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前言：
一 环境部署
1.1 服务器部署功能
1.2 环境准备（所有节点）
二 安装docker（所有节点）
三 所有节点安装kubeadm，kubelet和kubectl
3.1 定义kubernetes源
3.2 开机自启kubelet
四 部署K8S集群
4.1 查看初始化需要的镜像
4.2 master节点上传压缩包
4.3 复制镜像和脚本到 node 节点
4.4 初始化 kubeadm
4.5 证书生成结果
4.6 设定kubectl（Master节点）
五 所有节点部署网络插件flannel
5.1 部署flannel
5.2 在master节点查看节点状态
5.3 测试 pod 资源创建
5.4 暴露端口提供服务
六 部署 Dashboard
6.1 Master节点上传recommended.yaml文件
6.2 创建service account并绑定默认cluster-admin管理员集群角色
七 安装Harbor私有仓库
7.1 所有节点加上主机名映射
7.2 安装 docker
8 安装 Harbor
8.1 上传并解压修改配置文件
8.2 生成证书
8.3 生成证书签名请求文件
8.4 备份私钥
8.5 清除私钥密码
8.6 签名证书
8.7 在一个node节点上登录harbor
8.9 上传镜像并测试
十 内核参数优化方案
十一 总结以及流程梳理
前言：
Kubeadm 是一个提供了 kubeadm init 和 kubeadm join 的工具， 作为创建 Kubernetes 集群的 “快捷途径” 的最佳实践kubeadm 通过执行必要的操作来启动和运行最小可用集群。 按照设计，它只关注启动引导，而非配置机器。同样的， 安装各种 “锦上添花” 的扩展，例如 Kubernetes Dashboard、 监控方案、以及特定云平台的扩展，都不在讨论范围内。相反，我们希望在 kubeadm 之上构建更高级别以及更加合规的工具， 理想情况下，使用 kubeadm 作为所有部署工作的基准将会更加易于创建一致性集群。
一 环境部署
1.1 服务器部署功能
节点角色IP地址部署服务master(2C4G)192.168.181.100docker,kubeadm,kubelet,kubectl ,flannelnode01 (2C2G)192.168.181.101docker,kubeadm,kubelet,kubectl ,flannelnode02(2C2G)192.168.181.102docker,kubeadm,kubelet,kubectl ,flannelHarbor节点(hub.lbj.com)192.168.181.103docker,docker-Compose ,harbor-offline-v1.2.2
1.2 环境准备（所有节点）
//所有节点，关闭防火墙规则，关闭selinux，关闭swap交换
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config
iptables -F && iptables -t nat -F && iptables -t mangle -F && iptables -X
swapoff -a #交换分区必须要关闭
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab #永久关闭swap分区，&符号在sed命令中代表上次匹配的结果
#加载 ip_vs 模块
for i in $(ls /usr/lib/modules/$(uname -r)/kernel/net/netfilter/ipvs|grep -o "^[^.]*");do echo $i; /sbin/modinfo -F filename $i >/dev/null 2>&1 && /sbin/modprobe $i;done
//修改主机名
hostnamectl set-hostname master01
hostnamectl set-hostname node01
hostnamectl set-hostname node02
//所有节点修改hosts文件
vim /etc/hosts
192.168.181.100 master01
192.168.181.101 node01
192.168.181.102 node02
//调整内核参数
cat > /etc/sysctl.d/kubernetes.conf << EOF
#开启网桥模式，可将网桥的流量传递给iptables链
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
#关闭ipv6协议
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1
net.ipv4.ip_forward=1
EOF
//生效参数
sysctl --system
二 安装docker（所有节点）
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
mkdir /etc/docker
cat > /etc/docker/daemon.json < { "registry-mirrors": ["https://这里我用的是阿里云加速器"], "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"], "log-driver": "json-file", "log-opts": { "max-size": "100m" } } EOF #使用Systemd管理的Cgroup来进行资源控制与管理，因为相对Cgroupfs而言，Systemd限制CPU、内存等资源更加简单和成熟稳定。 #日志使用json-file格式类型存储，大小为100M，保存在/var/log/containers目录下，方便ELK等日志系统收集和管理日志。 systemctl daemon-reload systemctl restart docker.service systemctl enable docker.service docker info | grep "Cgroup Driver" Cgroup Driver: systemd registry-mirrors：配置镜像加速地址 阿里云的镜像加速： 控制台---->在产品与镜像服务搜索容器镜像服务----> 镜像工具------>镜像加速器exec-opts:使用Systemd管理的Cgroup来进行资源控制与管理，因为相对Cgroupfs而言，Systemd限制CPU、内存等资源更加简单和成熟稳定。log-driver ; log-opts日志使用json-file格式类型存储，大小为100M，保存在/var/log/containers目录下，方便ELK等日志系统收集和管理日志。 三 所有节点安装kubeadm，kubelet和kubectl 3.1 定义kubernetes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=0 gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg EOF yum install -y kubelet-1.20.11 kubeadm-1.20.11 kubectl-1.20.11 3.2 开机自启kubelet systemctl enable kubelet.service #K8S通过kubeadm安装出来以后都是以Pod方式存在，即底层是以容器方式运行，所以kubelet必须设置开机自启 四 部署K8S集群 4.1 查看初始化需要的镜像 kubeadm config images list 4.2 master节点上传压缩包 unzip v1.20.11.zip -d /opt/k8s cd /opt/k8s/v1.20.11 for i in $(ls *.tar); do docker load -i $i; done 4.3 复制镜像和脚本到 node 节点 scp -r /opt/k8s root@node01:/opt scp -r /opt/k8s root@node02:/opt #### node节点 cd /opt/k8s/v1.20.11 for i in $(ls *.tar); do docker load -i $i; done 4.4 初始化 kubeadm kubeadm config print init-defaults > /opt/kubeadm-config.yaml cd /opt/ vim kubeadm-config.yaml ...... 11 localAPIEndpoint: 12 advertiseAddress: 192.168.181.100 #指定master节点的IP地址 13 bindPort: 6443 ...... 34 kubernetesVersion: v1.20.11 #指定kubernetes版本号 35 networking: 36 dnsDomain: cluster.local 37 podSubnet: "10.244.0.0/16" #指定pod网段，10.244.0.0/16用于匹配flannel默认网段 38 serviceSubnet: 10.96.0.0/16 #指定service网段 39 scheduler: {} #末尾再添加以下内容 --- apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1 kind: KubeProxyConfiguration mode: ipvs #把默认的kube-proxy调度方式改为ipvs模式 wq！ ############### kubeadm init --config=kubeadm-config.yaml --upload-certs | tee kubeadm-init.log #--experimental-upload-certs 参数可以在后续执行加入节点时自动分发证书文件，K8S V1.16版本开始替换为 --upload-certs #tee kubeadm-init.log 用以输出日志 //查看 kubeadm-init 日志 less kubeadm-init.log //kubernetes配置文件目录 ls /etc/kubernetes/ //存放ca等证书和密码的目录 ls /etc/kubernetes/pki 4.5 证书生成结果 提示： ...... Your Kubernetes control-plane has initialized successfully! To start using your cluster, you need to run the following as a regular user: mkdir -p $HOME/.kube sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config Alternatively, if you are the root user, you can run: export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf You should now deploy a pod network to the cluster. Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at: https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/ Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root: kubeadm join 192.168.181.100:6443 --token wfjo7j.baa0aheyw39w3m7h \ --discovery-token-ca-cert-hash sha256:77100ff66b20100cbd9f1c289788e43aee69c5b4e24cc2c74c2e5d634a074fdc Token密钥必须保存好，下一步会用到 4.6 设定kubectl（Master节点） kubectl需经由API server认证及授权后方能执行相应的管理操作，kubeadm 部署的集群为其生成了一个具有管理员权限的认证配置文件 /etc/kubernetes/admin.conf，它可由 kubectl 通过默认的 “$HOME/.kube/config” 的路径进行加载。 mkdir -p $HOME/.kube cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config ######### 因为node节点还没加入 所以scheduler和controller-manager会显示unhealthy 如果 kubectl get cs 发现集群不健康，更改以下两个文件 vim /etc/kubernetes/manifests/kube-scheduler.yaml vim /etc/kubernetes/manifests/kube-controller-manager.yaml # 修改如下内容 把--bind-address=127.0.0.1变成--bind-address=192.168.181.100 #修改成k8s的控制节点master01的ip 把httpGet:字段下的hosts由127.0.0.1变成192.168.181.100（有两处） #- --port=0 # 搜索port=0，把这一行注释掉 systemctl restart kubelet 五 所有节点部署网络插件flannel 5.1 部署flannel kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml kubectl apply -f https://github.com/flannel-io/flannel/releases/latest/download/kube-flannel.yml //在 node 节点上执行 kubeadm join 命令加入群集 kubeadm join 192.168.181.100:6443 --token rc0kfs.a1sfe3gl4dvopck5 \ --discovery-token-ca-cert-hash sha256:864fe553c812df2af262b406b707db68b0fd450dc08b34efb73dd5a4771d37a2 ########## 因为Token密钥因为Token密钥失效时间是24h，如果Token失效，可以使用以下命令重新生成 ########### kubeadm token create ####生成token密钥 openssl x509 -pubkey -in /etc/kubernetes/pki/ca.crt | openssl rsa -pubin -outform der 2>/dev/null | openssl dgst -sha256 -hex | sed 's/^.* //' ####生成openssl十六进制密钥 5.2 在master节点查看节点状态 kubectl get nodes kubectl get pods -n kube-system 5.3 测试 pod 资源创建 kubectl create deployment nginx --image=nginx 5.4 暴露端口提供服务 kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort ####查看service通信 kubectl get svc ####测试访问 curl http://node01:31044 六 部署 Dashboard 6.1 Master节点上传recommended.yaml文件 cd /opt/k8s vim 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： kind: Service apiVersion: v1 metadata: labels: k8s-app: kubernetes-dashboard name: kubernetes-dashboard namespace: kubernetes-dashboard spec: ports: - port: 443 targetPort: 8443 nodePort: 30001 #添加 type: NodePort #添加 selector: k8s-app: kubernetes-dashboard kubectl apply -f recommended.yaml 6.2 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 https://NodeIP:30001 七 安装Harbor私有仓库 7.1 所有节点加上主机名映射 echo '192.168.181.103 hub.lbj.com' >> /etc/hosts 7.2 安装 docker yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io mkdir /etc/docker cat > /etc/docker/daemon.json < { "registry-mirrors": ["https://阿里云加速器URL"], "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"], "log-driver": "json-file", "log-opts": { "max-size": "100m" }, "insecure-registries": ["https://hub.lbj.com"] } EOF ##### 这里算是个彩蛋吧，网址这里说一下 lbj的全称是Lebron James 本人20年老詹密 lbj一般是我的首选域名~ ##### systemctl start docker systemctl enable docker 8 安装 Harbor 8.1 上传并解压修改配置文件 //上传 harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz 和 docker-compose 文件到 /opt 目录 cd /opt cp docker-compose /usr/local/bin/ chmod +x /usr/local/bin/docker-compose tar zxvf harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz cd harbor/ vim harbor.cfg 5 hostname = hub.kgc.com 9 ui_url_protocol = https 24 ssl_cert = /data/cert/server.crt 25 ssl_cert_key = /data/cert/server.key 59 harbor_admin_password = Harbor12345 8.2 生成证书 mkdir -p /data/cert cd /data/cert #生成私钥 openssl genrsa -des3 -out server.key 2048 输入两遍密码：123456 8.3 生成证书签名请求文件 openssl req -new -key server.key -out server.csr 输入私钥密码：123456 输入国家名：CN 输入省名：BJ 输入市名：BJ 输入组织名：LBJ 输入机构名：LBJ 输入域名：hub.lbj.com 输入管理员邮箱：admin@lbj.com 其它跳过 直接回车（两次） 8.4 备份私钥 cp server.key server.key.org 8.5 清除私钥密码 openssl rsa -in server.key.org -out server.key 输入私钥密码：123456 8.6 签名证书 openssl x509 -req -days 1000 -in server.csr -signkey server.key -out server.crt chmod +x /data/cert/* cd /opt/harbor/ ./install.sh 在本地使用火狐浏览器访问：https://hub.lbj.com 添加例外 -> 确认安全例外 用户名：admin 密码：Harbor12345 8.7 在一个node节点上登录harbor docker login -u admin -p Harbor12345 https://hub.lbj.com 8.9 上传镜像并测试 //上传镜像 docker tag nginx:latest hub.kgc.com/library/nginx:v1 docker push hub.kgc.com/library/nginx:v1 //在master节点上删除之前创建的nginx资源 kubectl delete deployment nginx kubectl create deployment nginx-deployment --image=hub.lbj.com/library/nginx:v1 --port=80 --replicas=3 kubectl expose deployment nginx-deployment --port=30000 --target-port=80 kubectl get svc,pods NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE service/kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 service/nginx-deployment ClusterIP 10.96.222.161 NAME READY STATUS RESTARTS AGE pod/nginx-deployment-77bcbfbfdc-bv5bz 1/1 Running 0 16s pod/nginx-deployment-77bcbfbfdc-fq8wr 1/1 Running 0 16s pod/nginx-deployment-77bcbfbfdc-xrg45 1/1 Running 0 3m39s yum install ipvsadm -y ipvsadm -Ln curl 10.96.222.161:30000 kubectl edit svc nginx-deployment 25 type: NodePort #把调度策略改成NodePort kubectl get svc NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE service/kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 service/nginx-deployment NodePort 10.96.222.161 浏览器访问： 192.168.181.100:32340 192.168.181.101:32340 192.168.181.102:32340 #将cluster-admin角色权限授予用户system:anonymous kubectl create clusterrolebinding cluster-system-anonymous --clusterrole=cluster-admin --user=system:anonymous 十 内核参数优化方案 cat > /etc/sysctl.d/kubernetes.conf < net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1 net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1 net.ipv4.ip_forward=1 net.ipv4.tcp_tw_recycle=0 vm.swappiness=0 #禁止使用 swap 空间，只有当系统内存不足（OOM）时才允许使用它 vm.overcommit_memory=1 #不检查物理内存是否够用 vm.panic_on_oom=0 #开启 OOM fs.inotify.max_user_instances=8192 fs.inotify.max_user_watches=1048576 fs.file-max=52706963 #指定最大文件句柄数 fs.nr_open=52706963 #仅4.4以上版本支持 net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1 net.netfilter.nf_conntrack_max=2310720 EOF 十一 总结以及流程梳理 1、在所有节点上安装Docker和kubeadm2、部署Kubernetes Master3、部署容器网络插件4、部署 Kubernetes Node，将节点加入Kubernetes集群中5、部署 Dashboard Web 页面，可视化查看Kubernetes资源6、部署 Harbor 私有仓库，存放镜像资源 （感谢看官~ 文章中有彩蛋，欢迎大家评论区和我互动哈~~） 相关链接
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