正文
1-kubeadm部署1.18.0单master集群
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1、有了docker，为什么还用kubernetes?
访问工具层 | 帮助用户更高效的完成任务，包括web控制台、RESTfulAPI、CI/CD、监控管理、日志管理 |
PaaS服务层 | 为开发、测试和运维人员提供统一的平台服务 |
容器编排 | Kubernetes |
容器引擎 | Docker |
IaaS基础设施层 | 提供基础运行环境，例如虚拟机、物理机、网络、存储、数据库、公有云等 |
2、kubernetes是什么
l Kubernetes是Google在2014年开源的一个集群管理系统，kubernetes简称k8s
l Kubernetes用于容器化应用程序的部署，扩展和管理，目标是让部署容器化应用简单高效。
官网：http://wwwkubernetes.io
3、Kubernetes集群架构与组件
Kubernetes集群架构与组件
master组件
kube-apiserver
kubernetes API集群的同一入口，各组件协调者，以RESTful API提供接口服务，所有对象资源的增删改查和监听操作都交给APIserver处理再提交给Etcd存储
kube-controller-manager
处理集群中常规后台任务，一个资源对应一个控制器，而ControllerManager就是负责管理这些控制器的
kube-scheduler
根据调度算法为新创建的POdxuanz yig Node节点，可以在任意部署，可以部署在同一个节点上，也可以部署在不同节点上
etcd
分布式键值存储系统，用于报销集群状态数据，比如Pod、service等对象信息，可以独立部署，但是需要部署在3个集群机器上，保证高可用。
Node组件
kubelet
kubelet是master在node节点上的agent，管理本机运行容器的生命周期，比如创建容器、Pod挂载数据卷、下载secret、获取容器和节点状态等工作，kubelet将每个Pod转成一组容器。
kube-proxy
在Node节点上实现Pod网络代理，维护网络规则和四层负载均衡工作
docker或rocket
容器引擎，运行容器
kubeadm 将k8s大部分组件都容器化
Master节点：
- kube-apiserver
- controller-manager
- scheduler
- etcd
Node节点：
- kubelet
- kube-proxy
- Docker
kubelet、docker以systemd守护进程方式部署。
4、Kubernetes核心概念
Pod
最小部署单元
一组容器的集合
一个Pod中的容器共享网络命名空间
Pod是短暂的
Controller 控制器
ReplicaSet：确保预期的Pod副本数量，多删少起
Deployment：无状态应用部署
StatefulSet：有状态应用部署
DaemonSet：确保所有Node运行同一个Pod
Job：一次性任务
Cronjob：定时任务
更高级层次对象，部署和管理Pod
Service
防止Pod失联
定义一组Pod的访问策略
由kube-proxy去实现的
Label：标签附近到某个资源上，用于关联对象、查询和刷选
Namespace：命名空间，将对象逻辑上隔离资源
kubernetes集群部署、配置- 生产环境部署k8s的2种方式
- 服务器硬件配置推荐
- 使用kubeadm快速部署一个k8s集群
- Kubectl命令行管理工具
生产环境部署k8s的2种方式
l Kubeadm
Kubernetes是一个工具，提供kubeadm init和kubeadm join 用于快速部署集群，测试环境推荐方法
地址：https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm/
l 二进制
生产环境推荐，从官方下载发现版的二进制包，手工部署每个组建，组成kubernetes集群
下载地址：https://github.com/kubernetes/kubernetes/releases
1. 安装要求
在开始之前，部署Kubernetes集群机器需要满足以下几个条件：
l 一台或多台机器，操作系统 CentOS7.x-86_x64
l 硬件配置：2GB或更多RAM，2个CPU或更多CPU，硬盘30GB或更多
l 集群中所有机器之间网络互通
l 可以访问外网，需要拉取镜像
l 禁止swap分区
2、准备环境(优化系统环境)
1、时间同步
echo "#time sync by fage at 2019-7-22" >>/var/spool/cron/root
echo "*/5 * * * * /usr/sbin/ntpdate ntp1.aliyun.com >/dev/null 2>&1" >>/var/spool/cron/root
systemctl restart crond.service
2、关闭防火墙和selinux
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
sed -i s#SELINUX=enforcing#SELINUX=disable#g /etc/selinux/config
setenforce 0
3、更改主机名
更改master主机名
hostname k8s-master
echo "k8s-master" >/etc/hostname
更改node主机名 node-1
hostname node-1
echo "node-1" >/etc/hostname
更改node主机名 node-2
hostname node-2
echo "node-2" >/etc/hostname
4、更改hosts文件（集群机器都操作）
cat >/etc/hosts <<EOF
127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1 localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
192.168.10.110 k8s-master
192.168.10.111 node-1
192.168.10.112 node-2
EOF
5、分发公钥（非必须项）
ssh-keygen -t rsa -f /root/.ssh/id_rsa -P ""
ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_rsa.pub root@192.168.10.110
ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_rsa.pub root@192.168.10.111
ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_rsa.pub root@192.168.10.112
6、全部节点node要禁用swap设备 不禁用要在初始化配置声明
swapoff -a #临时关闭sed -i "s@/dev/mapper/centos-swap swap@#/dev/mapper/centos-swap swap@g" /etc/fstab #永久关闭
7、将桥接的IPv4流量传递到iptables的链：
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.ipv4.ip_forward = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOFsysctl --system #执行生效
3、全部机器安装 Docker/kubeadm/kubelet/kubectl
Kubernetes默认CRI（容器运行时）为Docker，因此先安装Docker。
3.1 安装Docker（所有机器安装）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-18.06.1.ce-3.el7 #也可以安装19.03.4版本官方推荐
systemctl enable docker && systemctl start docker
docker --version
#docker镜像加速器
cat > /etc/docker/daemon.json << EOF
{
"registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOFsystemctl restart docker.service
docker info
3.2 添加阿里云YUM软件源（所有机器操作）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
3.3 安装kubeadm，kubelet和kubectl（所有机器操作）
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-18.06.1.ce-3.el7 #也可以安装19.03.4版本官方推荐
systemctl enable docker && systemctl start docker
docker --version
#docker镜像加速器
cat > /etc/docker/daemon.json << EOF
{
"registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOFsystemctl restart docker.service
docker info
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
3.3 安装kubeadm，kubelet和kubectl（所有机器操作）
由于版本更新频繁，这里指定版本号部署：
yum install -y kubelet-1.18.0 kubeadm-1.18.0 kubectl-1.18.0
systemctl enable kubelet.service
4. 部署Kubernetes Master
在192.168.10.110（Master）执行。
kubeadm init \
--apiserver-advertise-address=192.168.10.110 \
--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
--kubernetes-version v1.18.0 \
--service-cidr=10.96.0.0/12 \
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
--ignore-preflight-errors=all
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。
解释含义：
--apiserver-advertise-address=192.168.10.110 \ #调用API借口的地址
--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \ #下载镜像的地址
--kubernetes-version v1.18.0 \ #指定软件的版本
--service-cidr=10.96.0.0/12 \ #虚拟集群的网络
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \ #集群节点中pod使用的网络
--ignore-preflight-errors=all #忽略所有初始化种遇到的错误信息
初始化方法二：
或者使用配置文件引导：
cat kubeadm.conf
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2
kind: ClusterConfiguration
kubernetesVersion: v1.18.0
imageRepository: registry.aliyuncs.com/google_containers
networking:
podSubnet: 10.244.0.0/16
serviceSubnet: 10.96.0.0/12
执行命令指定文件即可
kubeadm init --config kubeadm.conf --ignore-preflight-errors=all
初始化完后需要创建程序配置文件夹、复制授权信息配置文件到目录和授权
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
kubectl get nodes
初始化过程执行的步骤说明
kubeadm init步骤：
1、[preflight] #环境检查
2、[kubelet-start] #准备kubelet配置文件/var/lib/kubelet/config.yaml并启动
3、[certs] #证书目录 /etc/kubernetes/pki
4、[kubeconfig] #kubeconfig是用于连接k8s的认证文件
5、[control-plane] #静态pod目录 /etc/kubernetes/manifests
6、[etcd] #静态pod启动etcd
7、[upload-config] #kubeadm-config存储到kube-system configmap
8、[mark-control-plane] #给master节点打污点，不让pod分配
9、[bootstrap-token] #引导kubelet证书
10、[addons] #部署coredns和kube-proxy
5、网络方案（CNI）1、Calico 推荐方案，支持网络策略
为什么部署CNI网络？
部署CNI是为了不同主机之间的Pod进行通信，因为kubernetes资源调度是需要通信进行计算服务器资源情况进行分配的
Calico是一个纯三层的数据中心网络方案，Calico支持广泛的平台，包括Kubernetes、OpenStack等。
Calico 在每一个计算节点利用 Linux Kernel 实现了一个高效的虚拟路由器（ vRouter） 来负责数据转发，
而每个 vRouter 通过 BGP 协议负责把自己上运行的 workload 的路由信息向整个 Calico 网络内传播。
此外，Calico 项目还实现了 Kubernetes 网络策略，提供ACL功能
下载官方默认配置文件
https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml
下载完后还需要修改里面配置项：
- 定义Pod网络（CALICO_IPV4POOL_CIDR），与前面初始化集群网络pod CIDR配置一样,后面集群所有的pod都会使用这个网络进行分配地址
- 选择工作模式（CALICO_IPV4POOL_IPIP），支持**BGP（Never）**、**IPIP（Always）**、**CrossSubnet**（开启BGP并支持跨子网）
IPIP 隧道模式（overlay网络），基于以太网基础上承载容器数据表
BGP 纯路由方案，要求在二层网络中，比较推荐的模式（对性能要求高的环境）
CrossSubnet 跨网段走IPIP，同网段走BGP
修改完后应用清单和查看状态：
kubectl apply -f calico.yaml
kubectl get pods -n kube-system
2、Flannel 以前老版本推荐使用
Flannel是CoreOS维护的一个网络组件，Flannel为每个Pod提供全局唯一的IP，Flannel使用ETCD来存储Pod子网与Node IP之间的关系。
flanneld守护进程在每台主机上运行，并负责维护ETCD信息和路由数据包。
yaml下载地址：
https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
国外下载地址比较慢，可以考虑更换为国内的镜像下载地址
部署完成网络后创建pod测试是否能够正常访问
kubectl create deployment nginx --image=nginx #创建pod
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort #将pod的集群端口暴露外部访问
访问地址：http://NodeIP:Port
部署管理集群URL页面
yaml下载地址，2.0版
https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.0.3/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：
vim recommended.yaml
33 apiVersion: v1
34 metadata:
35 labels:
36 k8s-app: kubernetes-dashboard
37 name: kubernetes-dashboard
38 namespace: kubernetes-dashboard
39 spec:
40 type: NodePort
41 ports:
42 - port: 443
43 targetPort: 8443
44 nodePort: 30001
45 selector:
46 k8s-app: kubernetes-dashboard
生效文件
kubectl apply -f recommended.yaml
kubectl get svc -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：
kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kube-system #创建用户
kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:dashboard-admin #授权
kubectl describe secrets -n kube-system $(kubectl -n kube-system get secret | awk '/dashboard-admin/{print $1}') #获取token
到此部署完成
