K8s（Kubernetes）简介及安装部署

前言：

k8s是Kubernetes的简称，因为K和S之间有8个字母，所以才会被称为k8s。

k8s最初是在Google公司内部使用了10多年的技术，它的前身是叫做Borg（博格），直到2015年才被Google公司捐赠为开源项目。

如果之前我们有接触过OpenStack，那么应该知道管理VM虚拟机资源可以用OpenStack。那么管理容器所对应的开源平台是什么呢？k8s就是其中之一，在k8s之前也有很多容器管理平台，有docker自身的docker swarm，也有apache推出的Mesos等等。相比较而言，虽然k8s比其他推出的晚了些，但是丝毫不影响其火爆程度，除了其功能强大外，更何况它还有个好爹。

关于k8s更详细的介绍，可以移步至k8s中文文档或者k8s官方网站，以便查看更多资料。

接下来开始安装部署k8s。

博文大纲：
一、环境准备
二、部署前准备

1、检查docker版本、关闭防火墙及Selinux、清空iptables规则、禁用Swap交换分区

2、配置ssh免密登录、主机名解析及yum源

3、打开iptables桥接功能及路由转发
三、配置k8s群集

1、安装部署k8s相关工具

2、初始化k8s集群

3、配置master节点状态

4、配置node01及node02加入master群集

5、部署后的优化配置

一、环境准备

K8s（Kubernetes）简介及安装部署

注：上述三台centos 7.3服务器，均运行docker服务，如果是测试环境，那么内存最少2G，CPU至少双核，并且docker服务的版本不建议过高，最好是18.09及以下。

如需部署docker服务，可参考博文：Docker的安装详细配置

二、部署前准备

1、检查docker版本、关闭防火墙及Selinux、清空iptables规则、禁用Swap交换分区

注：以下操作需要在三台docker主机上分别配置一次,哪怕是在生产环境，都需要进行以下操作，因为k8s有它自己的安全策略。

[root@master ~]# docker -v       #确认docker版本
Docker version 18.09.0, build 4d60db4
#关闭防火墙
[root@master ~]# systemctl stop firewalld
[root@master ~]# systemctl disable firewalld
#关闭Selinux
[root@master ~]# setenforce 0    
[root@master ~]# vim /etc/sysconfig/selinux 
SELINUX=disabled          #将此处改为disabled
[root@master ~]# iptables -F    #清空iptables规则
#重启docker服务
[root@master ~]# systemctl daemon-reload
[root@master ~]# systemctl restart docker
#禁用swap交换分区
[root@master ~]# swapoff -a   #临时禁用swap
[root@master ~]# vim /etc/fstab     #打开自动挂载的配置文件，将swap配置项注释掉
#/dev/mapper/cl-swap     swap                    swap    defaults        0 0
#就注释掉上面那行
[root@node02 ~]# mount -a    #重新加载挂载的配置文件
[root@node02 ~]# free -h     #确认输出的swap行如下（都为0）：
Swap:            0B          0B          0B

2、配置ssh免密登录、主机名解析及yum源

注：以下没有特别说明的操作，在master主机上操作即可

[root@master ~]# tail -3 /etc/hosts        #在该文件添加三台主机的解析
192.168.20.6 master
192.168.20.7 node01
192.168.20.8 node02
#配置ssh免密登录（为了方便在主机间复制配置文件，可不做）
[root@master ~]# ssh-keygen -t rsa  
[root@master ~]# ssh-copy-id node01
[root@master ~]# ssh-copy-id node02
#将更改后的hosts文件发送到node01及node02
[root@master ~]# scp /etc/hosts node01:/etc/
[root@master ~]# scp /etc/hosts node02:/etc/
#接下来配置yum源
[root@master ~]# vim /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo  #编辑yum文件
[kubernetes]
name=kubneters
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/
enabled=1
gpgcheck=0
#以上url是阿里开源镜像站，可复制网址自行查看
[root@master yum.repos.d]# yum repolist    #查看刚刚配置的yum源中有没有可用的包
kubernetes               kubneters                      421  #返回的这一行不可为0
[root@master yum.repos.d]# yum makecache    #制作yum元数据缓存
#将yum源的配置文件复制到另外两台节点主机上
[root@master ~]# scp /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo node01:/etc/yum.repos.d/
[root@master ~]# scp /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo node02:/etc/yum.repos.d/
#在另外两台主机上，都需执行以下两条命令
[root@node01 ~]# yum repolist
kubernetes               kubneters                      421  #返回的这一行不可为0
[root@node01 ~]# yum makecache

3、打开iptables桥接功能及路由转发

同样，没有特别说明的配置，在master上进行配置即可。

#打开iptables桥接功能
[root@master ~]# vim /etc/sysctl.d/k8s.conf    #写入以下配置
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
[root@master ~]# sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf   #刷新配置
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
# PS：如果报错“找不到文件”，需要执行下面的命令以便加载一个模块。
[root@master ~]# modprobe br_netfilter    #加载br_netfileter模块
#将配置的k8s.conf文件复制到另外两台节点
#将配置文件复制到另外两台节点后，需要在node01及02上分别执行下面的命令进行刷新
[root@node02 ~]# sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf     #刷新配置文件
#接下来开启路由转发（三台docker主机上都需要进行以下操作）
[root@master ~]# echo "net.ipv4.ip_forward = 1" >> /etc/sysctl.conf 
#开启路由转发
[root@master ~]# sysctl -p    #刷新配置
net.ipv4.ip_forward = 1

配置至此，部署前的工作就完成了。

在进行接下来的操作前，需要先下载我提供的镜像。

三、配置k8s群集

1、安装部署k8s相关工具

注：以下操作在master主机上进行

[root@master ~]# yum -y install kubelet-1.15.0-0 kubeadm-1.15.0-0 kubectl-1.15.0-0  
#安装k8s的master所需组件
[root@master ~]# systemctl enable kubelet   
#将kubelet加入开机自启，但现在不要启动
[root@master ~]# mkdir images     
[root@master ~]# cd images/
[root@master images]# rz   #上传我提供的所有镜像包，共8个镜像包
[root@master images]# ls   #确认上传的镜像包
coredns-1-3-1.tar         kube-proxy-1-15.tar
etcd-3-3-10.tar           kube-scheduler-1-15.tar
kube-apiserver-1-15.tar   myflannel-11-0.tar
kube-controller-1-15.tar  pause-3-1.tar
#接下来导入上传的镜像包到docker镜像中
[root@master images]# docker load < coredns-1-3-1.tar 
[root@master images]# docker load < etcd-3-3-10.tar 
[root@master images]# docker load < kube-apiserver-1-15.tar 
[root@master images]# docker load < kube-controller-1-15.tar 
[root@master images]# docker load < kube-proxy-1-15.tar 
[root@master images]# docker load < kube-scheduler-1-15.tar 
[root@master images]# docker load < pause-3-1.tar 
[root@master images]# docker load < myflannel-11-0.tar

2、初始化k8s集群

[root@master images]# kubeadm init --kubernetes-version=v1.15.0 --pod-network-cidr=10.224.0.0/16 --service-cidr=10.96.0.0/12 --ignore-preflight-errors=Swap
                    <!--
这里指定的版本必须和前面yum安装的版本一致。指定的两个网络则是官方建议使用的网段
如果执行上述命令后，返回CPU相关的报错信息，那么需要调大CPU的核心数
初始化成功后，首先复制下面返回的这条命令，并妥善保存
                                              -->
kubeadm join 192.168.20.6:6443 --token xfp7g5.6f2bdfjybt8a1j7r \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:17895c549344a83daae4318360dc9c9212b5dc3b1fb7d79ef84a640c63e489e2 
                    <!--
上面这条命令是用来其他节点加入到当前k8s群集中需要执行的
一旦丢失，特别麻烦，并且只有24小时有效期，每次初始化群集后产生的都不一样
                                              -->
                <!--
接下来呢，依次执行返回的其他指令，如下（由于我是root用户，所以就省略了sudo指令）：
                                    -->
[root@master images]# mkdir -p $HOME/.kube
[root@master images]# cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
[root@master images]# chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

返回的信息截图如下，供参考：

K8s（Kubernetes）简介及安装部署

3、配置master节点状态

[root@master images]# kubectl get nodes    #查看群集节点信息
NAME     STATUS     ROLES    AGE   VERSION
master   NotReady   master   14m   v1.15.0
#可以看到master当前状态为未准备

接下来可以去github官网进行以下操作以便查看相应的命令：

K8s（Kubernetes）简介及安装部署

点击进入后，下拉页面到以下位置，并复制指定的命令到master节点执行一下：
K8s（Kubernetes）简介及安装部署

[root@master images]# kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
#执行在github官网复制的命令

以上只是方式之一，在网络状况良好的情况下建议使用上述方法（调用远端文件执行一下），若网速较差，建议使用以下方法：

[root@master images]# wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
#将github官网指定的.yml配置文件下载到本地
[root@master images]# ls | grep flannel.yml   #确定下载到了当前目录
kube-flannel.yml
[root@master images]# kubectl apply -f kube-flannel.yml  #指定下载的.yml文件执行相应命令

上述方法，二选一进行配置即可。

[root@master images]# kubectl get nodes   #再次查看master状态，发现已经成为了“Ready”
NAME     STATUS   ROLES    AGE   VERSION
master   Ready    master   30m   v1.15.0
[root@master images]# ls /etc/kubernetes/    #k8s的配置文件目录
[root@master images]# ls /etc/kubernetes/manifests/   #k8s的.yaml文件存放目录

4、配置node01及node02加入master群集

以下操作需要在node01及node02分别执行一次

[root@node01 ~]# yum -y install kubelet-1.15.0-0 kubeadm-1.15.0-0
#安装k8s相关组件
[root@node01 ~]# systemctl enable kubelet.service    #设置为开机自启
[root@node01 ~]# mkdir images
[root@node01 ~]# cd images/
[root@node01 images]# rz   #上传我提供的镜像文件，共三个，是下面 ls 命令查看的三个

[root@node01 images]# ls    #需要上传的镜像文件如下
kube-proxy-1-15.tar  myflannel-11-0.tar  pause-3-1.tar
[root@node01 images]# docker load < kube-proxy-1-15.tar
[root@node01 images]# docker load < myflannel-11-0.tar
[root@node01 images]# docker load < pause-3-1.tar
[root@node01 images]# kubeadm join 192.168.20.6:6443 --token xfp7g5.6f2bdfjybt8a1j7r --discovery-token-ca-cert-hash sha256:17895c549344a83daae4318360dc9c9212b5dc3b1fb7d79ef84a640c63e489e2
#执行master初始化群集时返回的命令，以便加入到master的群集中

返回以下信息，则表示加入成功：

K8s（Kubernetes）简介及安装部署

自行将上述配置在node02主机上配置一次即可

当在node01及node02依次配置完成后，即可在master上进行查看节点状态，如下：

[root@master images]# kubectl get nodes    #在master上查看节点信息都为“Ready”
NAME     STATUS   ROLES    AGE     VERSION
master   Ready    master   51m     v1.15.0
node01   Ready    <none>   4m19s   v1.15.0
node02   Ready    <none>   4m13s   v1.15.0

5、部署后的优化配置

其实配置至此，K8s已经完成了，但是为了以后更为方便的使用k8s，建议优化以下几项：

设置table键的默认间距；

设置kubectl命令自动补全；

优化开机自启配置。

1）设置table默认间距（该优化只需在master上进行配置即可，由于经常需要编写.yml文件所以才需要更改table间距）

[root@master images]# cd           #切换至宿主目录
[root@master ~]# echo "set tabstop=2" >> .vimrc   #将此参数写入.vimrc文件
[root@master ~]# bash    #切换shell环境，使更改生效

2）设置kubectl命令自动补全（master和node节点都可配置）

[root@master ~]# yum -y install bash-completion
[root@master ~]# source /usr/share/bash-completion/bash_completion 
[root@master ~]# source <(kubectl completion bash)
[root@master ~]# echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bashrc

3）确认k8s群集没有问题，并设置为开机自启

master主机操作如下：

[root@master ~]# kubectl get pod -n kube-system   
#查看pod资源，类似于docker中的容器，确保返回的信息都是running
#“-n kube-system”：是k8s的名称空间

上述命令返回的信息如下：
K8s（Kubernetes）简介及安装部署

master和node节点上都需要进行以下操作，以便设置为开机自启：

[root@master ~]# systemctl enable kubelet
[root@master ~]# systemctl enable docker

设置为开机自启后，k8s群集的配置基本完成了，现在可以重启一下这三台服务器，如果重启后，执行下面的命令，状态都还是running，则表示绝对没有问题了。

[root@master ~]# kubectl get pod -n kube-system    #重启后验证状态是否还都是running

———————— 本文至此结束，感谢阅读 ————————