二进制部署k8s

已于 2023-05-30 15:01:18 修改
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分类专栏： k8s 文章标签： kubernetes docker 运维
于 2023-02-15 17:37:35 首次发布
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版权

一、部署前置知识点

1、生产环境可部署Kubernetes集群的两种方式

目前生产部署Kubernetes集群主要有两种方式：

  • kubeadm

Kubeadm是一个K8s部署工具，提供kubeadm init和kubeadm join，用于快速部署Kubernetes集群。官方地址：https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm/

  • 二进制包

从github下载发行版的二进制包，手动部署每个组件，组成Kubernetes集群。Kubeadm降低部署门槛，但屏蔽了很多细节，遇到问题很难排查。如果想更容易可控，推荐使用二进制包部署Kubernetes集群，虽然手动部署麻烦点，期间可以学习很多工作原理，也利于后期维护。

2、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：

  • 一台或多台机器，操作系统 CentOS7.x-86_x64

  • 硬件配置：2GB或更多RAM，2个CPU或更多CPU，硬盘30GB或更多

  • 集群中所有机器之间网络互通

  • 可以访问外网，需要拉取镜像，如果服务器不能上网，需要提前下载镜像并导入节点

  • 禁止swap分区

3、准备环境

软件

版本

操作系统

CentOS7.8_x64 （mini）

Docker

19-ce

Kubernetes

1.19

服务器整体规划：

角色

IP

组件

k8s-master1

192.168.31.71

kube-apiserver，kube-controller-manager，kube-scheduler，etcd

k8s-node1

192.168.31.72

kubelet，kube-proxy，docker

k8s-node2

192.168.31.73

kubelet，kube-proxy，docker

4、操作系统初始化配置

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

# 根据规划设置主机名
hostnamectl set-hostname <hostname>

# 在master添加hosts
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.31.71 k8s-master 
192.168.31.72 k8s-node1
192.168.31.73 k8s-node2
EOF

# 将桥接的IPv4流量传递到ipvs
yum install ipset ipvsadm -y

cat >> /etc/sysctl.conf << EOF
net.ipv4.ip_forward=1
EOF

#内核模块加载
cat > /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules <<EOF
#!/bin/bash
ipvs_modules="ip_vs ip_vs_lc ip_vs_wlc ip_vs_rr ip_vs_wrr ip_vs_lblc ip_vs_lblcr ip_vs_dh ip_vs_sh ip_vs_fo ip_vs_nq ip_vs_sed ip_vs_ftp nf_conntrack_ipv4"
for kernel_module in \${ipvs_modules}; do
    /sbin/modinfo -F filename \${kernel_module} > /dev/null 2>&1
    if [ $? -eq 0 ]; then
        /sbin/modprobe \${kernel_module}
    fi
done
EOF
chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && lsmod | grep ip_vs

sysctl -p  # 生效

# 时间同步
yum install ntpdate -y
ntpdate time.windows.com

二、部署 Etcd

节点名称

IP

etcd

192.168.31.71

注：为了节省机器，这里与K8s节点机器复用。也可以独立于k8s集群之外部署，只要apiserver能连接到就行。

1、准备cfssl证书生成工具

cfssl是一个开源的证书管理工具，使用json文件生成证书，相比openssl更方便使用。

找任意一台服务器操作，这里用Master节点。

cd ~
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64
chmod +x cfssl_linux-amd64 cfssljson_linux-amd64 cfssl-certinfo_linux-amd64
mv cfssl_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssl
mv cfssljson_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssljson
mv cfssl-certinfo_linux-amd64 /usr/bin/cfssl-certinfo
如果上述资源无法下载，可以到微云下载： https://share.weiyun.com/aU7axzGi

2、生成Etcd证书

2.1 证书颁发机构（CA）

创建工作目录：

mkdir -p ~/TLS/{etcd,k8s}

cd ~/TLS/etcd
#自签CA：
cat > ca-config.json << EOF
{
  "signing": {
    "default": {
      "expiry": "87600h"
    },
    "profiles": {
      "www": {
         "expiry": "87600h",
         "usages": [
            "signing",
            "key encipherment",
            "server auth",
            "client auth"
        ]
      }
    }
  }
}
EOF

cat > ca-csr.json << EOF
{
    "CN": "etcd CA",
    "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
    },
    "names": [
        {
            "C": "CN",
            "L": "Beijing",
            "ST": "Beijing"
        }
    ]
}
EOF

生成证书

cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca -

ls *pem

2.2 使用自签CA签发Etcd HTTPS证书

创建证书申请文件：(注意替换自己的IP)

cat > server-csr.json << EOF
{
    "CN": "etcd",
    "hosts": [
    "192.168.31.71"
    ],
    "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
    },
    "names": [
        {
            "C": "CN",
            "L": "BeiJing",
            "ST": "BeiJing"
        }
    ]
}
EOF
注：上述文件hosts字段中IP为所有etcd节点的集群内部通信IP，一个都不能少！为了方便后期扩容可以多写几个预留的IP。

生成证书：

cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=www server-csr.json | cfssljson -bare server

ls server*pem

  1. 部署Etcd

以下步骤在mster上操作

4.1从Github下载二进制文件
cd ~
wget https://github.com/etcd-io/etcd/releases/download/v3.4.9/etcd-v3.4.9-linux-amd64.tar.gz
如果上述资源无法下载，可以到微云下载： https://share.weiyun.com/FxkdQ6cg
4.2 创建工作目录并解压二进制包
mkdir /opt/etcd/{bin,cfg,ssl} -p
tar zxvf etcd-v3.4.9-linux-amd64.tar.gz
mv etcd-v3.4.9-linux-amd64/{etcd,etcdctl} /opt/etcd/bin/
4.3 创建etcd配置文件 (注意替换自己的IP)
cat > /opt/etcd/cfg/etcd.conf << EOF
#[Member]
ETCD_NAME="etcd-1"  
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="https://192.168.31.71:2380"   
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="https://192.168.31.71:2379" 

#[Clustering]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="https://192.168.31.71:2380" 
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="https://192.168.31.71:2379" 
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd-1=https://192.168.31.71:2380" 
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"
EOF

  • ETCD_NAME：节点名称，集群中唯一

  • ETCD_DATA_DIR：数据目录

  • ETCD_LISTEN_PEER_URLS：集群通信监听地址

  • ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS：客户端访问监听地址

  • ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS：集群通告地址

  • ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS：客户端通告地址

  • ETCD_INITIAL_CLUSTER：集群节点地址

  • ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN：集群Token

  • ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE：加入集群的当前状态，new是新集群，existing表示加入已有集群

4.4 systemd管理etcd
cat > /usr/lib/systemd/system/etcd.service << EOF
[Unit]
Description=Etcd Server
After=network.target
After=network-online.target
Wants=network-online.target
[Service]
Type=notify
EnvironmentFile=/opt/etcd/cfg/etcd.conf
ExecStart=/opt/etcd/bin/etcd \
--cert-file=/opt/etcd/ssl/server.pem \
--key-file=/opt/etcd/ssl/server-key.pem \
--peer-cert-file=/opt/etcd/ssl/server.pem \
--peer-key-file=/opt/etcd/ssl/server-key.pem \
--trusted-ca-file=/opt/etcd/ssl/ca.pem \
--peer-trusted-ca-file=/opt/etcd/ssl/ca.pem \
--logger=zap
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
4.5 拷贝刚才生成的证书

把刚才生成的证书拷贝到配置文件中的路径：

cp ~/TLS/etcd/ca*pem ~/TLS/etcd/server*pem /opt/etcd/ssl/
4.6 启动并设置开机启动
systemctl daemon-reload
systemctl start etcd
systemctl enable etcd
systemctl status etcd
4.8 查看集群状态 (注意替换自己的IP)
ETCDCTL_API=3 /opt/etcd/bin/etcdctl --cacert=/opt/etcd/ssl/ca.pem --cert=/opt/etcd/ssl/server.pem --key=/opt/etcd/ssl/server-key.pem --endpoints="https://192.168.31.71:2379" endpoint health

如果输出上面信息，就说明集群部署成功。如果有问题第一步先看日志：/var/log/message 或 journalctl -u etcd

FAQ：https://cloud.tencent.com/developer/ask/sof/1245533

三、安装Docker

这里采用二进制安装，用yum安装也一样

  1. 下载Docker

cd ~
wget https://download.docker.com/linux/static/stable/x86_64/docker-19.03.9.tgz
如果上述资源无法下载，可以到微云： https://share.weiyun.com/WejY4OoZ

2、解压二进制包

tar zxvf docker-19.03.9.tgz
mv docker/* /usr/bin

3、systemd管理docker

cat > /usr/lib/systemd/system/docker.service << "EOF"
[Unit]
Description=Docker Application Container Engine
Documentation=https://docs.docker.com
After=network-online.target firewalld.service
Wants=network-online.target
[Service]
Type=notify
ExecStart=/usr/bin/dockerd
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
LimitNOFILE=infinity
LimitNPROC=infinity
LimitCORE=infinity
TimeoutStartSec=0
Delegate=yes
KillMode=process
Restart=on-failure
StartLimitBurst=3
StartLimitInterval=60s
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
4、创建配置文件
mkdir /etc/docker
cat > /etc/docker/daemon.json << EOF
{
  "registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF

  • registry-mirrors 阿里云镜像加速器

5、启动并设置开机启动
systemctl daemon-reload
systemctl start docker
systemctl enable docker
systemctl status docker

四、部署Master 组件

以下操作Master 上执行

1、生成kube-apiserver证书
1.1 自签证书颁发机构（CA）
cd ~/TLS/k8s
cat > ca-config.json << EOF
{
  "signing": {
    "default": {
      "expiry": "87600h"
    },
    "profiles": {
      "kubernetes": {
         "expiry": "87600h",
         "usages": [
            "signing",
            "key encipherment",
            "server auth",
            "client auth"
        ]
      }
    }
  }
}
EOF
cat > ca-csr.json << EOF
{
    "CN": "kubernetes",
    "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
    },
    "names": [
        {
            "C": "CN",
            "L": "Beijing",
            "ST": "Beijing",
            "O": "k8s",
            "OU": "System"
        }
    ]
}
EOF

生成证书：

cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca -
ls *pem
1.2 使用自签CA签发kube-apiserver HTTPS证书

创建证书申请文件：(注意替换自己的IP)

cd ~/TLS/k8s
cat > server-csr.json << EOF
{
    "CN": "kubernetes",
    "hosts": [
      "10.0.0.1", 
      "127.0.0.1", 
      "192.168.31.71",
      "192.168.31.72",
      "192.168.31.73",
      "192.168.31.74",
      "192.168.31.81",
      "192.168.31.82",
      "192.168.31.88",
      "kubernetes",
      "kubernetes.default",
      "kubernetes.default.svc",
      "kubernetes.default.svc.cluster",
      "kubernetes.default.svc.cluster.local"
    ],
    "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
    },
    "names": [
        {
            "C": "CN",
            "L": "BeiJing",
            "ST": "BeiJing",
            "O": "k8s",
            "OU": "System"
        }
    ]
}
EOF
注：上述文件hosts字段中IP为所有Master/LB/VIP IP，一个都不能少！为了方便后期扩容可以多写几个预留的IP。

生成证书：

cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes server-csr.json | cfssljson -bare server

ls server*pem

2.从Github下载二进制文件

cd ~ 
wget https://dl.k8s.io/v1.19.3/kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
上述资源包的下载地址： https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/master/CHANGELOG/CHANGELOG-1.19.md
打开链接你会发现里面有很多包，下载一个server包就够了，包含了Master和Worker Node二进制文件。

3、解压二进制包

mkdir -p /opt/kubernetes/{bin,cfg,ssl,logs} 
tar zxvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
cd kubernetes/server/bin
cp kube-apiserver kube-scheduler kube-controller-manager /opt/kubernetes/bin
cp kubectl /usr/bin/

4、部署kube-apiserver

4.1 创建配置文件（注意替换自己的IP）
cat > /opt/kubernetes/cfg/kube-apiserver.conf << EOF
KUBE_APISERVER_OPTS="--logtostderr=false \\
--v=2 \\
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \\
--etcd-servers=https://192.168.31.71:2379 \\
--bind-address=192.168.31.71 \\
--secure-port=6443 \\
--advertise-address=192.168.31.71 \\
--allow-privileged=true \\
--service-cluster-ip-range=10.0.0.0/24 \\
--enable-admission-plugins=NamespaceLifecycle,LimitRanger,ServiceAccount,ResourceQuota,NodeRestriction \\
--authorization-mode=RBAC,Node \\
--enable-bootstrap-token-auth=true \\
--token-auth-file=/opt/kubernetes/cfg/token.csv \\
--service-node-port-range=30000-32767 \\
--kubelet-client-certificate=/opt/kubernetes/ssl/server.pem \\
--kubelet-client-key=/opt/kubernetes/ssl/server-key.pem \\
--tls-cert-file=/opt/kubernetes/ssl/server.pem  \\
--tls-private-key-file=/opt/kubernetes/ssl/server-key.pem \\
--client-ca-file=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \\
--service-account-key-file=/opt/kubernetes/ssl/ca-key.pem \\
--etcd-cafile=/opt/etcd/ssl/ca.pem \\
--etcd-certfile=/opt/etcd/ssl/server.pem \\
--etcd-keyfile=/opt/etcd/ssl/server-key.pem \\
--audit-log-maxage=30 \\
--audit-log-maxbackup=3 \\
--audit-log-maxsize=100 \\
--audit-log-path=/opt/kubernetes/logs/k8s-audit.log"
EOF
注：上面两个\ \ 第一个是转义符，第二个是换行符，使用转义符是为了使用EOF保留换行符。

  • –logtostderr：启用日志

  • -v：日志等级

  • –log-dir：日志目录

  • –etcd-servers：etcd集群地址

  • –bind-address：监听地址

  • –secure-port：https安全端口

  • –advertise-address：集群通告地址

  • –allow-privileged：启用授权

  • –service-cluster-ip-range：Service虚拟IP地址段

  • –enable-admission-plugins：准入控制模块

  • –authorization-mode：认证授权，启用RBAC授权和节点自管理

  • –enable-bootstrap-token-auth：启用TLS bootstrap机制

  • –token-auth-file：bootstrap token文件

  • –service-node-port-range：Service nodeport类型默认分配端口范围

  • –kubelet-client-xxx：apiserver访问kubelet客户端证书

  • –tls-xxx-file：apiserver https证书

  • –etcd-xxxfile：连接Etcd集群证书

  • –audit-log-xxx：审计日志

4.2 拷贝刚才生成的证书

把刚才生成的证书拷贝到配置文件中的路径：

cp ~/TLS/k8s/ca*pem ~/TLS/k8s/server*pem /opt/kubernetes/ssl/
4.3 启用 TLS Bootstrapping 机制

TLS Bootstraping：Master apiserver启用TLS认证后，Node节点kubelet和kube-proxy要与kube-apiserver进行通信，必须使用CA签发的有效证书才可以，当Node节点很多时，这种客户端证书颁发需要大量工作，同样也会增加集群扩展复杂度。为了简化流程，Kubernetes引入了TLS bootstraping机制来自动颁发客户端证书，kubelet会以一个低权限用户自动向apiserver申请证书，kubelet的证书由apiserver动态签署。所以强烈建议在Node上使用这种方式，目前主要用于kubelet，kube-proxy还是由我们统一颁发一个证书。

TLS bootstraping 工作流程：

创建上述配置文件中token文件：

cat > /opt/kubernetes/cfg/token.csv << EOF
9a8d5e0cc0462ff96833b2327b10ff48,kubelet-bootstrap,10001,"system:node-bootstrapper"
EOF

格式：token，用户名，UID，用户组

上述的token也可用此命令自行生成替换：head -c 16 /dev/urandom | od -An -t x | tr -d ' '
4.4 systemd管理apiserver
cat > /usr/lib/systemd/system/kube-apiserver.service << EOF
[Unit]
Description=Kubernetes API Server
Documentation=https://github.com/kubernetes/kubernetes
[Service]
EnvironmentFile=/opt/kubernetes/cfg/kube-apiserver.conf
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-apiserver \$KUBE_APISERVER_OPTS
Restart=on-failure
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
4.5 启动并设置开机启动
systemctl daemon-reload
systemctl start kube-apiserver
systemctl enable kube-apiserver
systemctl status kube-apiserver.service
4.6 授权kubelet-bootstrap用户允许请求证书
kubectl create clusterrolebinding kubelet-bootstrap \
--clusterrole=system:node-bootstrapper \
--user=kubelet-bootstrap

5、部署kube-controller-manager

5.1 创建配置文件
cat > /opt/kubernetes/cfg/kube-controller-manager.conf << EOF
KUBE_CONTROLLER_MANAGER_OPTS="--logtostderr=false \\
--v=2 \\
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \\
--leader-elect=true \\
--master=127.0.0.1:8080 \\
--bind-address=127.0.0.1 \\
--allocate-node-cidrs=true \\
--cluster-cidr=10.244.0.0/16 \\
--service-cluster-ip-range=10.0.0.0/24 \\
--cluster-signing-cert-file=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \\
--cluster-signing-key-file=/opt/kubernetes/ssl/ca-key.pem  \\
--root-ca-file=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \\
--service-account-private-key-file=/opt/kubernetes/ssl/ca-key.pem \\
--experimental-cluster-signing-duration=87600h0m0s"
EOF

  • –master：通过本地非安全本地端口8080连接apiserver。

  • –leader-elect：当该组件启动多个时，自动选举（HA）

  • –cluster-signing-cert-file/–cluster-signing-key-file：自动为kubelet颁发证书的CA，与apiserver保持一致

5.2 systemd管理controller-manager
cat > /usr/lib/systemd/system/kube-controller-manager.service << EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Controller Manager
Documentation=https://github.com/kubernetes/kubernetes
[Service]
EnvironmentFile=/opt/kubernetes/cfg/kube-controller-manager.conf
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-controller-manager \$KUBE_CONTROLLER_MANAGER_OPTS
Restart=on-failure
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
5.3 启动并设置开机启动
systemctl daemon-reload
systemctl start kube-controller-manager
systemctl enable kube-controller-manager
systemctl status kube-controller-manager

6、部署 kube-scheduler

6.1 创建配置文件
cat > /opt/kubernetes/cfg/kube-scheduler.conf << EOF
KUBE_SCHEDULER_OPTS="--logtostderr=false \
--v=2 \
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \
--leader-elect \
--master=127.0.0.1:8080 \
--bind-address=127.0.0.1"
EOF

  • –master：通过本地非安全本地端口8080连接apiserver。

  • –leader-elect：当该组件启动多个时，自动选举（HA）

6.2 systemd管理scheduler
cat > /usr/lib/systemd/system/kube-scheduler.service << EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Scheduler
Documentation=https://github.com/kubernetes/kubernetes
[Service]
EnvironmentFile=/opt/kubernetes/cfg/kube-scheduler.conf
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-scheduler \$KUBE_SCHEDULER_OPTS
Restart=on-failure
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
6.3 启动并设置开机启动
systemctl daemon-reload
systemctl start kube-scheduler
systemctl enable kube-scheduler
systemctl status kube-scheduler

6.4 查看集群状态

生成 kubectl 连接集群的证书：

cd ~/TLS/k8s/
cat > admin-csr.json <<EOF
{
  "CN": "admin",
  "hosts": [],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "BeiJing",
      "L": "BeiJing",
      "O": "system:masters",
      "OU": "System"
    }
  ]
}
EOF


cfssl gencert -ca=ca.pem \
-ca-key=ca-key.pem \
-config=ca-config.json \
-profile=kubernetes admin-csr.json | cfssljson -bare admin

下面配置注意替换自己的IP

cd ~/TLS/k8s/

mkdir /root/.kube

# 设置集群参数
kubectl config set-cluster kubernetes \
--certificate-authority=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
--embed-certs=true \
--server=https://192.168.31.71:6443 \
--kubeconfig=/root/.kube/config

# 设置客户端认证参数
kubectl config set-credentials admin \
--client-certificate=./admin.pem \
--client-key=./admin-key.pem \
--embed-certs=true \
--kubeconfig=/root/.kube/config

# 设置上下文参数
kubectl config set-context default \
--cluster=kubernetes \
--user=admin \
--kubeconfig=/root/.kube/config

# 设置默认上下文
kubectl config use-context default \
--kubeconfig=/root/.kube/config

所有组件都已经启动成功，通过kubectl工具查看当前集群组件状态 :

kubectl get cs
NAME                 STATUS    MESSAGE             ERROR
scheduler            Healthy   ok                  
controller-manager   Healthy   ok                  
etcd-2               Healthy   {"health":"true"}   
etcd-1               Healthy   {"health":"true"}   
etcd-0               Healthy   {"health":"true"}

如上输出说明Master节点组件运行正常。

五、 部署Master Node组件

下面在Master 操作，Master同时作为Worker Node

1、创建工作目录并拷贝二进制文件

创建工作目录：

mkdir -p /opt/kubernetes/{bin,cfg,ssl,logs}

拷贝二进制文件：

cd ~/kubernetes/server/bin
cp kubelet kube-proxy /opt/kubernetes/bin   # 本地拷贝

2.部署kubelet

2.1 创建配置文件 (如果改了主机名注意修改hostname-override)
cat > /opt/kubernetes/cfg/kubelet.conf << EOF
KUBELET_OPTS="--logtostderr=false \\
--v=2 \\
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \\
--hostname-override=k8s-master \\
--network-plugin=cni \\
--kubeconfig=/opt/kubernetes/cfg/kubelet.kubeconfig \\
--bootstrap-kubeconfig=/opt/kubernetes/cfg/bootstrap.kubeconfig \\
--config=/opt/kubernetes/cfg/kubelet-config.yml \\
--cert-dir=/opt/kubernetes/ssl \\
--pod-infra-container-image=lizhenliang/pause-amd64:3.0"
EOF

  • –hostname-override：显示名称，集群中唯一

  • –network-plugin：启用CNI

  • –kubeconfig：空路径，会自动生成，后面用于连接apiserver

  • –bootstrap-kubeconfig：首次启动向apiserver申请证书

  • –config：配置参数文件

  • –cert-dir：kubelet证书生成目录

  • –pod-infra-container-image：管理Pod网络容器的镜像

2.2、配置参数文件
cat > /opt/kubernetes/cfg/kubelet-config.yml << EOF
kind: KubeletConfiguration
apiVersion: kubelet.config.k8s.io/v1beta1
address: 0.0.0.0
port: 10250
readOnlyPort: 10255
cgroupDriver: cgroupfs
clusterDNS:
- 10.0.0.2
clusterDomain: cluster.local 
failSwapOn: false
authentication:
  anonymous:
    enabled: false
  webhook:
    cacheTTL: 2m0s
    enabled: true
  x509:
    clientCAFile: /opt/kubernetes/ssl/ca.pem 
authorization:
  mode: Webhook
  webhook:
    cacheAuthorizedTTL: 5m0s
    cacheUnauthorizedTTL: 30s
evictionHard:
  imagefs.available: 15%
  memory.available: 100Mi
  nodefs.available: 10%
  nodefs.inodesFree: 5%
maxOpenFiles: 1000000
maxPods: 110
EOF
2.3、生成bootstrap.kubeconfig文件 （注意替换自己的IP）
KUBE_APISERVER="https://192.168.31.71:6443" # apiserver IP:PORT
TOKEN="9a8d5e0cc0462ff96833b2327b10ff48" # 与token.csv里保持一致

# 生成 kubelet bootstrap kubeconfig 配置文件
kubectl config set-cluster kubernetes \
  --certificate-authority=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
  --embed-certs=true \
  --server=${KUBE_APISERVER} \
  --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig
kubectl config set-credentials "kubelet-bootstrap" \
  --token=${TOKEN} \
  --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig
kubectl config set-context default \
  --cluster=kubernetes \
  --user="kubelet-bootstrap" \
  --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig
kubectl config use-context default --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig

拷贝到配置文件路径：

cp bootstrap.kubeconfig /opt/kubernetes/cfg
2.4、systemd管理kubelet
cat > /usr/lib/systemd/system/kubelet.service << EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Kubelet
After=docker.service
[Service]
EnvironmentFile=/opt/kubernetes/cfg/kubelet.conf
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kubelet \$KUBELET_OPTS
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
2.5、启动并设置开机启动
systemctl daemon-reload
systemctl start kubelet
systemctl enable kubelet
systemctl status kubelet
2.6、批准kubelet证书申请并加入集群 (注意替换值)
kubectl get csr

CSR_NAME=`kubectl get csr |grep Pending | awk '{print $1}'`

for i in ${CSR_NAME}; do kubectl certificate approve ${i[@]}; done


kubectl get csr
# 查看节点
kubectl get node
NAME         STATUS     ROLES    AGE   VERSION
k8s-master   NotReady   <none>   7s    v1.18.3

注：由于网络插件还没有部署，节点会没有准备就绪 NotReady

3、 部署kube-proxy

3.1、 创建配置文件
cat > /opt/kubernetes/cfg/kube-proxy.conf << EOF
KUBE_PROXY_OPTS="--logtostderr=false \
--v=2 \
--log-dir=/opt/kubernetes/logs \
--config=/opt/kubernetes/cfg/kube-proxy-config.yml \
--feature-gates=SupportIPVSProxyMode=true \
--proxy-mode=ipvs"
EOF
3.2、配置参数文件（如果改了主机名注意修改hostnameOverride）
cat > /opt/kubernetes/cfg/kube-proxy-config.yml << EOF
kind: KubeProxyConfiguration
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
bindAddress: 0.0.0.0
metricsBindAddress: 0.0.0.0:10249
clientConnection:
  kubeconfig: /opt/kubernetes/cfg/kube-proxy.kubeconfig
hostnameOverride: k8s-master
clusterCIDR: 10.0.0.0/24
mode: "ipvs"
EOF
3.3、生成kube-proxy.kubeconfig文件

生成kube-proxy证书：

# 切换工作目录
cd ~/TLS/k8s

# 创建证书请求文件
cat > kube-proxy-csr.json << EOF
{
  "CN": "system:kube-proxy",
  "hosts": [],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "L": "BeiJing",
      "ST": "BeiJing",
      "O": "k8s",
      "OU": "System"
    }
  ]
}
EOF

# 生成证书
cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes kube-proxy-csr.json | cfssljson -bare kube-proxy

ls kube-proxy*pem

生成kubeconfig文件：（注意替换自己的IP）

KUBE_APISERVER="https://192.168.31.71:6443"

kubectl config set-cluster kubernetes \
  --certificate-authority=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \
  --embed-certs=true \
  --server=${KUBE_APISERVER} \
  --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig
kubectl config set-credentials kube-proxy \
  --client-certificate=./kube-proxy.pem \
  --client-key=./kube-proxy-key.pem \
  --embed-certs=true \
  --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig
kubectl config set-context default \
  --cluster=kubernetes \
  --user=kube-proxy \
  --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig
kubectl config use-context default --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig

拷贝到配置文件指定路径

cp kube-proxy.kubeconfig /opt/kubernetes/cfg/
3.4、systemd管理kube-proxy
cat > /usr/lib/systemd/system/kube-proxy.service << EOF
[Unit]
Description=Kubernetes Proxy
After=network.target
[Service]
EnvironmentFile=/opt/kubernetes/cfg/kube-proxy.conf
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-proxy \$KUBE_PROXY_OPTS
Restart=on-failure
LimitNOFILE=65536
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
3.5、启动并设置开机启动
systemctl daemon-reload
systemctl start kube-proxy
systemctl enable kube-proxy
systemctl status kube-proxy

4、部署CNI网络

4.1 先准备好CNI二进制文件：
cd ~
wget https://github.com/containernetworking/plugins/releases/download/v0.8.6/cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz
如果上述资源无法下载，可以到微云下载： https://share.weiyun.com/EXo38CrR

解压二进制包并移动到默认工作目录：

mkdir -p /opt/cni/bin
tar zxvf cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz -C /opt/cni/bin
4.1 部署flannel：
wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
flannel 微云： https://share.weiyun.com/KYspLPkY 
#默认镜像地址无法访问，修改为docker hub镜像仓库。
sed -i -r "s#quay.io/coreos/flannel:.*-amd64#lizhenliang/flannel:v0.12.0-amd64#g" kube-flannel.yml
#创建
kubectl apply -f kube-flannel.yml

#查看
kubectl get pods -n kube-flannel
NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kube-flannel-ds-amd64-2pc95   1/1     Running   0          72s

#部署好网络插件，Node准备就绪
kubectl get node
NAME         STATUS   ROLES    AGE   VERSION
k8s-master   Ready    <none>   41m   v1.18.3

5、授权apiserver访问kubelet

cat > apiserver-to-kubelet-rbac.yaml << EOF
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  annotations:
    rbac.authorization.kubernetes.io/autoupdate: "true"
  labels:
    kubernetes.io/bootstrapping: rbac-defaults
  name: system:kube-apiserver-to-kubelet
rules:
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      - nodes/proxy
      - nodes/stats
      - nodes/log
      - nodes/spec
      - nodes/metrics
      - pods/log
    verbs:
      - "*"
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: system:kube-apiserver
  namespace: ""
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: system:kube-apiserver-to-kubelet
subjects:
  - apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
    kind: User
    name: kubernetes
EOF

kubectl apply -f apiserver-to-kubelet-rbac.yaml

6、配置 kubectl 命令行补全

kubectl 命令参数十分复杂，且 pod 名称多含有随机的标识。因此命令行补全功能十分重要。

yum install -y bash-completion
mkdir -p /etc/bash_completion.d/
kubectl completion bash > /etc/bash_completion.d/kubectl  # 添加命令行补全
source /etc/bash_completion.d/kubectl  # 补全会在下次登录时加载，如需在当前会话补全，主动加载之。

七、Worker Node

1、Node 系统初始化：

master 机器上操作，与Node免密：

KUBERNETES_NODE_LIST='192.168.31.72 192.168.31.73cop' 
[ ! -f $HOME/.ssh/id_rsa ] && ssh-keygen -t rsa -b 2048 -N "" -f $HOME/.ssh/id_rsa
if ! grep -Ff $HOME/.ssh/id_rsa.pub $HOME/.ssh/authorized_keys &>/dev/null; then
  cat $HOME/.ssh/id_rsa.pub >>$HOME/.ssh/authorized_keys
fi
chmod 600 $HOME/.ssh/authorized_keys

for ip in ${KUBERNETES_NODE_LIST[@]}; do
     ssh-copy-id -o StrictHostKeyChecking=no -o CheckHostIP=no root@$ip
done

以下操作在所有node 上执行 

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

# 根据规划设置主机名
hostnamectl set-hostname <hostname>

# 在master添加hosts
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.31.71 k8s-master 
192.168.31.72 k8s-node1
192.168.31.73 k8s-node2
EOF

# 将桥接的IPv4流量传递到ipvs
yum install ipset ipvsadm -y

cat >> /etc/sysctl.conf << EOF
net.ipv4.ip_forward=1
EOF

#内核模块加载
cat > /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules <<EOF
#!/bin/bash
ipvs_modules="ip_vs ip_vs_lc ip_vs_wlc ip_vs_rr ip_vs_wrr ip_vs_lblc ip_vs_lblcr ip_vs_dh ip_vs_sh ip_vs_fo ip_vs_nq ip_vs_sed ip_vs_ftp nf_conntrack_ipv4"
for kernel_module in \${ipvs_modules}; do
    /sbin/modinfo -F filename \${kernel_module} > /dev/null 2>&1
    if [ $? -eq 0 ]; then
        /sbin/modprobe \${kernel_module}
    fi
done
EOF
chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && lsmod | grep ip_vs

sysctl -p  # 生效

# 时间同步
yum install ntpdate -y
ntpdate time.windows.com

2、安装Docker

以下在所有节点操作。这里采用二进制安装，用yum安装也一样

下载Docker

wget https://download.docker.com/linux/static/stable/x86_64/docker-19.03.9.tgz

解压二进制包

tar zxvf docker-19.03.9.tgz
mv docker/* /usr/bin

systemd管理docker

cat > /usr/lib/systemd/system/docker.service << "EOF"
[Unit]
Description=Docker Application Container Engine
Documentation=https://docs.docker.com
After=network-online.target firewalld.service
Wants=network-online.target
[Service]
Type=notify
ExecStart=/usr/bin/dockerd
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
LimitNOFILE=infinity
LimitNPROC=infinity
LimitCORE=infinity
TimeoutStartSec=0
Delegate=yes
KillMode=process
Restart=on-failure
StartLimitBurst=3
StartLimitInterval=60s
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

创建配置文件

mkdir /etc/docker
cat > /etc/docker/daemon.json << EOF
{
  "registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF

  • registry-mirrors 阿里云镜像加速器

启动并设置开机启动

systemctl daemon-reload
systemctl start docker
systemctl enable docker
systemctl status docker

2、拷贝已部署好的Node相关文件到新节点

在master节点操作，将Worker Node涉及文件拷贝到新节点192.168.31.72、192.168.31.73

KUBERNETES_NODE_LIST='192.168.31.72 192.168.31.73'
for i in ${KUBERNETES_NODE_LIST[@]};
do
mkdir -p /run/flannel/;
scp /run/flannel/subnet.env root@${i[@]}:/run/flannel/;
scp -r /opt/kubernetes root@${i}:/opt/;
scp -r /usr/lib/systemd/system/{kubelet,kube-proxy}.service root@${i}:/usr/lib/systemd/system;
scp -r /opt/cni/ root@${i}:/opt/;
scp /opt/kubernetes/ssl/ca.pem root@${i}:/opt/kubernetes/ssl;
done

3、手动在每台node上执行，删除kubelet证书和kubeconfig文件

rm -rf /opt/kubernetes/cfg/kubelet.kubeconfig 
rm -rf /opt/kubernetes/ssl/kubelet*

4、手动在每台node上执行， 修改配置文件中的主机名（如果的master主机名不是 k8s-master ，注意修改）

export HOSTNAME=`hostname`
sed -i s/master/"$HOSTNAME"/ /opt/kubernetes/cfg/kubelet.conf

sed -i s/master/"$HOSTNAME"/ /opt/kubernetes/cfg/kube-proxy-config.yml

5、手动在每台node上执行，启动并设置开机启动

systemctl daemon-reload
systemctl restart kubelet
systemctl enable kubelet
systemctl status kubelet
systemctl restart kube-proxy
systemctl enable kube-proxy
systemctl status kube-proxy

6、 在 Master上执行，批准新Node kubelet证书申请 

CSR_NAME=`kubectl get csr |grep Pending | awk '{print $1}'`

for i in ${CSR_NAME}; do kubectl certificate approve ${i[@]}; done


kubectl get csr

7、查看Node状态

kubectl get node
NAME         STATUS     ROLES    AGE   VERSION
k8s-master   Ready      <none>   65m   v1.18.3
k8s-node1    Ready      <none>   12m   v1.18.3
k8s-node2    Ready      <none>   81s   v1.18.3
如果是noready ，需等几分钟，再看看

八、部署 Dashboard 和 CoreDNS

1、部署Dashboard

wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.0.0-beta8/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：

vi recommended.yaml
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  labels:
    k8s-app: kubernetes-dashboard
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kubernetes-dashboard
spec:
  ports:
    - port: 443
      targetPort: 8443
      nodePort: 30001
  type: NodePort
  selector:
    k8s-app: kubernetes-dashboard

kubectl apply -f recommended.yaml
kubectl get pods,svc -n kubernetes-dashboard
NAME                                             READY   STATUS              RESTARTS   AGE
pod/dashboard-metrics-scraper-694557449d-z8gfb   1/1     Running             0          2m18s
pod/kubernetes-dashboard-9774cc786-q2gsx         1/1     Running		     0          2m19s

NAME                                TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)         AGE
service/dashboard-metrics-scraper   ClusterIP   10.0.0.141   <none>        8000/TCP        2m19s
service/kubernetes-dashboard        NodePort    10.0.0.239   <none>        443:30001/TCP   2m19s

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
kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:dashboard-admin
kubectl describe secrets -n kube-system $(kubectl -n kube-system get secret | awk '/dashboard-admin/{print $1}')

使用输出的token登录Dashboard。

2、部署CoreDNS

CoreDNS用于集群内部Service名称解析。

下载coredns.yaml

wget https://www.centoscn.vip/wp-content/uploads/2020/09/coredns.yaml_.zip
微云下载： https://share.weiyun.com/9a5fhv4v

解压包

unzip coredns.yaml_.zip 
kubectl apply -f coredns.yaml

kubectl get pods -n kube-system 
NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
coredns-5ffbfd976d-j6shb      1/1     Running   0          32s
kube-flannel-ds-amd64-2pc95   1/1     Running   0          38m
kube-flannel-ds-amd64-7qhdx   1/1     Running   0          15m
kube-flannel-ds-amd64-99cr8   1/1     Running   0          26m
FAQ:
The Deployment "coredns" is invalid: spec.selector: Invalid value: v1.LabelSelector{MatchLabels:map[string]string{"k8s-app":"kube-dns"}, MatchExpressions:[]v1.LabelSelectorRequirement(nil)}: field is immutable
之前部署过coredns，要把之前部署的deployment 删除，再部署
https://github.com/coredns/deployment/issues/201

DNS解析测试：

kubectl run -it --rm dns-test --image=busybox:1.28.4 sh
If you don't see a command prompt, try pressing enter.

/ # nslookup kubernetes
Server:    10.0.0.2
Address 1: 10.0.0.2 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local

Name:      kubernetes
Address 1: 10.0.0.1 kubernetes.default.svc.cluster.local

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Etcd 是一个分布式键值存储系统，Kubernetes使用Etcd进行数据存储，所以先准备一个Etcd数据库，为解决Etcd单点故障，应采用集群方式部署，这里使用3台组建集群，可容忍1台机器故障，当然，你也可以使用5台组建集群，可容忍2台机器故障。
Kubernetes：（二）K8Sv1.20二进制部署
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1.准备ca证书和私钥文件，ca证书签发服务端证书和私钥文件2.使用ca证书，服务端证书和私钥文件加上Etcd集群的配置文件去启动Etcd服务3.复制Etcd工作目录和管理文件到另外几个节点上，修改Etcd集群配置文件并且启动Etcd服务4.使用V3版本的接口执行Etcdctl和证书选项查看Etcd集群和节点状态。
二进制包搭建k8s集群
好记性不如烂笔头
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1 各节点信息 角色 IP 组件 k8s-master1 192.168.18.226 kube-apiserver，kube-controller-manager，kube-scheduler，kubelet，kube-proxy，docker，etcd k8s-node1 192.168.18.227 kubelet，kube-proxy，docker，etcd k8s-node2 192.168.18.229 kubelet，kube-proxy，docker，etcd 2
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05-15 1345
etcd是CoreOS团队于2013年6月发起的开源项目，它的目标是一个高可用的分布式键值（key-value）数据库。etcd内部采用raft协议作为一致性算法，etcd是go语言编写的。
Kubernetes-------二进制部署(一)
记忆的博客
08-11 1322
K8S K8S 部署K8S常见的K8s按照部署方式MinikubeKubeadmin二进制安装部署环境准备一、K8S单master集群架构1.部署 etcd 集群2.准备签发证书环境3.在master01节点上操作1.下载证书制作工具2.创建k8s工作目录3.上传etcd-cert.sh和etcd.sh 到/opt/k8s/目录中4.创建用于生成CA证书、etcd服务器证书以及私钥的目录4.启动etcd服务1.etcd二进制包地址: https://github.com/etcd-io/etcd/rele
Kubernetes集群V1.26二进制部署
weixin_42642671的博客
04-28 1040
离线环境二进制部署k8s:v1.26.15
k8s-二进制部署
勤能补拙，知行合一
04-05 9656
文章目录一，常见的k8s部署方式二，Kubernetes二进制部署 单节点2.部署Master组件3.Worker Node 组件4.部署 kubelet5.部署CoreDNS6.部署CNI网络组件flannel网络插件**Pod内容器与容器之间的通信****同一个Node内Pod之间的通信****不同Node 上 Pod 之间的通信****Overlay Network:****VXLAN:****Flannel :**Flannel udp模式的工作原理:ETCD 之Flannel 提供说明:vxlan
二进制部署K8s
weixin_45649746的博客
12-29 552
二进制部署K8s        一、环境需求        节点IP 节点名称 所需组件 192.168.248.11 k8s-master docker、etcd、apiserver、controller-manager、scheduler、kube-proxy、flannel 192.168.248.33 k8s-node1 docker、etcd、Kubelet、
二进制部署k8s1.27
09-13
对于二进制部署 Kubernetes 1.27，你需要以下步骤： 1. 下载二进制文件：前往 Kubernetes 官方 GitHub 仓库（https://github.com/kubernetes/kubernetes/releases）下载 Kubernetes 1.27 版本的二进制文件。根据你的操作系统和架构选择合适的版本。 2. 安装并配置 etcd：Kubernetes 1.27 需要使用 etcd 作为后端存储。你可以从 etcd 官方网站（https://etcd.io/docs/）下载并安装 etcd。 3. 部署 Master 节点：在 Master 节点上运行以下组件： - kube-apiserver：Kubernetes API 服务器 - kube-controller-manager：Kubernetes 控制器管理器 - kube-scheduler：Kubernetes 调度器 4. 部署 Worker 节点：在每个 Worker 节点上运行以下组件： - kubelet：Kubernetes 的代理进程 - kube-proxy：Kubernetes 的网络代理 5. 配置网络插件：选择适合你的需求的网络插件，并按照其文档进行配置。 6. 验证集群状态：使用 kubectl 命令行工具连接到集群，并执行一些验证命令，确保集群正常工作。 这只是一个简要的概述，具体的部署步骤可能会因为你的环境和需求有所不同。在实际部署过程中，你可能还需要配置证书、网络和存储等其他组件。建议查阅 Kubernetes 官方文档（https://kubernetes.io/docs/）以获得详细的指南和最佳实践。
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