v1.21.x/calico-custom-resources.yaml

sed -i "s#192.168.0.0/16#${POD_SUBNET}#" calico-custom-resources.yaml

kubectl create -f calico-custom-resources.yaml

检查 master 初始化结果

# 只在 master 节点执行

# 执行如下命令，等待 3-10 分钟，直到所有的容器组处于 Running 状态

watch kubectl get pod -n kube-system -o wide

# 查看 master 节点初始化结果

kubectl get nodes -o wide

初始化 worker节点

获得 join命令参数

在 master 节点上执行

# 只在 master 节点执行

kubeadm token create --print-join-command

# 返回如下

kubeadm join apiserver.demo:6443 --token 9ukzcs.qp4ozxbn1knc13sx --discovery-token-ca-cert-hash sha256:0cb945ea0c6329b4df58cf358e2be697fd31a85f55c23d47356f06f69a27283d

{{< notice success "有效时间" >}}

该 token 的有效时间为 2 个小时，2小时内，您可以使用此 token 初始化任意数量的 worker 节点。

{{< /notice >}}

初始化worker

针对所有的 worker 节点执行

# 只在 worker 节点执行

# 替换 x.x.x.x 为 master 节点的内网 IP

export MASTER_IP=x.x.x.x

# 替换 apiserver.demo 为初始化 master 节点时所使用的 APISERVER_NAME

export APISERVER_NAME=apiserver.demo

echo "${MASTER_IP}    ${APISERVER_NAME}" >> /etc/hosts

# 替换为 master 节点上 kubeadm token create 命令的输出

kubeadm join apiserver.demo:6443 --token 9ukzcs.qp4ozxbn1knc13sx --discovery-token-ca-cert-hash sha256:0cb945ea0c6329b4df58cf358e2be697fd31a85f55c23d47356f06f69a27283d

检查初始化结果

在 master 节点上执行

# 只在 master 节点执行

kubectl get nodes -o wide

# 输出结果如下所示

[root@master ~]# kubectl get nodes

NAME     STATUS   ROLES                  AGE   VERSION

master   Ready    control-plane,master   54m   v1.21.0

node1    Ready    <none>                 35m   v1.21.0

安装 Ingress Controller

{{< tabs 快速安装卸载IngressController >}}

{{< tab >}}

在 master 节点上执行

部分情况下，下面的这条指令，您需要执行两次才能成功。

# 只在 master 节点执行

kubectl apply -f https://kuboard.cn/install-script/v1.21.x/nginx-ingress.yaml

{{< /tab >}}

{{< tab >}}

在 master 节点上执行

只在您想选择其他 Ingress Controller 的情况下卸载

# 只在 master 节点执行

kubectl delete -f https://kuboard.cn/install-script/v1.21.x/nginx-ingress.yaml

配置域名解析

将域名 cnsre.cn 解析到 demo-worker-a-2 的 IP 地址 z.z.z.z （也可以是 demo-worker-a-1 的地址 y.y.y.y）

验证配置

在浏览器访问 cnsre.cn，将得到 404 NotFound 错误页面

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