kubernetes一步一步搭建（一）安装与http访问

众所周知，kubernetes（简称k8s）是用于管理docker集群的，最近一段时间一直在折腾环境问题，在此写一篇博客，来帮助像我一样的小白，避免走弯路。

一、环境

集群环境

角色	IP地址	版本号	Docker版本	系统版本
master	192.63.63.1/24	v1.9.1	17.12.0-ce	Centos7.1
node1	192.63.63.10/24	v1.9.1	17.12.0-ce	Centos7.1
node2	192.63.63.20/24	v1.9.1	17.12.0-ce	Centos7.1

Master节点必需组件

组件名称	作用	版本号
etcd	非关系型数据库	v1.9.1
kube-apiserver	核心组件，所有组件均与其通信，提供Http Restful接口	v1.9.1
kube-controller-manager	集群内部管理中心，负责各类资源管理，如RC，Pod，命名空间等	v1.9.1
kube-scheduler	调度组件，负责node的调度	v1.9.1

Node节点必需组件

组件名称	作用	版本号
kubelet	Node节点中核心组件，负责执行Master下发的任务	v1.9.1
kube-proxy	代理，负责kubelet与apiserver网络。相当于负载均衡，将请求转到后端pod中	v1.9.1

二、安装

在看《Kubernetes权威指南》通过yum install方式安装。截止目前（2018-02-27）通过yum安装的版本是1.5.2，而最新版本是1.9.1。两个版本之间差异还是比较大，主要差异kubelet配置文件中不在支持api-server参数。

虽然yum安装的不是最新版本，但是我们还是可以借鉴一些内容，例如systemd脚本服务，k8s各个配置文件。

2.0 安装etcd

上面介绍了etcd是数据库，用于存储k8s相关数据。etcd并不属于k8s组件，因此需要单独安装一下，安装很方便，通过yum安装即可。目前yum安装的最新版本是3.2.11。

[root@localhost ~]# yum install etcd

2.1 下载并安装

最新版本下载地址，只需下载Server Binaries。因为node节点必需的组件，也包含在这个Server Binaries中。下载完毕后，进行解压并把可执行文件拷贝到系统目录中

[root@localhost packet]#
[root@localhost packet]# tar -zxf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
[root@localhost packet]# ls
kubernetes kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz  opensrc
[root@localhost packet]#
[root@localhost packet]# cd kubernetes/server/bin
[root@localhost bin]# cp apiextensions-apiserver cloud-controller-manager  hyperkube    kubeadm kube-aggregator kube-apiserver kube-controller-manager kubectl kubelet kube-proxy  kube-scheduler  mounter /usr/bin
[root@localhost bin]#

2.2 配置systemd服务

下面这些文件均来自kubernetes1.5.2 rpm包，存放目录为/usr/lib/systemd/system

[root@localhost system]# cat kube-apiserver.service
[Unit]
Description=Kubernetes API Server
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
After=network.target
After=etcd.service

[Service]
EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/config
EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/apiserver
User=kube
ExecStart=/usr/bin/kube-apiserver \
            $KUBE_LOGTOSTDERR \
            $KUBE_LOG_LEVEL \
            $KUBE_ETCD_SERVERS \
            $KUBE_API_ADDRESS \
            $KUBE_API_PORT \
            $KUBELET_PORT \
            $KUBE_ALLOW_PRIV \
            $KUBE_SERVICE_ADDRESSES \
            $KUBE_ADMISSION_CONTROL \
            $KUBE_API_ARGS
Restart=on-failure
Type=notify
LimitNOFILE=65536

[Install]
WantedBy=multi-user.target

[root@localhost system]#
[root@localhost system]# cat  kube-controller-manager.service
[Unit]
Description=Kubernetes Controller Manager
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
 
[Service]
EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/config
EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/controller-manager
User=kube
ExecStart=/usr/bin/kube-controller-manager \
            $KUBE_LOGTOSTDERR \
            $KUBE_LOG_LEVEL \
            $KUBE_MASTER \
            $KUBE_CONTROLLER_MANAGER_ARGS
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536

[Install]
WantedBy=multi-user.target
[root@localhost system]#
[root@localhost system]#
[root@localhost system]# cat  kubelet.service
[Unit]
Description=Kubernetes Kubelet Server
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
After=docker.service
Requires=docker.service

[Service]
WorkingDirectory=/var/lib/kubelet
EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/config
EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/kubelet
ExecStart=/usr/bin/kubelet \
            $KUBE_LOGTOSTDERR \
            $KUBE_LOG_LEVEL \
            $KUBELET_API_SERVER \
            $KUBELET_ADDRESS \
            $KUBELET_PORT \
            $KUBELET_HOSTNAME \
            $KUBE_ALLOW_PRIV \
            $KUBELET_ARGS
Restart=on-failure
KillMode=process
 
[Install]
WantedBy=multi-user.target
[root@localhost system]#
[root@localhost system]#
[root@localhost system]# cat kube-proxy.service
[Unit]
Description=Kubernetes Kube-Proxy Server
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
After=network.target
 
[Service]
EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/config
EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/proxy
ExecStart=/usr/bin/kube-proxy \
            $KUBE_LOGTOSTDERR \
            $KUBE_LOG_LEVEL \
            $KUBE_MASTER \
            $KUBE_PROXY_ARGS
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536
 
[Install]
WantedBy=multi-user.target
[root@localhost system]#
[root@localhost system]#
[root@localhost system]# cat  kube-scheduler.service
[Unit]
Description=Kubernetes Scheduler Plugin
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes

[Service]
EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/config
EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/scheduler
User=kube
ExecStart=/usr/bin/kube-scheduler \
            $KUBE_LOGTOSTDERR \
            $KUBE_LOG_LEVEL \
            $KUBE_MASTER \
            $KUBE_SCHEDULER_ARGS
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536

[Install]
WantedBy=multi-user.target
[root@localhost system]#

2.3 配置k8s

通过systemd服务配置文件可知需创建/etc/kubernetes目录以及相关文件

[root@localhost kubernetes]# ls
apiserver  config  controller-manager  kubelet  proxy  scheduler
[root@localhost kubernetes]#
[root@localhost kubernetes]# cat config
###
# kubernetes system config
#
# The following values are used to configure various aspects of all
# kubernetes services, including
#
#   kube-apiserver.service
#   kube-controller-manager.service
#   kube-scheduler.service
#   kubelet.service
#   kube-proxy.service
# logging to stderr means we get it in the systemd journal
KUBE_LOGTOSTDERR="--logtostderr=true"

# journal message level, 0 is debug
KUBE_LOG_LEVEL="--v=0"

# Should this cluster be allowed to run privileged docker containers
KUBE_ALLOW_PRIV="--allow-privileged=false"

# How the controller-manager, scheduler, and proxy find the apiserver
KUBE_MASTER="--master=http://127.0.0.1:8080"
[root@localhost kubernetes]#

Apiserver需要将--insecure-bind-address地址修改为0.0.0.0（修改为大网ip地址），接收任意地址的连接。

[root@localhost kubernetes]# cat apiserver
###
# kubernetes system config
#
# The following values are used to configure the kube-apiserver
#
# The address on the local server to listen to.
KUBE_API_ADDRESS="--insecure-bind-address=0.0.0.0"

# The port on the local server to listen on.
# KUBE_API_PORT="--port=8080"

# Port minions listen on
# KUBELET_PORT="--kubelet-port=10250"

# Comma separated list of nodes in the etcd cluster
KUBE_ETCD_SERVERS="--etcd-servers=http://127.0.0.1:2379"

# Address range to use for services
KUBE_SERVICE_ADDRESSES="--service-cluster-ip-range=10.254.0.0/16"

# default admission control policies
#KUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission-control=NamespaceLifecycle,NamespaceExists,LimitRanger,SecurityContextDeny,ServiceAccount,ResourceQuota"
KUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission-control=NamespaceLifecycle,NamespaceExists,LimitRanger,SecurityContextDeny,ResourceQuota"

# Add your own!
KUBE_API_ARGS=""
[root@localhost kubernetes]#

Kubelet配置文件，最重要的配置是执行apiserver所在的地址，但是在v1.8版本之后不再支持--api-servers，因此需要注释掉，那么问题来了，kubelet是如何指定api-server地址呢？

[root@localhost kubernetes]# cat kubelet
###
# kubernetes kubelet (minion) config

# The address for the info server to serve on (set to 0.0.0.0 or "" for all interfaces)
KUBELET_ADDRESS="--address=127.0.0.1"

# The port for the info server to serve on
KUBELET_PORT="--port=10250"
 
# You may leave this blank to use the actual hostname
KUBELET_HOSTNAME="--hostname-override=127.0.0.1"
 
# location of the api-server
##KUBELET_API_SERVER="--api-servers=http://127.0.0.1:8080"

# pod infrastructure container
KUBELET_POD_INFRA_CONTAINER="--pod-infra-container-image=docker.io/kubernetes/pause"

# Add your own!
KUBELET_ARGS="--fail-swap-on=false --cgroup-driver=cgroupfs --kubeconfig=/var/lib/kubelet/kubeconfig"

下面几个配置文件内容基本是空，没有什么内容。

[root@localhost kubernetes]# cat controller-manager
###
# The following values are used to configure the kubernetes controller-manager

# defaults from config and apiserver should be adequate

# Add your own!
KUBE_CONTROLLER_MANAGER_ARGS=""
[root@localhost kubernetes]#
[root@localhost kubernetes]# cat proxy
###
# kubernetes proxy config

# default config should be adequate

# Add your own!
KUBE_PROXY_ARGS=""
[root@localhost kubernetes]#
[root@localhost kubernetes]# cat  scheduler
###
# kubernetes scheduler config
 
# default config should be adequate

# Add your own!
KUBE_SCHEDULER_ARGS="--loglevel=0"

以上配置均是在master节点中进行配置，配置完成后这样k8s就是一个单节点集群--既运行master也运行node的环境。只不过node还有问题，下面介绍。

三、http方式

前面已经介绍过，在v1.8版本之后kubelet不再支持api-server参数，那么在新版本kubelet如何才能与api-server进行通信呢？是通过kubeconfig参数，指定配置文件（这个地方是一个大坑，坑了我好长一段时间）。

在/etc/kubernetes/kubelet配置文件中有一个配置项，

KUBELET_ARGS="--fail-swap-on=false --cgroup-driver=cgroupfs --kubeconfig=/var/lib/kubelet/kubeconfig"

指定kubeconfig所在的目录，内容如下：

[root@localhost kubernetes]#
[root@localhost kubernetes]# cat /var/lib/kubelet/kubeconfig
apiVersion: v1
clusters:
- cluster:
    server: http://127.0.0.1:8080
  name: myk8s
contexts:
- context:
    cluster: myk8s
    user: ""
  name: myk8s-context
current-context: myk8s-context
kind: Config
preferences: {}
users: []
[root@localhost kubernetes]#

解释一下上面内容：

1) clusters - 代表集群，支持多个集群。里面需要制定server，即api-server所在地址。此处也支持https方式，后面详细介绍。

2) contexts - 集群上下文，支持多个上下文

3) current-context - 表示当前使用的上下文

其他字段在介绍https方式时在进行说明。

至此，单节点集群部署完成，我们需要启动各个服务。

[root@localhost k8s]# systemctl start docker
[root@localhost k8s]# systemctl start etcd
[root@localhost k8s]# systemctl start kube-apiserver
[root@localhost k8s]# systemctl start kube-controller-manager
[root@localhost k8s]# systemctl start kube-scheduler
[root@localhost k8s]# systemctl start kubelet
[root@localhost k8s]# systemctl start kube-proxy
[root@localhost k8s]#

验证环境是否正常：

[root@localhost k8s]#
[root@localhost k8s]# kubectl get nodes
NAME        STATUS    ROLES     AGE       VERSION
127.0.0.1   Ready     <none>    16d       v1.9.1
[root@localhost k8s]#
[root@localhost k8s]#

以上内容只是master节点上配置，下面我们在node1中配置http方式访问api-server。

首先需要将kubelet、kube-proxy进程以及先关配置文件拷贝到node1中，然后把可执行程序以及配置文件拷贝到对应目录中：

[root@node1 k8s_node]#
[root@node1 k8s_node]# ls bin-file/ config-file/
bin-file/:
kubelet  kube-proxy
config-file/:
config  kubeconfig  kubelet  kubelet.service  kube-proxy.service  proxy
[root@node1 k8s_node]#
[root@node1 k8s_node]#
[root@node1 k8s_node]# mv bin-file/kubelet bin-file/kube-proxy /usr/bin
[root@node1 k8s_node]# mkdir /etc/kubernetes
[root@node1 k8s_node]# mv config-file/config config-file/kubelet config-file/proxy /etc/kubernetes/
[root@node1 k8s_node]# mv config-file/kubelet.service config-file/kube-proxy.service /usr/lib/systemd/system
[root@node1 k8s_node]#
[root@node1 k8s_node]# mkdir /var/lib/kubelet
[root@node1 k8s_node]# mv config-file/kubeconfig /var/lib/kubelet/
[root@node1 k8s_node]#

重点：

1）修改/var/lib/kubelet/kubeconfig文件中server的ip地址，修改为http://192.63.63.1:8080

2）修改/etc/kubernetes/kubelet文件中KUBELET_HOSTNAME将其修改为"--hostname-override=node1"

分别启动服务docker、kubelet、kube-proxy，然后在master进行验证：

[root@localhost ~]#
[root@localhost ~]# kubectl get nodes
NAME        STATUS    ROLES     AGE       VERSION
127.0.0.1   Ready     <none>    17d       v1.9.1
node1       Ready     <none>    5m        v1.9.1
[root@localhost ~]#

当出现name是node1，且status是Ready，则表示部署成功。

至此，k8s部署且http方式介绍完，下一篇介绍https方式。

kubernetes一步一步搭建（一）安装与http访问

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