kubernetes 實踐三：使用kubeadm安裝k8s1.16.0

環境版本說明：

• 三台vmware虛擬機，系統版本CentOS7.6。
• Kubernetes 1.16.0，當前最新版。
• flannel v0.11
• docker 18.09

使用kubeadm可以簡單的搭建一套k8s集群環境，而不用關注安裝部署的細節，而且現在k8s的版本更新頻率很快，所以這種方法十分推薦。

相關准備

注：本節相關操作要在所有節點上執行。

硬件環境

使用三台vmware虛擬機，配置網絡，並保證可以聯網。

• k8s-master 4G 4核 CentOS7 192.168.10.20
• k8s-node1 2G 2核 CentOS7 192.168.10.21
• k8s-node2 2G 2核 CentOS7 192.168.10.22

主機划分

• k8s-master作為集群管理節點：etcd kubeadm kube-apiserver kube-scheduler kube-controller-manager kubelet flanneld docker
• k8s-node1作為工作節點：kubeadm kubelet flanneld docker
• k8s-node2作為工作節點：kubeadm kubelet flanneld docker

准備工作

安裝必要的rpm軟件：

 yum install -y wget vim net-tools epel-release

關閉防火牆

systemctl disable firewalld
systemctl stop firewalld

關閉selinux

# 臨時禁用selinux
setenforce 0
# 永久關閉 修改/etc/sysconfig/selinux文件設置
sed -i 's/SELINUX=permissive/SELINUX=disabled/' /etc/sysconfig/selinux
sed -i "s/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g" /etc/selinux/config

禁用交換分區

swapoff -a

# 永久禁用，打開/etc/fstab注釋掉swap那一行。
sed -i 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

修改 /etc/hosts

cat <<EOF >> /etc/host

192.168.10.20 k8s-master
192.168.10.21 k8s-node1
192.168.10.22 k8s-node2
EOF

修改內核參數

cat <<EOF >  /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
sysctl --system

安裝docker18.09

配置yum源

## 配置默認源
## 備份
mv /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo.backup

## 下載阿里源
wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo

## 刷新
yum makecache fast

## 配置k8s源
cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=0
EOF

## 重建yum緩存
yum clean all
yum makecache fast
yum -y update

安裝docker

下載docker的yum源文件

yum -y install yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

這里指定docker版本，可以先查看支持的版本

[root@localhost ~]# yum list docker-ce --showduplicates |sort -r               
 * updates: mirrors.aliyun.com
Loading mirror speeds from cached hostfile
Loaded plugins: fastestmirror
 * extras: mirrors.aliyun.com
 * epel: hkg.mirror.rackspace.com
docker-ce.x86_64            3:19.03.2-3.el7                     docker-ce-stable
docker-ce.x86_64            3:19.03.1-3.el7                     docker-ce-stable
docker-ce.x86_64            3:19.03.0-3.el7                     docker-ce-stable
docker-ce.x86_64            3:18.09.9-3.el7                     docker-ce-stable
...
 * base: mirrors.aliyun.com

目前最新版本為19.03，指定下載18.09

yum install -y docker-ce-18.09.9-3.el7
systemctl enable docker
systemctl start docker

修改docker的啟動參數

cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
  "registry-mirrors": ["https://xxx.mirror.aliyuncs.com"],
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "100m"
  },
  "storage-driver": "overlay2",
  "storage-opts": [
    "overlay2.override_kernel_check=true"
  ]
}
EOF

systemctl restart docker

安裝k8s

管理節點配置

先在k8s-master上安裝管理節點

下載kubeadm，kubelet

yum install -y kubeadm kubelet

初始化kubeadm

這里不直接初始化，因為國內用戶不能直接拉取相關的鏡像，所以這里想查看需要的鏡像版本

[root@k8s-master ~]# kubeadm config images list
k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.16.0
k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.16.0
k8s.gcr.io/kube-scheduler:v1.16.0
k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.16.0
k8s.gcr.io/pause:3.1
k8s.gcr.io/etcd:3.3.15-0
k8s.gcr.io/coredns:1.6.2

根據需要的版本，直接拉取國內鏡像，並修改tag

# vim kubeadm.sh

#!/bin/bash

## 使用如下腳本下載國內鏡像，並修改tag為google的tag
set -e

KUBE_VERSION=v1.16.0
KUBE_PAUSE_VERSION=3.1
ETCD_VERSION=3.3.15-0
CORE_DNS_VERSION=1.6.2

GCR_URL=k8s.gcr.io
ALIYUN_URL=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers

images=(kube-proxy:${KUBE_VERSION}
kube-scheduler:${KUBE_VERSION}
kube-controller-manager:${KUBE_VERSION}
kube-apiserver:${KUBE_VERSION}
pause:${KUBE_PAUSE_VERSION}
etcd:${ETCD_VERSION}
coredns:${CORE_DNS_VERSION})

for imageName in ${images[@]} ; do
  docker pull $ALIYUN_URL/$imageName
  docker tag  $ALIYUN_URL/$imageName $GCR_URL/$imageName
  docker rmi $ALIYUN_URL/$imageName
done

運行腳本，拉取鏡像

sh ./kubeadm.sh

master節點執行

sudo kubeadm init \
 --apiserver-advertise-address 192.168.10.20 \
 --kubernetes-version=v1.16.0 \
 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

注：這里的pod-network-cidr，最好不要改動，和以下的步驟是關聯的。

結果返回

...
...

mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
...

## 添加節點需要執行以下命令，可以使用命令 kubeadm token create --print-join-command 來獲取 
 
kubeadm join 192.168.10.20:6443 --token lixsl8.v1auqmf91ty0xl0k \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:c3f92a6ed9149ead327342f48a545e7e127a455d5b338129feac85893d918a55 

如果是要安裝多個master節點，則初始化命令使用

kubeadm init  --apiserver-advertise-address 192.168.10.20 --control-plane-endpoint 192.168.10.20  --kubernetes-version=v1.16.0  --pod-network-cidr=10.244.0.0/16  --upload-certs

添加master節點使用命令:

kubeadm join 192.168.10.20:6443 --token z34zii.ur84appk8h9r3yik --discovery-token-ca-cert-hash sha256:dae426820f2c6073763a3697abeb14d8418c9268288e37b8fc25674153702801     --control-plane --certificate-key 1b9b0f1fdc0959a9decef7d812a2f606faf69ca44ca24d2e557b3ea81f415afe

注：這里的token會不同，不要直接復制。kubeadm init成功后會輸出添加master節點的命令

工作節點配置

下載kubeadm kubelet

三台節點都要運行

yum install -y kubeadm kubelet

添加節點

三台節點都要運行，這里先忽略錯誤

kubeadm join 192.168.10.20:6443 --token lixsl8.v1auqmf91ty0xl0k \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:c3f92a6ed9149ead327342f48a545e7e127a455d5b338129feac85893d918a55 \
   --ignore-preflight-errors=all 

如果添加節點失敗，或是想重新添加，可以使用命令

kubeadm reset

注：不要在輕易master上使用，它會刪除所有kubeadm配置
這時在節點上就可以使用命令查看添加的節點信息了

[root@k8s-master ~]# kubectl get nodes
NAME         STATUS     ROLES    AGE   VERSION
k8s-master   NotReady   master   45m   v1.16.0
k8s-node1    NotReady   <none>   26s   v1.16.0
k8s-node2    NotReady   <none>   12s   v1.16.0

但節點的狀態就是 NotReady，還需要一些操作

安裝flanneld

在master上操作，拷貝配置，令kubectl可用

mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

下載flannel配置文件

wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

因為kube-flannel.yml文件中使用的鏡像為quay.io的，國內無法拉取，所以同樣的先從國內源上下載，再修改tag，腳本如下

# vim flanneld.sh

#!/bin/bash

set -e

FLANNEL_VERSION=v0.11.0

# 在這里修改源
QUAY_URL=quay.io/coreos
QINIU_URL=quay-mirror.qiniu.com/coreos

images=(flannel:${FLANNEL_VERSION}-amd64
flannel:${FLANNEL_VERSION}-arm64
flannel:${FLANNEL_VERSION}-arm
flannel:${FLANNEL_VERSION}-ppc64le
flannel:${FLANNEL_VERSION}-s390x)

for imageName in ${images[@]} ; do
  docker pull $QINIU_URL/$imageName
  docker tag  $QINIU_URL/$imageName $QUAY_URL/$imageName
  docker rmi $QINIU_URL/$imageName
done

運行腳本，這個腳本需要在每個節點上執行

sh flanneld.sh

安裝flanneld

kubectl apply -f kube-flanneld.yaml

flanneld默認安裝在kube-system Namespace中，使用以下命令查看:

# kubectl -n kube-system get pods
NAME                                 READY   STATUS         RESTARTS   AGE
coredns-5644d7b6d9-h9bxt             0/1     Pending        0          57m
coredns-5644d7b6d9-pkhls             0/1     Pending        0          57m
etcd-k8s-master                      1/1     Running        0          57m
kube-apiserver-k8s-master            1/1     Running        0          57m
kube-controller-manager-k8s-master   1/1     Running        0          57m
kube-flannel-ds-amd64-c4hnf          1/1     Running        1          38s
kube-flannel-ds-amd64-djzmx          1/1     Running        0          38s
kube-flannel-ds-amd64-mdg8b          1/1     Running        1          38s
kube-flannel-ds-amd64-tjxql          0/1     Terminating    0          5m34s
kube-proxy-4n5dr                     0/1     ErrImagePull   0          13m
kube-proxy-dc68d                     1/1     Running        0          57m
kube-proxy-zplgt                     0/1     ErrImagePull   0          13m
kube-scheduler-k8s-master            1/1     Running        0          57m

出現錯誤，原因是兩個工作節點不能拉取pause和kube-proxy鏡像，可以直接從master上打包，在node上使用

## master上執行
docker save -o pause.tar k8s.gcr.io/pause:3.1
docker save -o kube-proxy.tar k8s.gcr.io/kube-proxy

## node上執行
docker load -i pause.tar 
docker load -i kube-proxy.tar 

重新安裝flanneld

 kubectl delete -f kube-flannel.yml 
 kubectl create -f kube-flannel.yml 

修改kubelet

使用kubeadm添加node后，節點一直處於NotReady狀態，報錯信息為：

runtime network not ready: NetworkReady=false reason:NetworkPluginNotReady message:docker: network plugin is not ready: cni config uninitialized Addresses:

解決方式是修改/var/lib/kubelet/kubeadm-flags.env文件，刪除參數 --network-plugin=cni

cat << EOF > /var/lib/kubelet/kubeadm-flags.env
KUBELET_KUBEADM_ARGS="--cgroup-driver=systemd --pod-infra-container-image=k8s.gcr.io/pause:3.1"
EOF

systemctl restart kubelet

[root@k8s-master ~]# kubectl get nodes
NAME         STATUS   ROLES    AGE   VERSION
k8s-master   Ready    master   79m   v1.16.0
k8s-node1    Ready    <none>   34m   v1.16.0
k8s-node2    Ready    <none>   34m   v1.16.0

錯誤解決

關於錯誤cni config uninitialized Addresses，這里之前是直接刪除參數--network-plugin=cni，但這樣只能讓節點狀態修改為 ready，但是在Pod之間網絡依然不可用。

正確的解決方法：修改kube-flannel.yaml，在111行添加參數cniVersion：

vim kube-flanneld.yaml

{
      "name": "cbr0",
      "cniVersion": "0.3.1",
      ....

安裝flannel

## 如果之前安裝了，先刪除
## kubectl delete -f kube-flannel.yaml

kubectl apply -f kube-flannel.yaml