轻松加愉快的 Kubernetes 安装教程

作者:无聊的学习者

来源:见文末

在国内安装 K8S,一直是大家很头痛的问题,各种麻烦,关键是还不知道需要下载什么工具。蛋疼。而且大部分国内教程要么太老,要么太挫。今天就来告诉大家如何在国内愉快的安装K8S。

安装环境

使用的是 kubeadm 进行安装,过程基本安装官方教程来的。

类目

型号

平台

阿里云 VPC

系统

Centos 7.3

Docker 版本

1.12.6

K8S版本

1.6.*

虽然写的是阿里云 VPC,但是虚拟机也支持。影响不大。

节点

作用

数量

推荐配置

Master

K8S 的 master 节点(etcd,API,controller。。。。)

1

1核2G

Node

应用节点

2

2核4G

如果仅仅是本地安装玩一玩,都可以配置成1核1G。

接下来的过程,如果有翻墙主机的情况,按照流程走就可以,没有的话直接看下载好的结果就可以了。

安装过程

安装过程基本包括下载软件,下载镜像,主机配置,启动 Master 节点,配置网络,启动 Node 节点。

下载软件

这个步骤有能力的人可以直接按照步骤来,没有的话可以使用我打包好的1.6.2软件包。

首先在自己的主机配置K8S源。

cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://packages.cloud.google.com/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://packages.cloud.google.com/yum/doc/yum-key.gpg
        https://packages.cloud.google.com/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

配置好后,下载软件包

yum install -y -downloadonly kubelet kubeadm kubectl kubernetes-cni

将下载好的所有 RPM 打包,发回到本地。这样就完成了K8S软件包的下载了。

下载好的 RPM:

https://pan.baidu.com/s/1clIpjC cp6h

下载镜像

下载镜像可以直接使用我提供的脚本,前提是要能连外网。我自己也已经下载过一份了。提供给大家使用。

#!/usr/bin/env bash

images=(
    kube-proxy-amd64:v1.6.2
    kube-controller-manager-amd64:v1.6.2
    kube-apiserver-amd64:v1.6.2
    kube-scheduler-amd64:v1.6.2
    kubernetes-dashboard-amd64:v1.6.0
    k8s-dns-sidecar-amd64:1.14.1
    k8s-dns-kube-dns-amd64:1.14.1
    k8s-dns-dnsmasq-nanny-amd64:1.14.1
    etcd-amd64:3.0.17
    pause-amd64:3.0
)

for imageName in ${images[@]} ; do
    docker pull gcr.io/google_containers/$imageName
    docker tag gcr.io/google_containers/$imageName registry.cn-beijing.aliyuncs.com/bbt_k8s/$imageName
    docker push registry.cn-beijing.aliyuncs.com/bbt_k8s/$imageName
done

quay.io/coreos/flannel:v0.7.0-amd64
docker tag quay.io/coreos/flannel:v0.7.0-amd64 registry.cn-beijing.aliyuncs.com/bbt_k8s/flannel:v0.7.0-amd64
docker push registry.cn-beijing.aliyuncs.com/bbt_k8s/flannel:v0.7.0-amd64

关于这个脚本我解释一下。这个脚本是下载常用的镜像,然后回传到国内的源上,可以将registry.cn-beijing.aliyuncs.com/bbt_k8s改成你自己的地址,必须先用docker login 进行登录,否则可能会出现权限认证错误。推荐使用阿里云,网易的服务。如果使用自己的地址,请注意下面的配置,根据自己的情况进行修改,不在累赘了。

镜像版本号说明:

软件

版本

说明

备注

kube-proxy-amd64kube-controller-manager-amd64kube-apiserver-amd64kube-scheduler-amd64

v1.6.2

这几个镜像一般跟着 K8S 的版本走,例如我安装的是 K8S 的1.6.2,那么版本号就是 v1.6.2

kubernetes-dashboard-amd64

v1.6.0

这个是 K8S 的控制台(虽然并不好用,单但是最起码很适合新手),一般跟着 K8S 的大版本好走,例如我安装 K8S 的1.6.2,大版本是1.6,所以版本号是 v1.6.0

k8s-dns-sidecar-amd64k8s-dns-kube-dns-amd64k8s-dns-dnsmasq-nanny-amd64

1.14.1

这个是 DNS 服务,一般不跟随 K8S 进行升级,具体版本可以参考https://kubernetes.io/docs/getting-started-guides/kubeadm/

etcd-amd64

3.0.17

这个是 etcd 服务,一般不跟随 K8S 进行升级,具体版本可以参考https://kubernetes.io/docs/getting-started-guides/kubeadm/

pause-amd64

3.0

一般不跟随 K8S 进行升级,具体版本可以参考https://kubernetes.io/docs/getting-started-guides/kubeadm/

已经很长时间版本都是3.0了。

flannel

v0.7.0-amd64

网络组件,我这里使用的flannel,当然也可以使用其它的。具体版本信息参考对应的网络组件,例如flannel是https://github.com/coreos/flannel/tree/master/Documentation

OK,这些镜像下载完成就 OK 了,不会连外网的,就直接跳过吧。

主机配置

上面的内容下载好后,我们就可以安装了。

更新系统

没什么可以介绍的。

yum update -y

安装 Docker

K8S 的1.6.x 版本仅仅在 Docker 1.12上测试过,虽然最新版本 Docker 也可以运行,但是不推荐安装最新版本,免得遇到什么问题。

curl -sSL http://acs-public-mirror.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/docker-engine/internet | sh /dev/stdin 1.12.6

安装完成后,禁用 Docker 的更新,禁用方式为,在/etc/yum.conf添加

exclude=docker-engine*

配置 Docker

主要是配置一些加速器,避免自己下载镜像速度太慢。

修改/etc/docker/daemon.json 添加如下内容:

{
  "registry-mirrors": ["https://自己的加速地址"]
}

之后就是启动Docker 的服务,

systemctl daemon-reload
systemctl enable docker
systemctl start docker

修改网络

主要是开启桥接相关支持,这个是 flannel 需要的配置,具体是否需要,看自己的网络组件选择的是什么。

修改/usr/lib/sysctl.d/00-system.conf,将net.bridge.bridge-nf-call-iptables改成1.之后修改当前内核状态

echo 1 > /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-iptables

安装K8S包

上传RPM 包,到自己的服务器上,然后执行

yum install -y *.rpm

之后开启kubelet的开机启动

systemctl enable kubelet

然后配置 kubelet,修改/etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf成如下文件

[Service]
Environment="KUBELET_KUBECONFIG_ARGS=--kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.conf --require-kubeconfig=true"
Environment="KUBELET_SYSTEM_PODS_ARGS=--pod-manifest-path=/etc/kubernetes/manifests --allow-privileged=true"
Environment="KUBELET_NETWORK_ARGS=--network-plugin=cni --cni-conf-dir=/etc/cni/net.d --cni-bin-dir=/opt/cni/bin"
Environment="KUBELET_DNS_ARGS=--cluster-dns=10.96.0.10 --cluster-domain=cluster.local"
Environment="KUBELET_AUTHZ_ARGS=--authorization-mode=Webhook --client-ca-file=/etc/kubernetes/pki/ca.crt"
Environment="KUBELET_ALIYUN_ARGS=--pod-infra-container-image=registry-vpc.cn-beijing.aliyuncs.com/bbt_k8s/pause-amd64:3.0"
ExecStart=
ExecStart=/usr/bin/kubelet $KUBELET_KUBECONFIG_ARGS $KUBELET_SYSTEM_PODS_ARGS $KUBELET_NETWORK_ARGS $KUBELET_DNS_ARGS $KUBELET_AUTHZ_ARGS $KUBELET_EXTRA_ARGS $KUBELET_ALIYUN_ARGS

在这里主要修正2个问题,一个是将 POD 的基础容器修改为我们自己源里面的,另外一个是最新版本的 K8S 的资源管理和 Docker 默认的资源管理方式有冲突,这里把这块给删除了。具体可以参考https://github.com/kubernetes/release/issues/306

然后重新 reload 服务。

systemctl daemon-reload

这样就完成了主机环境的初始化,如果是使用虚拟机,拷贝3份就可以了。如果是实体机,3台都按照这个步骤来一遍就好了。然后为每一台主机根据类型设置好 HostName,K8S会把 HostName 当做主机标识。

启动 Master

配置完主机后,我们就可以启动我们的 Master 节点了,通常 Master 节点推荐2-3个,本地测试我们就简单一些,一个节点就可以了。

export KUBE_REPO_PREFIX="registry-vpc.cn-beijing.aliyuncs.com/bbt_k8s"
export KUBE_ETCD_IMAGE="registry-vpc.cn-beijing.aliyuncs.com/bbt_k8s/etcd-amd64:3.0.17"
kubeadm init --kubernetes-version=v1.6.2 --pod-network-cidr=10.96.0.0/12

前面2个环境变量配置,是让 kubeadm 初始化的时候,使用我们的镜像源下载镜像。

最后 kubeadm init 是初始化 Master 节点。其中需要配置的参数我说明一下。

参数

意义

备注

--kubernetes-version

K8S 的版本号,根据自己下载的镜像和 RPM 版本选择。

我这里使用的1.6.2,所以版本为v1.6.2.

--pod-network-cidr

POD 的网络,只要不和主机网络冲突就可以,我这里使用的是10.96.0.0/12

这个和上面/etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf里面声明的KUBELET_DNS_ARGS挂钩,请一同修改。

执行完毕后,稍等一阵,就完成了。

kubeadm init --kubernetes-version=v1.6.2 --pod-network-cidr=10.96.0.0/12
[kubeadm] WARNING: kubeadm is in beta, please do not use it for production clusters.
[init] Using Kubernetes version: v1.6.2
[init] Using Authorization mode: RBAC
[preflight] Running pre-flight checks
[preflight] Starting the kubelet service
[certificates] Generated CA certificate and key.
[certificates] Generated API server certificate and key.
[certificates] API Server serving cert is signed for DNS names [node0 kubernetes kubernetes.default kubernetes.default.svc kubernetes.default.svc.cluster.local] and IPs [10.96.0.1 192.168.61.41]
[certificates] Generated API server kubelet client certificate and key.
[certificates] Generated service account token signing key and public key.
[certificates] Generated front-proxy CA certificate and key.
[certificates] Generated front-proxy client certificate and key.
[certificates] Valid certificates and keys now exist in "/etc/kubernetes/pki"
[kubeconfig] Wrote KubeConfig file to disk: "/etc/kubernetes/admin.conf"
[kubeconfig] Wrote KubeConfig file to disk: "/etc/kubernetes/kubelet.conf"
[kubeconfig] Wrote KubeConfig file to disk: "/etc/kubernetes/controller-manager.conf"
[kubeconfig] Wrote KubeConfig file to disk: "/etc/kubernetes/scheduler.conf"
[apiclient] Created API client, waiting for the control plane to become ready
[apiclient] All control plane components are healthy after 14.583864 seconds
[apiclient] Waiting for at least one node to register
[apiclient] First node has registered after 6.008990 seconds
[token] Using token: e7986d.e440de5882342711
[apiconfig] Created RBAC rules
[addons] Created essential addon: kube-proxy
[addons] Created essential addon: kube-dns

Your Kubernetes master has initialized successfully!

To start using your cluster, you need to run (as a regular user):

  sudo cp /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/
  sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/admin.conf
  export KUBECONFIG=$HOME/admin.conf

You should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:
  http://kubernetes.io/docs/admin/addons/

You can now join any number of machines by running the following on each node
as root:

  kubeadm join --token 1111.1111111111111 *.*.*.*:6443

安装完成后,有一个内容非常重要,查看安装日志,拷贝类似于下面的语句,这条语句用来初始化之后的节点。

kubeadm join --token 11111.11111111111111 *.*.*.*:6443

接下来我们就可以去看看我们 K8S 的状态。我这使用的是 Mac。 Linux 和 Windows 的同学自行处理。

安装 kubectl

brew install kubectl

然后拷贝 Master 节点上的/etc/kubernetes/admin.conf文件到本机的~/.kube/config

之后执行kebectl get node。我这里已经安装完毕了,所以有全部信息,只要能看到节点,就算是成功了。

安装网络组件

接下来我们安装网络组件,我这里使用的是flannel。创建2个文件

kube-flannel-rbac.yml

# Create the clusterrole and clusterrolebinding:
# $ kubectl create -f kube-flannel-rbac.yml
# Create the pod using the same namespace used by the flannel serviceaccount:
# $ kubectl create --namespace kube-system -f kube-flannel.yml
---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
metadata:
  name: flannel
rules:
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      - pods
    verbs:
      - get
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      - nodes
    verbs:
      - list
      - watch
  - apiGroups:
      - ""
    resources:
      - nodes/status
    verbs:
      - patch
---
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
metadata:
  name: flannel
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: flannel
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: flannel
  namespace: kube-system

kube-flannel-ds.yaml

---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: flannel
  namespace: kube-system
---
kind: ConfigMap
apiVersion: v1
metadata:
  name: kube-flannel-cfg
  namespace: kube-system
  labels:
    tier: node
    app: flannel
data:
  cni-conf.json: |
    {
      "name": "cbr0",
      "type": "flannel",
      "delegate": {
        "isDefaultGateway": true
      }
    }
  net-conf.json: |
    {
      "Network": "10.96.0.0/12",
      "Backend": {
        "Type": "vxlan"
      }
    }
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: kube-flannel-ds
  namespace: kube-system
  labels:
    tier: node
    app: flannel
spec:
  template:
    metadata:
      labels:
        tier: node
        app: flannel
    spec:
      hostNetwork: true
      nodeSelector:
        beta.kubernetes.io/arch: amd64
      tolerations:
      - key: node-role.kubernetes.io/master
        operator: Exists
        effect: NoSchedule
      serviceAccountName: flannel
      containers:
      - name: kube-flannel
        image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/bbt_k8s/flannel:v0.7.0-amd64
        command: [ "/opt/bin/flanneld", "--ip-masq", "--kube-subnet-mgr" ]
        securityContext:
          privileged: true
        env:
        - name: POD_NAME
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.name
        - name: POD_NAMESPACE
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.namespace
        volumeMounts:
        - name: run
          mountPath: /run
        - name: flannel-cfg
          mountPath: /etc/kube-flannel/
      - name: install-cni
        image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/bbt_k8s/flannel:v0.7.0-amd64
        command: [ "/bin/sh", "-c", "set -e -x; cp -f /etc/kube-flannel/cni-conf.json /etc/cni/net.d/10-flannel.conf; while true; do sleep 3600; done" ]
        volumeMounts:
        - name: cni
          mountPath: /etc/cni/net.d
        - name: flannel-cfg
          mountPath: /etc/kube-flannel/
      volumes:
        - name: run
          hostPath:
            path: /run
        - name: cni
          hostPath:
            path: /etc/cni/net.d
        - name: flannel-cfg
          configMap:
            name: kube-flannel-cfg

然后使用使用命令进行配置。

kubectl create -f kube-flannel-rbac.yml
kubectl create -f kube-flannel-ds.yaml

启动 Node

分别在2个Node 节点,执行下面的命令。

export KUBE_REPO_PREFIX="registry-vpc.cn-beijing.aliyuncs.com/bbt_k8s"
export KUBE_ETCD_IMAGE="registry-vpc.cn-beijing.aliyuncs.com/bbt_k8s/etcd-amd64:3.0.17"
kubeadm join --token 1111.111111111111 *.*.*.*:6443

其中 kubeadm join 请参考启动 Master 节点中的内容。

其它

理论上我们安装到这里,K8S 就已经可以使用了。接下来主要是K8S的 Dashboard 的安装,仅供参考,不一定要安装。

安装 DashBoard 工具

创建文件kubernetes-dashboard.yaml

# Copyright 2015 Google Inc. All Rights Reserved.
#
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
#
#     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.

# Configuration to deploy release version of the Dashboard UI compatible with
# Kubernetes 1.6 (RBAC enabled).
#
# Example usage: kubectl create -f <this_file>

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  labels:
    app: kubernetes-dashboard
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kube-system
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: kubernetes-dashboard
  labels:
    app: kubernetes-dashboard
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: cluster-admin
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kube-system
---
kind: Deployment
apiVersion: extensions/v1beta1
metadata:
  labels:
    app: kubernetes-dashboard
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kube-system
spec:
  replicas: 1
  revisionHistoryLimit: 10
  selector:
    matchLabels:
      app: kubernetes-dashboard
  template:
    metadata:
      labels:
        app: kubernetes-dashboard
    spec:
      containers:
      - name: kubernetes-dashboard
        image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/bbt_k8s/kubernetes-dashboard-amd64:v1.6.0
        imagePullPolicy: Always
        ports:
        - containerPort: 9090
          protocol: TCP
        args:
          # Uncomment the following line to manually specify Kubernetes API server Host
          # If not specified, Dashboard will attempt to auto discover the API server and connect
          # to it. Uncomment only if the default does not work.
          # - --apiserver-host=http://my-address:port
        livenessProbe:
          httpGet:
            path: /
            port: 9090
          initialDelaySeconds: 30
          timeoutSeconds: 30
      serviceAccountName: kubernetes-dashboard
      # Comment the following tolerations if Dashboard must not be deployed on master
      tolerations:
      - key: node-role.kubernetes.io/master
        effect: NoSchedule
---
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  labels:
    app: kubernetes-dashboard
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kube-system
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 9090
  selector:
    app: kubernetes-dashboard

创建文件dashboard-rbac.yaml

kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
metadata:
  name: dashboard-admin
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: cluster-admin 
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: default
  namespace: kube-system

之后执行

kubectl create -f dashboard-rbac.yml
kubectl create -f kubernetes-dashboard.yaml

之后用下面的命令,获取到对应端口号。主要是看 NodePort: <unset> 31867/TCP这样的内容。然后使用http://NodeIp:NodePort访问就可以了,其中 NodeIp 为 Master 或者 Node 的 IP,NodePort为NodePort的端口。

kubectl describe --namespace kube-system service kubernetes-dashboard

到此,这份安装教程就到这里结束了。最后奉上一份安装后的截图。

原文发布于微信公众号 - 马哥Linux运维(magedu-Linux)

原文发表时间:2018-05-31

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