kubernetes 二进制安装(v1.20.16)（一）环境准备

为什么要进行二进制安装？

我们明明可以用 kubeadm 直接部署 k8s 集群，简单又快速，为什么要用繁琐复杂的二进制安装？
直到那天，我的集群出问题了。少了好几个组件，我嘴上说着不知道，其实就是我自己删掉的。之前 etcd 出问题的时候病急乱投医，删错了。

事情发生之后，我的第一反应就是把缺失的组件补上去啊，但是我发现，系统上连 yaml 文件都找不到，而且这些组件的内部联系我也都不知道（我要知道，也不至于前面乱删嘛。）

作为一个要走云架构路线的小白，怎么能不手动安装一下云原生的底座呢？

上周我一直在更新 kubernetes 架构组件的系列，就是为这一篇做准备。

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集群规划

做这个东西很重要，建议你可以拿个小本本记一下，这些东西将会贯穿我们这一整个的安装过程。

主机规划：

序号	IP	角色	Hostname	安装组件
1	192.168.190.147	Master	kube-master	Apiserver,ControllerManager,Scheduler,Kubelet,Proxy,Etcd
2	192.168.190.148	Node	kube-node1	Kubelet,Proxy,Etcd

如果条件允许，就多来几个 node，一样的配置。

可以事先将虚拟机 IP 固定住，省的哪天给飘了都不知道怎么肥四。固定方法自行百度。

序号	软件名称	版本
1	Centos	7.9.2009，内核升级到5.17.1-1.el7.elrepo.x86_64
2	Docker-ce	v20.10.9
3	Etcd	v3.4.9
4	Kubernetes	v1.20.14
5	cfssl	v1.6.1

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初始化虚拟机

升级内核

对于为什么要升级内核，可以看一下这篇：Kubernetes 部署 CentOS7.4 系统内核升级

#在所有虚拟机上进行操作
#更新yum源仓库
yum update -y
#导入ELRepo仓库的公共密钥
rpm --import https://www.elrepo.org/RPM-GPG-KEY-elrepo.org
#安装ELRepo仓库的yum源
rpm -Uvh http://www.elrepo.org/elrepo-release-7.0-3.el7.elrepo.noarch.rpm
#查看可用的系统内核包
[root@vm01 ~]# yum --disablerepo="*" --enablerepo="elrepo-kernel" list available
Loaded plugins: fastestmirror
Loading mirror speeds from cached hostfile
 * elrepo-kernel: ftp.yz.yamagata-u.ac.jp
Available Packages
elrepo-release.noarch                         7.0-5.el7.elrepo                elrepo-kernel
...

#安装最新版本内核
yum --enablerepo=elrepo-kernel install -y kernel-ml
#查看系统上的所有可用内核
sudo awk -F\' '$1=="menuentry " {print i++ " : " $2}' /etc/grub2.cfg
#设置默认版本,其中 0 是上面查询出来的可用内核
grub2-set-default 0
#生成 grub 配置文件
grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg
#重启
reboot
​
#删除旧内核（可选）
#查看系统中全部的内核
rpm -qa | grep kernel
#删除旧内核的 RPM 包，具体内容视上述命令的返回结果而定
yum remove kernel-3.10.0-514.el7.x86_64 \
kernel-tools-libs-3.10.0-862.11.6.el7.x86_64 \
kernel-tools-3.10.0-862.11.6.el7.x86_64 \
kernel-3.10.0-862.11.6.el7.x86_64

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安装模块

#在所有虚拟机上操作
[root@k8s-master ~]# modprobe -- ip_vs
[root@k8s-master ~]# modprobe -- ip_vs_rr
[root@k8s-master ~]# modprobe -- ip_vs_wrr
[root@k8s-master ~]# modprobe -- ip_vs_sh
[root@k8s-master ~]# modprobe -- nf_conntrack_ipv4
modprobe: FATAL: Module nf_conntrack_ipv4 not found.
[root@k8s-master ~]# lsmod | grep ip_vs
ip_vs_sh               16384  0
ip_vs_wrr              16384  0
ip_vs_rr               16384  0
ip_vs                 159744  6 ip_vs_rr,ip_vs_sh,ip_vs_wrr
nf_conntrack          159744  1 ip_vs
nf_defrag_ipv6         24576  2 nf_conntrack,ip_vs
libcrc32c              16384  3 nf_conntrack,xfs,ip_vs
[root@k8s-master ~]# lsmod | grep nf_conntrack_ipv4

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系统设置

#关闭并停止防火墙，
systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld
#禁用SELinux，让容器可以顺利地读取主机文件系统
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config
setenforce 0
#关闭swap
swapoff -a
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

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配置主机名解析

cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.190.147 k8s-master
192.168.190.148 k8s-node1
EOF

---

设置 ipv4 转发

cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
vm.swappiness = 0
EOF

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时间同步

kubernetes要求集群中的节点时间必须精确一致，所以在每个节点上添加时间同步：

ntpdate time.windows.com

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安装依赖软件包

yum install -y ipvsadm ipset sysstat conntrack libseccomp wget git

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SSH免密登录

应该都会吧。

#此步操作在Master主机上进行
[root@vm01 ~]# ssh-keygen -t rsa
...
​
#配置公钥到其他节点，输入对方密码即可完成从master到node的免密访问
[root@vm01 ~]# ssh-copy-id k8s-node1
...

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创建相关目录

#在所有虚拟机上进行操作
mkdir -p /opt/TLS/{
    
    download,etcd,k8s}
mkdir -p /opt/TLS/etcd/{
    
    cfg,bin,ssl}
mkdir -p /opt/TLS/k8s/{
    
    cfg,bin,ssl}

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下载软件

#以下操作只在master上进行
#进入到下载目录
cd /opt/TLS/download
#下载并解压cfssl
wget https://github.com/cloudflare/cfssl/releases/download/v1.6.1/cfssl_1.6.1_linux_amd64
wget https://github.com/cloudflare/cfssl/releases/download/v1.6.1/cfssljson_1.6.1_linux_amd64
wget https://github.com/cloudflare/cfssl/releases/download/v1.6.1/cfssl-certinfo_1.6.1_linux_amd64
chmod +x cfssl*
[root@k8s-master download]# ll
total 40232
-rwxr-xr-x 1 root root 16659824 Dec  7 15:36 cfssl_1.6.1_linux_amd64
-rwxr-xr-x 1 root root 13502544 Dec  7 15:35 cfssl-certinfo_1.6.1_linux_amd64
-rwxr-xr-x 1 root root 11029744 Dec  7 15:35 cfssljson_1.6.1_linux_amd64
​
#下载并解压etcd
wget https://github.com/etcd-io/etcd/releases/download/v3.4.9/etcd-v3.4.9-linux-amd64.tar.gz
tar -xvf etcd-v3.4.9-linux-amd64.tar.gz
chmod +x etcd-v3.4.9-linux-amd64/etcd*
[root@k8s-master download]# ll etcd-v3.4.9-linux-amd64/
total 40540
drwxr-xr-x 14 630384594 600260513     4096 May 22  2020 Documentation
-rwxr-xr-x  1 630384594 600260513 23827424 May 22  2020 etcd
-rwxr-xr-x  1 630384594 600260513 17612384 May 22  2020 etcdctl
-rw-r--r--  1 630384594 600260513    43094 May 22  2020 README-etcdctl.md
-rw-r--r--  1 630384594 600260513     8431 May 22  2020 README.md
-rw-r--r--  1 630384594 600260513     7855 May 22  2020 READMEv2-etcdctl.md
​
#下载并解压kubernetes
wget https://dl.k8s.io/v1.20.14/kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
tar zxvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
chmod +x kubernetes/server/bin/{
    
    kubectl,kubelet,kube-apiserver,kube-controller-manager,kube-scheduler,kube-proxy}
[root@k8s-master download]# ll kubernetes/server/bin/
total 1134068
-rwxr-xr-x 1 root root  57724928 Feb 16 20:49 apiextensions-apiserver
-rwxr-xr-x 1 root root  45211648 Feb 16 20:49 kubeadm
-rwxr-xr-x 1 root root  51773440 Feb 16 20:49 kube-aggregator
-rwxr-xr-x 1 root root 131301376 Feb 16 20:49 kube-apiserver
-rw-r--r-- 1 root root         8 Feb 16 20:48 kube-apiserver.docker_tag
-rw------- 1 root root 136526848 Feb 16 20:48 kube-apiserver.tar
-rwxr-xr-x 1 root root 121110528 Feb 16 20:49 kube-controller-manager
-rw-r--r-- 1 root root         8 Feb 16 20:48 kube-controller-manager.docker_tag
-rw------- 1 root root 126336000 Feb 16 20:48 kube-controller-manager.tar
-rwxr-xr-x 1 root root  46592000 Feb 16 20:49 kubectl
-rwxr-xr-x 1 root root  54333584 Feb 16 20:49 kubectl-convert
-rwxr-xr-x 1 root root 124521440 Feb 16 20:49 kubelet
-rwxr-xr-x 1 root root   1507328 Feb 16 20:49 kube-log-runner
-rwxr-xr-x 1 root root  44163072 Feb 16 20:49 kube-proxy
-rw-r--r-- 1 root root         8 Feb 16 20:48 kube-proxy.docker_tag
-rw------- 1 root root 114255872 Feb 16 20:48 kube-proxy.tar
-rwxr-xr-x 1 root root  49618944 Feb 16 20:49 kube-scheduler
-rw-r--r-- 1 root root         8 Feb 16 20:48 kube-scheduler.docker_tag
-rw------- 1 root root  54844416 Feb 16 20:48 kube-scheduler.tar
-rwxr-xr-x 1 root root   1437696 Feb 16 20:49 mounter
​
#下载并解压docker-ce
wget https://download.docker.com/linux/static/stable/x86_64/docker-20.10.9.tgz
tar -xvf docker-20.10.9.tgz
chmod +x docker/*
[root@k8s-master download]# ll docker
total 200840
-rwxr-xr-x 1 1000 1000 33908392 Oct  5 00:08 containerd
-rwxr-xr-x 1 1000 1000  6508544 Oct  5 00:08 containerd-shim
-rwxr-xr-x 1 1000 1000  8609792 Oct  5 00:08 containerd-shim-runc-v2
-rwxr-xr-x 1 1000 1000 21131264 Oct  5 00:08 ctr
-rwxr-xr-x 1 1000 1000 52883616 Oct  5 00:08 docker
-rwxr-xr-x 1 1000 1000 64758736 Oct  5 00:08 dockerd
-rwxr-xr-x 1 1000 1000   708616 Oct  5 00:08 docker-init
-rwxr-xr-x 1 1000 1000  2784145 Oct  5 00:08 docker-proxy
-rwxr-xr-x 1 1000 1000 14352296 Oct  5 00:08 runc

---

准备cfss工具

#只在master上操作
cd /opt/TLS/download
cp cfssl_1.6.1_linux_amd64 /usr/local/bin/cfssl
cp cfssljson_1.6.1_linux_amd64 /usr/local/bin/cfssljson
cp cfssl-certinfo_1.6.1_linux_amd64 /usr/local/bin/cfssl-certinfo
[root@k8s-master download]# ll /usr/local/bin/cfssl*
-rwxr-xr-x 1 root root 16659824 Apr  4 08:46 /usr/local/bin/cfssl
-rwxr-xr-x 1 root root 13502544 Apr  4 08:46 /usr/local/bin/cfssl-certinfo
-rwxr-xr-x 1 root root 11029744 Apr  4 08:46 /usr/local/bin/cfssljson

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使能配置

有些东西需要使能一下

sysctl -p

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拆开写吧，一篇全堆上来篇幅太长了。