kubernetes1.25的快速部署（kubeadm方式）

1、生产环境可部署Kubernetes集群的两种方式

 1.1、kubeadm

Kubeadm是一个K8s部署工具，提供kubeadm init和kubeadm join，用于快速部署Kubernetes集群。

kubeadm功能介绍：

• kubeadm init：初始化一个Master节点

• kubeadm join：将工作节点加入集群

• kubeadm upgrade：升级K8s版本

• kubeadm token：管理 kubeadm join 使用的令牌

• kubeadm reset：清空 kubeadm init 或者 kubeadm join 对主机所做的任何更改

• kubeadm version：打印 kubeadm 版本

• kubeadm alpha：预览可用的新功能

1.2、二进制

从github下载发行版的二进制包，手动部署每个组件，组成Kubernetes集群。

2、kubeadm部署准备环境

2.1、服务器要求：

• 建议最小硬件配置：2核CPU、2G内存、20G硬盘

• 服务器最好可以访问外网，会有从网上拉取镜像需求，如果服务器不能上网，需要提前下载对应镜像并导入节点

2.2、软件环境

2.3、服务器规划

2.4、架构图

3、服务部署

3.1、操作系统初始化配置【所有节点】

# 关闭防火墙
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

# 关闭selinux
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config  # 永久
setenforce 0  # 临时

# 关闭swap
swapoff -a  # 临时
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab    # 永久

# 根据规划设置主机名
hostnamectl set-hostname <hostname>

# 在master添加hosts
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.1.71 k8s-master
192.168.1.72 k8s-node1
192.168.1.73 k8s-node2
EOF

# 将桥接的IPv4流量传递到iptables的链
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
sysctl --system  # 生效

# 时间同步
yum install ntpdate -y
ntpdate time.windows.com

3.2、安装Docker/kubeadm/kubelet【所有节点】

• 安装docker

wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
yum -y install docker-ce
systemctl enable docker && systemctl start docker

• 配置镜像下载加速器：

cat > /etc/docker/daemon.json << EOF
{
  "registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"],
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
}
EOF

systemctl restart docker

docker info

3.3、安装cri-dockerd

Kubernetes v1.24移除docker-shim的支持，而Docker Engine默认又不支持CRI标准，因此二者默认无法再直接集成。为此，Mirantis和Docker联合创建了cri-dockerd项目，用于为Docker Engine提供一个能够支持到CRI规范的桥梁，从而能够让Docker作为Kubernetes容器引擎。

wget https://github.com/Mirantis/cri-dockerd/releases/download/v0.2.5/cri-dockerd-0.2.5-3.el7.x86_64.rpm
rpm -ivh cri-dockerd-0.2.5-3.el7.x86_64.rpm

#指定依赖镜像地址：
vi /usr/lib/systemd/system/cri-docker.service
ExecStart=/usr/bin/cri-dockerd --container-runtime-endpoint fd:// --pod-infra-container-image=registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.7

systemctl daemon-reload 
systemctl enable cri-docker && systemctl start cri-docker

3.4、添加阿里云YUM软件源

cat > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo << EOF
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=0
repo_gpgcheck=0
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

3.5、 安装kubeadm，kubelet和kubectl

yum install -y kubelet-1.25.0 kubeadm-1.25.0 kubectl-1.25.0
systemctl enable kubelet

         3.6、部署Kubernetes Master

#在192.168.1.71（Master）执行
kubeadm init \
  --apiserver-advertise-address=192.168.1.71 \
  --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
  --kubernetes-version v1.25.0 \
  --service-cidr=10.96.0.0/12 \
  --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
--cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock \
  --ignore-preflight-errors=all

• --apiserver-advertise-address 集群通告地址
• --image-repository 由于默认拉取镜像地址k8s.gcr.io国内无法访问，这里指定阿里云镜像仓库地址
• --kubernetes-version K8s版本，与上面安装的一致
• --service-cidr 集群内部虚拟网络，Pod统一访问入口
• --pod-network-cidr Pod网络，与下面部署的CNI网络组件yaml中保持一致
• --cri-socket 指定cri-dockerd接口，如果是containerd则使用--cri-socket unix:///run/containerd/containerd.sock

#拷贝kubectl使用的连接k8s认证文件到默认路径：
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

#查看工作节点：
kubectl get nodes
NAME               STATUS     ROLES            AGE   VERSION
k8s-master   NotReady   control-plane        20s   v1.25.0

注：由于网络插件还没有部署，还没有准备就绪 NotReady，先继续

参考资料：https://kubernetes.io/zh/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm-init/#config-file

https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/create-cluster-kubeadm/#initializing-your-control-plane-node

        3.7、加入Kubernetes Node

#在192.168.1.72/73（Node）执行。向集群添加新节点，执行在kubeadm init输出的kubeadm join命令并手动加上--cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock：

kubeadm join 192.168.1.71:6443 --token 7gqt13.kncw9hg5085iwclx \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:66fbfcf18649a5841474c2dc4b9ff90c02fc05de0798ed690e1754437be35a01 --cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock

#默认token有效期为24小时，当过期之后，该token就不可用了。这时就需要重新创建token，可以直接使用命令快捷生成：
kubeadm token create --print-join-command

#参考资料：https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm-join/

        3.8、部署容器网络（CNI）

#Calico是一个纯三层的数据中心网络方案，是目前Kubernetes主流的网络方案。下载YAML：
wget https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml

#下载完后还需要修改里面定义Pod网络（CALICO_IPV4POOL_CIDR），与前面kubeadm init的 --pod-network-cidr指定的一样。修改完后文件后，部署：
kubectl apply -f calico.yaml
kubectl get pods -n kube-system

等Calico Pod都Running，节点也会准备就绪。

注：以后所有yaml文件都只在Master节点执行。

安装目录：/etc/kubernetes/，组件配置文件目录：/etc/kubernetes/manifests/，参考资料：https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/create-cluster-kubeadm/#pod-network

        3.9、部署 Dashboard

#Dashboard是官方提供的一个UI，可用于基本管理K8s资源。YAML下载地址：
https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.4.0/aio/deploy/recommended.yaml

#默认Dashboard只能集群内部访问，修改Service为NodePort类型，暴露到外部：
vi recommended.yaml
...
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  labels:
    k8s-app: kubernetes-dashboard
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kubernetes-dashboard
spec:
  ports:
    - port: 443
      targetPort: 8443
      nodePort: 30001
  selector:
    k8s-app: kubernetes-dashboard
  type: NodePort
...

kubectl apply -f recommended.yaml
kubectl get pods -n kubernetes-dashboard

#访问地址：https://NodeIP:30001，创建service account并绑定默认cluster-admin管理员集群角色：
# 创建用户
kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kubernetes-dashboard
# 用户授权
kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kubernetes-dashboard:dashboard-admin
# 获取用户Token，用于登陆dashboard
kubectl create token dashboard-admin -n kubernetes-dashboard

        4.切换容器引擎为containerd

containerd是一个主流的容器引擎，与Docker相兼容，相比Docker轻量很多，目前较为成熟。参考资料：https://kubernetes.io/zh/docs/setup/production-environment/container-runtimes/#containerd

        4.1、配置先决条件

如果是由docker切containerd这步可省略。

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

sudo modprobe overlay
sudo modprobe br_netfilter

# 设置必需的 sysctl 参数，这些参数在重新启动后仍然存在。
cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/99-kubernetes-cri.conf
net.bridge.bridge-nf-call-iptables  = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.ipv4.ip_forward                 = 1
EOF

sudo sysctl --system

        4.2、安装containerd

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
yum-config-manager \
    --add-repo \
    https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
yum install -y containerd.io
mkdir -p /etc/containerd
containerd config default > /etc/containerd/config.toml

4.3、修改配置文件

#pause镜像设置过阿里云镜像仓库地址，拉取Docker Hub镜像配置加速地址设置为阿里云镜像仓库地址

vi /etc/containerd/config.toml
...
   [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri"]
      sandbox_image = "registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.2"  
       ...
	[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.mirrors]
          [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.mirrors."docker.io"]
            endpoint = ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]
          
systemctl restart containerd

4.4、配置kubelet使用containerd

vi /var/lib/kubelet/kubeadm-flags.env
KUBELET_KUBEADM_ARGS="--container-runtime=remote --container-runtime-endpoint=unix:///run/containerd/containerd.sock --pod-infra-container-image=registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.8"

systemctl restart kubelet

4.5、验证

kubectl get node -o wide

k8s-node1  xxx  containerd://1.5.6

4.6、管理容器工具

• containerd提供了ctr命令行工具管理容器，但功能比较简单，所以一般会用crictl工具检查和调试容器。
• 项目地址：https://github.com/kubernetes-sigs/cri-tools/
• 设置crictl连接containerd：

vi /etc/crictl.yaml
runtime-endpoint: unix:///run/containerd/containerd.sock
image-endpoint: unix:///run/containerd/containerd.sock
timeout: 10
debug: false

• 下面是docker与crictl命令对照表：

参考：http://www.aliangedu.cn