全网最详细k8s搭建部署

Kubernetes，简称K8s，是由Google在2014年开源的容器集群管理系统。它是基于Google内部使用的Borg系统多年经验开发而成的，旨在帮助用户轻松管理和部署容器化应用程序。Kubernetes具有高度可扩展、自动化和便携性，使其成为现代云原生应用的事实标准。

Kubernetes的功能：

• 快速部署应用：通过声明式配置，Kubernetes可以快速地将应用程序部署到集群中。
• 快速扩展应用：Kubernetes可以根据应用负载自动或手动进行横向扩展。
• 无缝对接新的应用功能：通过滚动更新和回滚功能，Kubernetes能够确保服务的持续可用性。
• 节省资源，优化硬件资源的使用：Kubernetes的高效调度机制能够最大化硬件资源的利用率。

Kubernetes的特点：

• 可移植性：Kubernetes支持多种云平台和裸机环境，允许用户在公有云、私有云、混合云甚至多重云环境中无缝迁移和运行。
• 可扩展性：Kubernetes的架构是模块化的，支持插件化和可组合性，允许用户根据需要添加或自定义功能。
• 自动化：Kubernetes提供了自动化的部署、重启、复制和扩展/伸缩功能，极大地简化了运维工作。

1. 安装要求

在开始部署Kubernetes集群之前，以下条件必须得到满足：

• 操作系统：所有节点需要运行CentOS 7.7或更高版本的64位操作系统。
• 硬件配置： - 内存：至少2GB RAM。- CPU：至少2个CPU核心。- 硬盘空间：至少30GB可用空间。
• 网络配置：所有节点必须能够互相通信，且不需要NAT或端口映射。
• 互联网访问：节点需要能够访问互联网，以便下载Docker镜像和Kubernetes组件。
• swap分区：建议关闭swap分区，因为Kubernetes推荐在物理内存不足时进行Pod驱逐，而不是使用swap。

2. 部署内容

• 软件版本：Kubernetes v1.16.2和Docker v19.03。
• 部署步骤： - 在所有节点上安装Docker和Kubernetes的核心组件，如kubeadm和kubelet。- 初始化集群并部署Kubernetes Master，这是集群的控制平面。- 部署容器网络插件，以实现Pod之间以及Pod与外部世界的通信。- 将Kubernetes Node加入到集群中，Node是执行应用程序的工作节点。

以下是详细的部署步骤：

1、系统环境准备

主机IPk8s-master172.25.254.100k8s-node1172.25.254.10k8s-node2172.25.254.20harbor****172.25.254.254

2、所有禁用swap和本地解析

[root@k8s-node1 ~]# systemctl mask swap.target
Created symlink /etc/systemd/system/swap.target → /dev/null.
[root@k8s-node1 ~]# swapoff -a
[root@k8s-node1 ~]# vim /etc/fstab

vim /etc/hosts

3、仓库配置，所有安装docker

vim /etc/yum.repos.d/docker.repo

dnf install docker-ce -y

4、所有节点设定docker的资源管理模式为systemd

vim /etc/yum.repos.d/rhel9.repo

5、所有阶段复制harbor仓库中的证书并启动docker

[root@k8s-hub certs]# for ip in 172.25.254.10 172.25.254.20 172.25.254.100; do
scp -r 172.25.254.254:/etc/docker/certs.d/reg.cfy.org/ ${ip}:/etc/docker/certs.d/reg.cfy.org/
done

docker info

vim /root/harbor/harbor.yml

docker login reg.cfy.org

6、安装K8S部署工具

#部署软件仓库，添加K8S源
vim /etc/yum.repos.d/k8s.repo
[k8s]
name=k8s
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes-new/core/stable/v1.30/rpm
gpgcheck=0

#安装软件
dnf install kubelet-1.30.0 kubeadm-1.30.0 kubectl-1.30.0 -y

7、设置kubectl命令补齐功能

dnf install bash-completion -y
echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

8、在所有节点安装cri-docker

k8s从1.24版本开始移除了dockershim，所以需要安装cri-docker插件才能使用docker 软件下载：https://github.com/Mirantis/cri-dockerd

dnf install libcgroup-0.41-19.el8.x86_64.rpm cri-dockerd-0.3.14-3.el8.x86_64.rpm -y

vim /lib/systemd/system/cri-docker.service

ExecStart=/usr/bin/cri-dockerd --container-runtime-endpoint fd:// --network-plugin=cni --pod-infra-container-image=reg.cfy.org/k8s/pause:3.9

systemctl daemon-reload
systemctl start cri-docker
ll /var/run/cri-dockerd.sock

9、在master节点拉取K8S所需镜像

#拉取k8s集群所需要的镜像

kubeadm config images pull
--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers
--kubernetes-version v1.30.0
--cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock

#上传镜像到harbor仓库

docker images | awk '/google/{ print $1":"$2}'
| awk -F "/" '{system("docker tag "$0" reg.cfy.org/k8s/"$3)}'

docker images | awk '/k8s/{system("docker push "$1":"$2)}'

10、集群初始化

#启动kubelet服务

systemctl status kubelet.service

#执行初始化命令

kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --image-repository reg.cfy.org/k8s --kubernetes-version v1.30.0 --cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock

#指定集群配置文件变量

echo "export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf" >> ~/.bash_profile

#当前节点没有就绪，因为还没有安装网络插件，容器没有运行

kubectl get node

kubectl get pod -A

生成集群token

kubeadm token create --print-join-command

11、安装flannel网络插件

#下载flannel的yaml部署文件

wget https://github.com/flannel-io/flannel/releases/latest/download/kube-flannel.yml

#下载镜像：

docker pull docker.io/flannel/flannel:v0.25.5

解压

docker load -i flannel-0.25.5.tag.gz

#上传镜像到仓库

docker tag flannel/flannel:v0.25.5
reg.cfy.org/flannel/flannel:v0.25.5

docker push reg.cfy.org/flannel/flannel:v0.25.5

docker tag flannel/flannel-cni-plugin:v1.5.1-flannel1
reg.cfy.org/flannel/flannel-cni-plugin:v1.5.1-flannel1

docker push reg.cfy.org/flannel/flannel-cni-plugin:v1.5.1-flannel1

#编辑kube-flannel.yml 修改镜像下载位置

vim kube-flannel.yml

kubectl apply -f kube-flannel.yml

12、节点扩容

PS：每次初始化失败记得重置kubeadm

kubeadm reset

在所有的worker节点中

1 确认部署好以下内容

2 禁用swap

3 安装： kubelet-1.30.0 kubeadm-1.30.0 kubectl-1.30.0 docker-ce cri-dockerd

4 修改cri-dockerd启动文件添加 --network-plugin=cni --pod-infra-container-image=reg.timinglee.org/k8s/pause:3.9

5 启动服务 kubelet.service cri-docker.service

以上信息确认完毕后即可加入集群

[root@k8s-node1 & 2 ~]# kubeadm join 172.25.254.100:6443 --token 8v417e.9gbxi2xx30a66hep --discovery-token-ca-cert-hash sha256:0ef4bb7bcf228f005d6b3cd40a3c3a3ecdd416445db488816145e01bc80bb932 --cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock

在master阶段中查看所有node的状态

kubectl get node

所有阶段的STATUS为Ready状态，那么恭喜你，你的kubernetes就装好了！！

测试集群运行情况

建立一个pod

kubectl run test --image nginx 建立一个pod

kubectl get pods #查看pod状态

kubectl delete pod test #删除pod