原生Kubernetes云平台部署
案例——原生Kubernetes云平台部署
一、案例目标
（1）了解Kubernetes容器云平台的架构。
（2）了解Kubernetes容器云平台的基本原理。
（3）掌握使用Kubeadm部署Kubernetes集群。
二、案例分析
1.规划节点
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主机名 |
节点 |
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master |
master节点 |
|
node |
node节点 |
2.基础准备
所有节点安装好CentOS_7.5.1804系统，保持网络畅通。
三、案例实施
（1）配置Yum源
所有节点将提供的压缩包K8S.tar.gz上传至/root目录并解压。
tar -zxvf K8S.tar.gz
所有节点配置本地Yum源。
（2）升级系统内核
所有节点升级系统内核。
# yum upgrade -y
（3）配置主机映射
所有节点，修改/etc/hosts文件
（4）配置防火墙及SELinux
所有节点配置防火墙及SELinux。
（5）关闭Swap
Kubernetes的想法是将实例紧密包装到尽可能接近100%。所有的部署应该与CPU和内存限制固定在一起。 所以如果调度程序发送一个Pod到一台机器，它不应该使用交换。设计者不想交换，因为它会减慢速度。所以关闭Swap主要是为了性能考虑。
所有节点关闭Swap。
（6）配置时间同步
所有节点安装chrony服务。
yum install -y chrony
master节点修改/etc/chrony.conf文件，注释默认NTP服务器，指定上游公共NTP服务器，并允许其他节点同步时间。
master节点重启chronyd服务并设为开机启动开启网络时间同步功能。
node节点修改/etc/chrony.conf文件，指定内网master节点为上游NTP服务器，重启服务并设为开机启动。
所有节点执行chronyc sources命令，查询结果中如果存在以“^*”开头的行，即说明已经同步成功。
（7）配置路由转发
RHEL/CentOS7上的一些用户报告了由于iptables被绕过而导致流量路由不正确的问题，所以需要在各节点开启路由转发。
所有节点创建/etc/sysctl.d/k8s.conf文件，添加如下内容。
（8）配置IPVS
由于IPVS已经加入到了内核的主干，所以为kube-proxy开启IPVS的前提需要加载以下的内核模块。
在所有节点执行以下操作。
上面脚本创建了/etc/sysconfig/modules/ipvs.modules文件，保证在节点重启后能自动加载所需模块。使用lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4命令查看是否已经正确加载所需的内核模块。
所有节点安装ipset软件包。
yum install ipset ipvsadm -y
（9）安装Docker
Kubernetes默认的容器运行时仍然是Docker，使用的是Kubelet中内置dockershim CRI实现。需要注意的是，由于在Kubernetes1.14的版本中，支持的版本有 1.13.1、 17.03、17.06、17.09、18.06和 18.09，所以这里统一使用Docker 18.09。
所有节点配置Docker Yum源并安装Docker，启动Docker引擎并设置开机自启，步骤参考Docker安装流程。
2. 安装Kubernetes集群
（1）配置Kubernetes Yum源
所有节点配置Kubernetes源。Kubernetes源可以采用下面网络Yum源，也可以采用上述配置的本地Yum源。
（2）安装工具
Kubelet负责与其他节点集群通信，并进行本节点Pod和容器生命周期的管理。Kubeadm是Kubernetes的自动化部署工具，降低了部署难度，提高效率。Kubectl是Kubernetes集群管理工具。
所有节点安装Kubernetes工具并启动Kubelet。
yum install -y kubelet-1.14.1 kubeadm-1.14.1 kubectl-1.14.1
systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet
// 此时启动不成功正常，后面初始化的时候会变成功
（3）初始化Kubernetes集群
登录master节点，初始化Kubernetes集群。
[root@master ~]# kubeadm init --apiserver-advertise-address 10.24.2.8 --kubernetes-version="v1.14.1" --pod-network-cidr=10.16.0.0/16 --image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers
kubeadm join 192.168.50.19:6443 --token aewot6.al2s2nwr9qmbjrjf \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:dd424ffb139d14f90a1719b455e88d030b5c48071a4a17841b6f29c646a76148
//本行代码需记录，用于node节点加入集群。
初始化操作主要经历了下面15个步骤，每个阶段均输出均使用[步骤名称]作为开头：
① [init]：指定版本进行初始化操作。
② [preflight]：初始化前的检查和下载所需要的Docker镜像文。。
③ [kubelet-start]：生成Kubelet的配置文件/var/lib/kubelet/config.yaml，没有这个文件Kubelet无法启动，所以初始化之前的Kubelet实际上启动失败。
④ [certificates]：生成Kubernetes使用的证书，存放在/etc/kubernetes/pki目录中。
⑤ [kubeconfig]：生成KubeConfig文件，存放在/etc/kubernetes目录中，组件之间通信需要使用对应文件。
⑥ [control-plane]：使用/etc/kubernetes/manifest目录下的YAML文件，安装Master组件。
⑦ [etcd]：使用/etc/kubernetes/manifest/etcd.yaml安装Etcd服务。
⑧ [wait-control-plane]：等待control-plan部署的Master组件启动。
⑨ [apiclient]：检查Master组件服务状态。
⑩ [uploadconfig]：更新配置。
11 [kubelet]：使用configMap配置Kubelet。
12 [patchnode]：更新CNI信息到Node上，通过注释的方式记录。
13 [mark-control-plane]：为当前节点打标签，打了角色Master，和不可调度标签，这样默认就不会使用Master节点来运行Pod。
14 [bootstrap-token]：生成的Token需要记录下来，后面使用kubeadm join命令往集群中添加节点时会用到。
15 [addons]：安装附加组件CoreDNS和kube-proxy。
Kubectl默认会在执行的用户home目录下面的.kube目录下寻找config文件，配置kubectl工具。
检查集群状态。
（4）配置Kubernetes网络
登录Master节点，将提供的kube-flannel.yaml文件上传至Master节点root目录，使用kubectl apply命令安装网络。
（5）Node节点加入集群
登录Node节点，使用kubeadm join命令将Node节点加入集群。
登录Master节点，检查各节点状态。
（6）安装Dashboard
将提供的kubernetes-dashboard.yaml和dashboard-adminuser.yaml文件上传至Master节点root目录，使用kubectl apply命令安装Dashboard。
[root@master ~]# kubectl apply -f kubernetes-dashboard.yaml
[root@master ~]# kubectl create -f dashboard-adminuser.yaml
检查所有Pod状态
[root@master ~]# kubectl get pods --all-namespaces -o wide
通过命令检查到kubernetes-dashboard被调度到Node节点运行，通过浏览器中输入Node节点地址（Master也可以访问）https://10.24.2.9:30000，即可访问Kubernetes Dashboard
单击“高级”→“接受风险并继续”按钮，即可进入Kubernetes Dasboard认证界面
图7-7-2 Kubernetes Dashboard认证界面
登录Kubernetes Dasboard需要输入令牌，通过以下命令获取访问Dashboard的认证令牌，认证后如图7-7-3所示。
[root@master ~]# kubectl -n kube-system describe secret $(kubectl -n kube-system get secret | grep kubernetes-dashboard-admin-token | awk '{print $1}')
（7）配置Kuboard
Kuboard是一款免费的Kubernetes图形化管理工具，其力图帮助用户快速在Kubernetes上落地微服务。登录Master节点，使用kuboard.yaml文件部署Kuboard。
在浏览器输入地址http://192.168.50.21:31000，即可进入Kuboard的认证界面，在Token文本框中输入令牌后可进入Kuboard控制台
在Kuboard控制台中可以查看到集群概览，至此Kubernetes容器云平台就部署完成了。
