Kubeadm 超详细安装 Kubernetes 1.13
前言
Kubernetes目前已经是非常火爆，跟当年巅峰时期的OpenStack有的一比。国内很多同学学习的时候，因为“科学上网”的问题，导致第一步安装就被卡住了。不用担心，本篇文章将告诉大家一个不用“科学上网”就能很顺利安装Kubernetes的方法，也不用费劲弄什么私有仓库，让你轻松搭建Kubernetes，上手有信心。
另外本篇文章采用最新的Kubernetes 1.13版本。
Kubernetes 版本查阅地址：
https://github.com/kubernetes/kubernetes/releases
一、实践环境准备
1. 服务器虚拟机准备
IP地址 | 节点角色 | CPU | Memory | Hostname |
192.168.1.11 | master and etcd | >=2c | >=2G | master |
192.168.1.12 | worker | >=2c | >=2G | node |
本实验我这里用的VM是vmware workstation创建的，每个给了4C 4G 100GB配置，大家根据自己的资源情况，按照上面给的建议最低值创建即可。
注意：hostname不能有大写字母，比如Master这样。
2. 软件版本
系统类型 | Kubernetes版本 | docker版本 | kubeadm版本 | kubectl版本 | kubelet版本 |
CentOS7.5.1804 | v1.13 | 18.06.1-ce | v1.13 | v1.13 | v1.13 |
注意：这里采用的软件版本，请大家严格与我保持一致！ 开源软件，版本非常敏感和重要！
3. 环境初始化操作
3.1 配置hostname
$ hostnamectl set-hostname master
$ hostnamectl set-hostname node
每台机器上设置对应好hostname，注意，不能有大写字母！
3.2 配置/etc/hosts
注意，hosts文件非常重要，请在每个节点上执行：
cat <<EOF > /etc/hosts 127.0.0.1
localhost localhost.localdomain
localhost4 localhost4.localdomain4 ::1
localhost localhost.localdomain
localhost6 localhost6.localdomain6 192.168.1.11
master 192.168.1.12
node EOF
3.3 关闭防火墙、selinux、swap
# 停防火墙
$ systemctl stop firewalld
$ systemctl disable firewalld
# 关闭Selinux
$ setenforce 0
$ sed -i "s/^SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g" /etc/sysconfig/selinux
$ sed -i "s/^SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g" /etc/selinux/config
$ sed -i "s/^SELINUX=permissive/SELINUX=disabled/g" /etc/sysconfig/selinux
$ sed -i "s/^SELINUX=permissive/SELINUX=disabled/g" /etc/selinux/config
# 关闭Swap
$ swapoff –a
$ sed -i 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab
# 加载br_netfilter
$ modprobe br_netfilter
3.4 配置内核参数
# 配置sysctl内核参数
$ cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf <<EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
# 生效文件
$ sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf
# 修改Linux 资源配置文件，调高ulimit最大打开数和systemctl管理的服务文件最大打开数
$ echo "* soft nofile 655360" >> /etc/security/limits.conf
$ echo "* hard nofile 655360" >> /etc/security/limits.conf
$ echo "* soft nproc 655360" >> /etc/security/limits.conf
$ echo "* hard nproc 655360" >> /etc/security/limits.conf
$ echo "* soft memlock unlimited" >> /etc/security/limits.conf
$ echo "* hard memlock unlimited" >> /etc/security/limits.conf
$ echo "DefaultLimitNOFILE=1024000" >> /etc/systemd/system.conf $ echo "DefaultLimitNPROC=1024000" >> /etc/systemd/system.conf
4. 配置CentOS YUM源
# 配置国内tencent yum源地址、epel源地址、Kubernetes源地址
$ yum install -y wget $ rm -rf /etc/yum.repos.d/*
$ wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.cloud.tencent.com/repo/centos7_base.repo
$ wget -O /etc/yum.repos.d/epel.repo http://mirrors.cloud.tencent.com/repo/epel-7.repo
$ yum clean all && yum makecache
#配置国内Kubernetes源地址
$ 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=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF
5. 安装依赖软件包
有些依赖包我们要把它安装上，方便到时候使用
$ yum install -y conntrack ipvsadm ipset jq sysstat curl iptables libseccomp bash-completion yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 net-tools conntrack-tools vim libtool-ltdl
6. 时间同步配置
Kubernetes是分布式的，各个节点系统时间需要同步对应上。
$ yum install chrony –y
$ systemctl enable chronyd.service && systemctl start chronyd.service && systemctl status chronyd.service
$ chronyc sources
运行date命令看下系统时间，过一会儿时间就会同步。
7. 配置节点间ssh互信
配置ssh互信，那么节点之间就能无密访问，方便日后执行自动化部署
$ ssh-keygen # 每台机器执行这个命令， 一路回车即可
$ ssh-copy-id node # 到master上拷贝公钥到其他节点，这里需要输入 yes和密码
8. 初始化环境配置检查
- 重启，做完以上所有操作，最好reboot重启一遍
- ping 每个节点hostname 看是否能ping通
- ssh 对方hostname看互信是否无密码访问成功
- 执行date命令查看每个节点时间是否正确
- 执行 ulimit -Hn 看下最大文件打开数是否是655360
- cat /etc/sysconfig/selinux |grep disabled 查看下每个节点selinux是否都是disabled状态
二、docker安装
Kubernetes 是容器调度编排PaaS平台，那么docker是必不可少要安装的。最新Kubernetes 1.13 支持最新的docker版本是18.06.1，那么我们就安装最新的 docker-ce 18.06.1
具体Kubernetes changelog 文档地址：
https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/master/CHANGELOG-1.12.md#v1123
1. remove旧版本docker
$ yum remove -y docker docker-ce docker-common docker-selinux docker-engine
2. 设置docker yum源
$ yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
3. 列出docker版本
$ yum list docker-ce --showduplicates | sort -r
4. 安装docker 指定18.06.1
$ yum install -y docker-ce-18.06.1.ce-3.el7
5. 配置镜像加速器和docker数据存放路径
$ tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
"registry-mirrors": ["https://q2hy3fzi.mirror.aliyuncs.com"],
"graph": "/tol/docker-data"
}
EOF
6. 启动docker
$ systemctl daemon-reload && systemctl restart docker && systemctl enable docker && systemctl status docker
# 查看docker 版本
$ docker --version
三、安装kubeadm、kubelet、kubectl
这一步是所有节点都得安装（包括node节点）
1. 工具说明
• kubeadm: 部署集群用的命令
• kubelet: 在集群中每台机器上都要运行的组件，负责管理pod、容器的生命周期
• kubectl: 集群管理工具
2. yum 安装
# 安装工具
$ yum install -y kubelet kubeadm kubectl --disableexcludes=kubernetes
# 启动kubelet
$ systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet
注意：kubelet 服务会暂时启动不了，先不用管它。
四、镜像下载准备
1. 初始化获取要下载的镜像列表
使用kubeadm来搭建Kubernetes，那么就需要下载得到Kubernetes运行的对应基础镜像，比如：kube-proxy、kube-apiserver、kube-controller-manager等等 。那么有什么方法可以得知要下载哪些镜像呢？从kubeadm v1.11+版本开始，增加了一个kubeadm config print-default 命令，可以让我们方便的将kubeadm的默认配置输出到文件中，这个文件里就包含了搭建K8S对应版本需要的基础配置环境。另外，我们也可以执行 kubeadm config images list 命令查看依赖需要安装的镜像列表。
注意：这个列表显示的tag名字和镜像版本号，从Kubernetes v1.12+开始，镜像名后面不带amd64, arm, arm64, ppc64le 这样的标识了。
1.1 生成默认kubeadm.conf文件
# 执行这个命令就生成了一个kubeadm.conf文件
$ kubeadm config print init-defaults > kubeadm.conf
1.2 绕过墙下载镜像方法（注意认真看，后期版本安装也可以套用这方法）
注意这个配置文件默认会从google的镜像仓库地址k8s.gcr.io下载镜像，如果你没有科学上网，那么就会下载不来。因此，我们通过下面的方法把地址改成国内的，比如用阿里的：
$ sed -i "s/imageRepository: .*/imageRepository: registry.aliyuncs.com/google_containers/g" kubeadm.conf
1.3 指定kubeadm安装的Kubernetes版本
我们这次要安装的Kubernetes版本是最新的v1.13，所以我们要修改下：
$ sed -i "s/kubernetesVersion: .*/kubernetesVersion: v1.13.0/g" kubeadm.conf
1.4 下载需要用到的镜像
kubeadm.conf修改好后，我们执行下面命令就可以自动从国内下载需要用到的镜像了：
$ kubeadm config images pull --config kubeadm.conf
自动下载v1.13需要用到的镜像，执行 docker images 可以看到下载好的镜像列表：
注：除了上面的方法，还有一种方式是搭建自己的镜像仓库。不过前提你得下载好对应的版本镜像，然后上传到你镜像仓库里，然后pull下载。不过上面我提到的方法更加方便省事。
1.5 docker tag 镜像
镜像下载好后，我们还需要tag下载好的镜像，让下载好的镜像都是带有 k8s.gcr.io 标识的，目前我们从阿里下载的镜像 标识都是，如果不打tag变成k8s.gcr.io，那么后面用kubeadm安装会出现问题，因为kubeadm里面只认 google自身的模式。我们执行下面命令即可完成tag标识更换：
$ docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserver:v1.13.0 k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.13.0
$ docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-controller-manager:v1.13.0 k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.13.0
$ docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-scheduler:v1.13.0 k8s.gcr.io/kube-scheduler:v1.13.0
$ docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.13.0 k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.13.0
$ docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.1 k8s.gcr.io/pause:3.1
$ docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/etcd:3.2.24 k8s.gcr.io/etcd:3.2.24
$ docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns:1.2.6 k8s.gcr.io/coredns:1.2.6
1.6 docker rmi 清理下载的镜像
执行完上面tag镜像的命令，我们还需要把带有 registry.aliyuncs.com 标识的镜像删除，执行：
$ docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserver:v1.13.0
$ docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-controller-manager:v1.13.0
$ docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-scheduler:v1.13.0
$ docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.13.0
$ docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.1
$ docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/etcd:3.2.24
$ docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns:1.2.6
1.7 查看下载的镜像列表
执行docker images命令，即可查看到，这里结果如下，您下载处理后，结果需要跟这里的一致：
注：以上操作其实可以写到一个脚本里，然后自动处理。另外两个master节点，重复上面的操作下载即可。
五、部署master节点
1. kubeadm init 初始化master节点
$ kubeadm init --kubernetes-version=v1.13.0 --pod-network-cidr=172.22.0.0/16 --apiserver-advertise-address=192.168.1.11
这里我们定义POD的网段为: 172.22.0.0/16 ，然后api server地址就是master本机IP地址。
2. 初始化成功后，/etc/kubernetes/ 会生成下面文件
3. 同时最后会生成一句话
kubeadm join 192.168.1.11:6443 --token zs4s82.r9svwuj78jc3px43 --discovery-token-ca-cert-hash sha256:45063078d23b3e8d33ff1d81e903fac16fe6c8096189600c709e3bf0ce051ae8
这个我们记录下，到时候添加node的时候要用到。
4. 验证测试
配置kubectl命令
$ mkdir -p /root/.kube
$ cp /etc/kubernetes/admin.conf /root/.kube/config
执行获取pods列表命令，查看相关状态
$ kubectl get pods --all-namespaces
其中coredns pod处于Pending状态，这个先不管。
我们也可以执行 kubectl get cs 查看集群的健康状态：
六、部署calico网络 （在master上执行）
calico介绍：Calico是一个纯三层的方案，其好处是它整合了各种云原生平台(Docker、Mesos 与 OpenStack 等)，每个 Kubernetes 节点上通过 Linux Kernel 现有的 L3 forwarding 功能来实现 vRouter 功能。
1. 下载calico 官方镜像
我们这里要下载三个镜像，分别是calico-node:v3.1.4、calico-cni:v3.1.4、calico-typha:v3.1.4
直接运行 docker pull 下载即可
$ docker pull calico/node:v3.1.4
$ docker pull calico/cni:v3.1.4
$ docker pull calico/typha:v3.1.4
2. tag 这三个calico镜像
$ docker tag calico/node:v3.1.4 quay.io/calico/node:v3.1.4
$ docker tag calico/cni:v3.1.4 quay.io/calico/cni:v3.1.4
$ docker tag calico/typha:v3.1.4 quay.io/calico/typha:v3.1.4
3. 删除原有镜像
$ docker rmi calico/node:v3.1.4$ docker rmi calico/cni:v3.1.4
$ docker rmi calico/typha:v3.1.4
4. 部署calico
4.1 下载执行rbac-kdd.yaml文件
$ curl https://docs.projectcalico.org/v3.1/getting-started/kubernetes/installation/hosted/rbac-kdd.yaml -O
$ kubectl apply -f rbac-kdd.yaml
4.2 下载、配置calico.yaml文件
$ curl https://docs.projectcalico.org/v3.1/getting-started/kubernetes/installation/hosted/kubernetes-datastore/policy-only/1.7/calico.yaml -O
把ConfigMap 下的 typha_service_name 值由none变成 calico-typha
设置 Deployment 类目的 spec 下的replicas值
我们这里设置为 1。
4.3 定义POD网段
我们找到CALICO_IPV4POOL_CIDR，然后值修改成之前定义好的POD网段，我这里是172.22.0.0/16
4.4 开启bird模式
把 CALICO_NETWORKING_BACKEND 值设置为 bird ，这个值是设置BGP网络后端模式
4.5 部署calico.yaml文件
上面参数设置调优完毕，我们执行下面命令彻底部署calico
$ kubectl apply -f calico.yaml
查看状态
$ kubectl get pods --all-namespaces
这里calico-typha 没起来，那是因为我们的node 计算节点还没启动和安装。
七、部署node节点
1. 下载安装镜像（在node上执行）
node上也是需要下载安装一些镜像的，需要下载的镜像为：kube-proxy:v1.13、pause:3.1、calico-node:v3.1.4、calico-cni:v3.1.4、calico-typha:v3.1.4
1.1 下载镜像
$ docker pull registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.13.0
$ docker pull registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.1
$ docker pull calico/node:v3.1.4$ docker pull calico/cni:v3.1.4
$ docker pull calico/typha:v3.1.4
$ docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.13.0 k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.13.0
$ docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.1 k8s.gcr.io/pause:3.1
$ docker tag calico/node:v3.1.4 quay.io/calico/node:v3.1.4
$ docker tag calico/cni:v3.1.4 quay.io/calico/cni:v3.1.4
$ docker tag calico/typha:v3.1.4 quay.io/calico/typha:v3.1.4
$ docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.13.0
$ docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.1
$ docker rmi calico/node:v3.1.4
$ docker rmi calico/cni:v3.1.4
$ docker rmi calico/typha:v3.1.4
1.2. 把node加入集群里
加node计算节点非常简单，在node上运行：
$ kubeadm join 192.168.1.11:6443 --token zs4s82.r9svwuj78jc3px43 --discovery-token-ca-cert-hash sha256:45063078d23b3e8d33ff1d81e903fac16fe6c8096189600c709e3bf0ce051ae8
两个节点运行的参数命令一样，运行完后，我们在master节点上运行 kubectl get nodes 命令查看node是否正常
到此，集群的搭建完成了90%，剩下一个是搭建dashboard。
八、部署dashboard
部署dashboard之前，我们需要生成证书，不然后面会https访问登录不了。
1. 生成私钥和证书签名请求
$ mkdir -p /etc/kubernetes/certs $ cd /etc/kubernetes/certs
$ openssl genrsa -des3 -passout pass:x -out dashboard.pass.key 2048
$ openssl rsa -passin pass:x -in dashboard.pass.key -out dashboard.key
删除刚才生成的dashboard.pass.key
$ rm -rf dashboard.pass.key$ openssl req -new -key dashboard.key -out dashboard.csr
生成了dashboard.csr
生成SSL证书
$ openssl x509 -req -sha256 -days 365 -in dashboard.csr -signkey dashboard.key -out dashboard.crt
dashboard.crt文件是适用于仪表板和dashboard.key私钥的证书。
创建secret
$ kubectl create secret generic kubernetes-dashboard-certs --from-file=/etc/kubernetes/certs -n kube-system
注意/etc/kubernetes/certs 是之前创建crt、csr、key 证书文件存放的路径
2. 下载dashboard镜像、tag镜像（在全部节点上）
$ docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/kubernete/kubernetes-dashboard-amd64:v1.10.0
$ docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/kubernete/kubernetes-dashboard-amd64:v1.10.0 k8s.gcr.io/kubernetes-dashboard:v1.10.0
$ docker rmi registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/kubernete/kubernetes-dashboard-amd64:v1.10.0
下载 kubernetes-dashboard.yaml 部署文件（在master上执行）
curl https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/master/src/deploy/recommended/kubernetes-dashboard.yaml -O
修改 kubernetes-dashboard-amd64:v1.10.0 为kubernetes-dashboard:v1.10.0，不然会去墙外下载dashboard镜像
$ sed -i "s/kubernetes-dashboard-amd64:v1.10.0/kubernetes-dashboard:v1.10.0/g" kubernetes-dashboard.yaml
3. 把Secret 注释
因为上面我们已经生成了密钥认证了，我们用我们自己生成的。
4. 配置443端口映射到外部主机30005上
5. 创建dashboard的pod
$ kubectl create -f kubernetes-dashboard.yaml
6. 查看服务运行情况
$ kubectl get deployment kubernetes-dashboard -n kube-system$ kubectl --namespace kube-system get pods -o wide
$ kubectl get services kubernetes-dashboard -n kube-system
$ netstat -ntlp|grep 30005
7. Dashboard BUG处理
$ vim kube-dashboard-access.yaml
添加下面内容：
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
name: kubernetes-dashboard
labels:
k8s-app: kubernetes-dashboard
roleRef:
apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
kind: ClusterRole
name: cluster-admin
subjects:
- kind: ServiceAccount
name: kubernetes-dashboard
namespace: kube-system
执行让kube-dashboard-access.yaml 生效
$ kubectl create -f kube-dashboard-access.yaml
然后重新登录界面刷新下，这个问题即可解决。
宝哥，云技术社区专家，资深云计算运维工程师，多年IT运维经验。目前在某大型云计算公司担任高级云技术支持。
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