Kubernetes学习-集群搭建篇(一) 搭建Master结点-编程知识

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1. 前言

2. 集群搭建方式

3. 环境说明

4. 利用kubeadm初始化Master结点

4.1. 初始操作

4.2 安装基础软件(全部结点都要安装)

4.3. 部署Kubernetes Master结点

5. 总结

1. 前言

我们在前面的几篇文章中讲解了Kubernetes的相关概念，接下来我们进入实战，从零搭建Kubernetes集群。

2. 集群搭建方式

Kubernetes集群的搭建方式主要有以下几种：

kubeadm
- 优点：
  - 易于使用：kubeadm提供了简单的命令行工具来初始化和管理Kubernetes集群。
  - 社区支持：由于是官方提供的工具，因此有广泛的社区支持和文档。
  - 版本控制：可以轻松升级和降级Kubernetes版本。
  - 自定义：支持自定义配置，可以根据需求调整集群设置。
- 缺点：
  - 生产就绪：默认配置可能不适合生产环境，需要额外的配置和调优。
  - 学习曲线：对于新手来说，可能需要一定时间来理解和学习kubeadm的工作原理。
Minikube
- 优点：
  - 易于启动：适合快速启动一个本地的Kubernetes环境进行开发和测试。
  - 无需外部依赖：可以在个人电脑上运行，不需要额外的物理或虚拟机。
- 缺点：
  - 单节点：仅适用于单节点集群，不适合生产环境。
  - 功能有限：某些Kubernetes功能可能无法在Minikube中完全支持。
Kind (Kubernetes in Docker)
- 优点：
  - 快速部署：可以在Docker容器中运行Kubernetes集群，非常适合本地开发和测试。
  - 无需虚拟机：与Minikube类似，Kind也不需要额外的虚拟机。
- 缺点：
  - Docker依赖：依赖于Docker环境，不支持其他容器运行时。
  - 同样适用于单节点环境，不适合生产部署。
手动搭建
- 优点：
  - 完全控制：可以完全自定义集群的每个组件和配置。
  - 理解深入：通过手动搭建，可以更深入地理解Kubernetes的内部结构和组件交互。
- 缺点：
  - 复杂性：手动搭建过程复杂，容易出错。
  - 维护困难：升级和故障排查需要更多的手工操作。
自动化工具（如Ansible, Terraform）
- 优点：
  - 自动化：可以自动化集群的部署和配置过程，减少人为错误。
  - 可重复：脚本可以重复使用，便于管理多个集群。
- 缺点：
  - 学习成本：需要学习额外的工具和脚本语言。
  - 维护脚本：随着集群的变化，脚本可能需要更新和维护。
托管服务（如GKE, EKS, AKS）
- 优点：
  - 管理简单：云提供商管理Kubernetes的控制平面，用户只需管理工作节点。
  - 高可用：通常提供高可用性和自动扩展功能。
  - 与云服务集成：与云提供商的其他服务（如存储、网络）集成良好。
- 缺点：
  - 成本：可能需要支付额外的费用。
  - 云提供商依赖：锁定到特定的云提供商。

每种搭建方式都有其适用场景和优缺点。选择哪种方式取决于你的需求、资源、技能和预算。对于学习和测试环境，我们采用kubeadm来搭建集群

3. 环境说明

操作系统：CentOs7.6
Docker：20+
k8s：1.23.6
主节点云服务器：4H8G
从节点云服务器：4H4G

云服务器最低配置推荐：2核，2G内存，20G硬盘，学习的话购买2H2G的就够用啦

4. 利用kubeadm初始化Master结点

4.1. 初始操作

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，关闭完swap后要重启一遍机器！

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

根据规划设置主机名

hostnamectl set-hostname 这里填你的主机名(随便起，比如k8s-master)

在master添加hosts配置

cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.113.120 k8s-master
192.168.113.121 k8s-node1
192.168.113.122 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

让上述配置生效

sysctl --system

同步机器时间

yum install ntpdate -y
ntpdate time.windows.com

4.2 安装基础软件(全部结点都要安装)

安装docker(使用官方的自动脚本)

curl -fsSL https://get.docker.com | bash -s docker --mirror Aliyun

启动docker

sudo systemctl start docker

添加阿里云镜像源

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=0gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

安装kubeadm、kubelet、kubectl

yum install -y kubelet-1.23.6 kubeadm-1.23.6 kubectl-1.23.6systemctl enable kubelet

配置关闭 Docker 的 cgroups(不关闭后面启动会报错)，修改 /etc/docker/daemon.json(如果没有这个文件就手动创建)，加入以下内容

{"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]}

重启docker

systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

4.3. 部署Kubernetes Master结点

初始化master结点，其中apiserver-advertise-address改为自己的公网地址即可

kubeadm init \--apiserver-advertise-address=192.168.113.120 \--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \--kubernetes-version v1.23.6 \--service-cidr=10.96.0.0/12 \--pod-network-cidr=10.244.0.0/16

初始化成功会提示control-plane has initialized successfully!

如果遇到如下报错，提示端口被占用

可输入kubeadm reset指令清除上次初始化生成的配置，再次调用init初始化即可

安装成功后，复制如下配置并执行

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

输入kubectl get nodes来测试结点是否配置启动成功，如果显示下述信息，那么代表你master已经启动好啦~

5. 总结

本次我们先简单的搭建了Master结点，下一次我们将继续部署从节点，并部署CNI网络插件，实现不同结点间的相互通信。