【Kubernetes】第四篇 - k8s 集群环境搭建

　　前两篇，购买了 3 台阿里云服务器并完成了 ci-server 构建服务器的环境安装与配置；

　　三台服务器规划如下：

　　服务配置内网IP外网IP说明ci-server2c4g172.17.178.104182.92.4.158Jenkins + Nexus + Dockerk8s-master2c4g172.17.178.10547.93.9.45Kubernetes + Dockerk8s-node2c1g172.17.178.10639.105.58.35Kubernetes + Docker 本篇，配置 k8s-master 和 k8s-node 两台服务器，搭建 k8s 集群；

　　备注：考虑服务器成本使用 1 主+1 从的集群配置，有条件也可以使用 1 主 + 2 从；

　　kubernetes 简称 K8s，其中数字 8 指代中间的 8 个字符 ；K8s 是一个开源的，用于管理云平台上多个主机上的容器化的应用；K8s 的目标是让部署容器化的应用简单并且高效；K8s 提供了应用部署，规划，更新，维护的一种机制；K8s 是一个部署镜像的平台，可以用来调度多台机器上的的镜像部署操作； K8s 可以使用集群来组织服务器，集群中存在 1 个 Master 集群控制节点，负责调度集群中其他服务器的资源；除 master 之外的其他节点称为 Node；

　　大型互联网公司（如 Google），拥有上亿级别的 docker 容器，

　　容器维护涉及启动、停止、销毁、负载均衡、灾备、扩容等诸多问题需要解决，

　　因此传统的手工部署的方式就不切实际了，需要使用容器编排工具，而 k8s 目前是这个领域事实上的标准；

　　部署一个网站会涉及多个容器，可以通过 k8s 配置容器的部署、启动、关闭以及实现负载均衡；

　　以下配置，如未做特殊说明，则 k8s-master 和 k8s-node 默认都需要进行配置；

　　swap 分区：虚拟内存分区；

　　Swap 分区：是 Linux 的交换分区，当系统资源不足时，Swap 分区将会启用；

　　比如，1c1g 配置的服务器，当需要 2g 内存时，便会从硬盘借用空间当做内存使用（但速度会比内存慢)；

　　搭建 k8s 集群：1 个 master + n 个 node；

　　当 master 资源不足时，新任务将自动调度到集群中的其他 node 节点处理，实现负载均衡，所以无需启用虚拟内存分区；

　　备注：k8s 虽然是一个集群架构，但单从表现上看和一台服务器是一样的：内存资源可以互相共享；

　　关闭 Selinux：达到支持容器访问宿主机的文件系统； Linux 部分权限比较严格，不方便操作

　　使用 ntpdate 统一系统的时间和时区，服务器时间与阿里云服务器保持一致；

　　实际操作：

　　备注：需要确保服务器之间的时间和时区一致，以避免执行定时任务时产生误差；

　　在 kubernetes 中，组件、服务均能够以 Docker 镜像的方式进行部署，需要 docker 环境支持；

　　device-mapper-persistent-data：存储驱动，Linux 上的许多高级卷管理技术；

　　lvm：逻辑卷管理器，用于创建逻辑磁盘分区使用；

　　在安装 docker 前，需要先配置 docker 安装源：

　　安装 docker-ce：

　　启动 docker 并设置为开机启动：

　　设置安装镜像源，使用阿里云镜像源：

　　实际操作：

　　重启 docker，完成配置文件的重新加载：

　　这样，docker 获取镜像时就会通过阿里云镜像仓库拉取，速度会快一些；

　　1，切换 k8s 下载源

　　指定 yum 安装 k8s 的下载地址为“阿里云”源：

　　2，安装 Kubernetes 核心组件 k8s 的三个核心组件：

　　kubelet：Kubernetes 核心组件。运行在集群所有节点上，负责创建、启动服务容器；kubectl：Kubernetes 的命令行工具。可以用来管理，删除，创建资源； kubeadm：用来初始化集群，子节点加入的工具； 注意：在不指定组件版本的情况下，默认会安装最新版本（此时最新版本为 1.23.1）

　　这样可能导致 k8s 初始化报错：

　　执行：

　　kubeadm init --config init-kubeadm.conf

　　报错：

　　[kubelet-check] It seems like the kubelet isn’t running or healthy.

　　[kubelet-check] The HTTP call equal to 'curl -sSL http://localhost:10248/healthz’ failed with error: Get "http://localhost:10248/healthz": dial tcp [::1]:10248: connect: connection refused.

　　解决办法：

　　网上的解决办法均未实现，指定 1.20.4 版本安装无此问题，建议使用 1.20.4 版本；

　　3，kubeadm 介绍 k8s 与 mysql 组件功能对照

　　

　　mysql组件组件功能对标 K8s 组件组件功能mysqldmysql 的后台服务器；kubeletk8s 的后台运行程序；mysqlmysql 的客户端，作为命令行工具向 mysql 服务器发送指令；kubectlk8s 的客户端，作为命令行工具向 kubelet 服务器发送指令，用于管理、创建、删除 k8s 资源；mysqladminmysql 的管理员工具，如：重启、关闭服务器；kubeadmk8s 的管理员工具，用于初始化集群、提供配置文件等； 4，启动 kubelet 5，设置 bridge-nf-call-iptables 开启 bridge-nf-call-iptables，配置内核参数，将桥接的 IPV4 浏览传递到 iptables 链

　　6，配置 Master 服务器（修改主机名：k8s-master） Master 节点：负责集群中的任务调度；

　　查看 hosts 文件

　　7，配置 Node 服务器（修改主机名：k8s-node） Node 节点：负责接收调度，运行服务容器；

　　查看 hosts 文件:

　　8，配置 Master（hosts 添加 k8s-node） 在 k8s-master 中，添加 k8s-node：

　　在 k8s-master 执行 ping k8s-node，测试主从通信：

　　9，配置 Node（hosts 添加 k8s-master） 在 k8s-node 中，添加 k8s-master：

　　在 k8s-node 中执行 ping k8s-master ，测试主从通信：

　　完成测试，目前主从两台服务器可以相互 ping 通

　　10，生成 Kubernetes 初始化文件（仅 master 操作即可） init-defaults：输出一份默认初始化配置文件；

　　11，修改 init-kubeadm.conf 配置项 需要修改以下三处配置

　　1，配置 k8s 拉取 docker 镜像的地址为阿里云镜像源；

　　2，本地 api 端点：广播地址，需修改为 k8s-master 的 ip；

　　3，添加 network 中的 pod 子网配置；

　　了解 podSubnet 需要先了解 k8s 架构，详见附：k8s 架构；

　　12，查看并拉取缺少的组件 配置文件中的镜像列表：目前已经安装了 k8s 的 3 个核心组件，还差 7 个组件

　　1，通过 init-kubeadm.conf 初始化 k8s kubeadm join 可以快速将 Node 节点加入到 Master 集群内将默认的 Kubernetes 认证文件拷贝到 .kube 文件夹内，默认使用该配置文件 在 Master 节点执行 k8s 集群初始化命令：

　　安装完成后的提示，注意以下两部分：

　　2，创建配置文件 根据安装完成后的提示，创建目录、拷贝 k8s 配置、修改权限

　　3，查看节点启动情况 可以发现，k8s-master 节点，目前还是 NotReady 状态；

　　flannel 主要的作用是通过创建一个虚拟网络，让不同节点下的服务具有全局唯一的 IP 地址，且服务之见可以互相访问和连接；集群内网网络通信协议通信模式采用了 Flannel 协议；

　　1，安装 Flannel 内网通讯协议 备注：raw.githubusercontent.com被墙可以网上下载文件内容

　　查看 kube-flannel.yml 内容

　　注意以下两个部分：

　　2，启动 Flannel 3，查看节点启动情况 可以发现，k8s-master节点，目前已经是 Ready 状态；

　　1，拷贝 Master 节点配置文件到 node 将 k8s-master 节点的配置文件拷贝到 k8s-node 节点

　　到 k8s-node 上，查看拷贝结果：

　　在 k8s-node 节点上，归档配置文件

　　2，将 node 节点加入到集群 根据安装完成后的提示，在 node 节点中执行命令，

　　备注：当前的 node 节点，在前面已经完成了 3 个 k8s 核心组件的安装；

　　如果加入集群的命令丢失了，可以在 master 上使用 kubeadm token create 重新生成一条命令：

　　3，查看节点启动情况 两个节点均已 Ready，k8s 集群配置完成；

　　本篇，完成了 k8s 两台服务器 k8s-master、k8s-node 的安装与配置；

　　下一篇，k8s 部署：直接部署和 yaml 部署