学习 Kubernetes 基础知识

入门

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安装 kubeadm

本文会告诉您如何安装 kubeadm 工具。完成本文提到的安装步骤后，您可以阅读 使用 kubeadm 来创建集群 了解如何使用 kubeadm 来创建集群。

准备开始

  • 一台或多台运行着下列系统的机器:
    • Ubuntu 16.04+
    • Debian 9
    • CentOS 7
    • RHEL 7
    • Fedora 25/26 (尽力服务)
    • HypriotOS v1.0.1+
    • Container Linux (针对1800.6.0 版本测试)
  • 每台机器 2 GB 或更多的 RAM (如果少于这个数字将会影响您应用的运行内存)
  • 2 CPU 核心或更多
  • 集群中的所有机器的网络彼此均能相互连接(公网和内网都可以)
  • 节点之中不可以有重复的主机名，MAC 地址，product_uuid。更多详细信息请参见这里 。
  • 开启主机上的一些特定端口. 更多详细信息请参见这里。
  • 禁用 Swap 交换分区。为了保证 kubelet 正确运行，您 必须 禁用交换分区。

确保每个节点上 MAC 地址和 product_uuid 的唯一性。

  • 您可以使用下列命令获取网络接口的 MAC 地址：ip link 或是 ifconfig -a
  • 下列命令可以用来获取 product_uuid sudo cat /sys/class/dmi/id/product_uuid

一般来讲，硬件设备会拥有独一无二的地址，但是有些虚拟机可能会雷同。Kubernetes 使用这些值来唯一确定集群中的节点。如果这些值在集群中不唯一，可能会导致安装失败。

检查网络适配器

如果您有一个以上的网络适配器，同时您的 Kubernetes 组件通过默认路由不可达，我们建议您预先添加 IP 路由规则，这样 Kubernetes 集群就可以通过对应的适配器完成连接。

检查所需端口

Master 节点

规则方向端口范围作用使用者
TCPInbound6443*Kubernetes API serverAll
TCPInbound2379-2380etcd server client APIkube-apiserver, etcd
TCPInbound10250Kubelet APISelf, Control plane
TCPInbound10251kube-schedulerSelf
TCPInbound10252kube-controller-managerSelf

Worker 节点

规则方向端口范围作用使用者
TCPInbound10250Kubelet APISelf, Control plane
TCPInbound30000-32767NodePort Services**All

** NodePort 服务 的默认端口范围。

任何使用 * 标记的端口号都有可能被覆盖，所以您需要保证您的自定义端口的状态是开放的。

虽然主节点已经包含了 etcd 的端口，您也可以使用自定义的外部 etcd 集群，或是指定自定义端口。 您使用的 pod 网络插件 (见下) 也可能需要某些特定端口开启。由于各个 pod 网络插件都有所不同，请参阅他们各自文档中对端口的要求。

安装 runtime

从 v1.6.0 起，Kubernetes 开始允许使用 CRI，容器运行时接口。默认的容器运行时是 Docker，这是由 kubelet 内置的 CRI 实现 dockershim 开启的。

其他的容器运行时有：

参考 CRI 安装指南 获取更多信息.

安装 kubeadm, kubelet 和 kubectl

您需要在每台机器上都安装以下的软件包：

  • kubeadm: 用来初始化集群的指令。

  • kubelet: 在集群中的每个节点上用来启动 pod 和 container 等。

  • kubectl: 用来与集群通信的命令行工具。

kubeadm 不能 帮您安装或管理 kubelet 或 kubectl ，所以您得保证他们满足通过 kubeadm 安装的 Kubernetes 控制层对版本的要求。如果版本没有满足要求，就有可能导致一些难以想到的错误或问题。然而控制层与 kubelet 间的 小版本号 不一致无伤大雅，不过请记住 kubelet 的版本不可以超过 API server 的版本。例如 1.8.0 的 API server 可以适配 1.7.0 的 kubelet，反之就不行了。

警告： 这些指南不包括所有系统升级时使用的 Kubernetes 程序包。这是因为 kubeadm 和 Kubernetes 需要 升级时的特别注意事项。

更多关于版本偏差的信息，请参阅 版本偏差政策。

apt-get update && apt-get install -y apt-transport-https curl
curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | apt-key add -
cat <<EOF >/etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main
EOF
apt-get update
apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl
apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl
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
exclude=kube*
EOF

# 将 SELinux 设置为 permissive 模式(将其禁用)
setenforce 0
sed -i 's/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=permissive/' /etc/selinux/config

yum install -y kubelet kubeadm kubectl --disableexcludes=kubernetes

systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

请注意：

- 通过命令 setenforce 0 和 sed ... 可以将 SELinux 设置为 permissive 模式(将其禁用)。 只有执行这一操作之后，容器才能访问宿主的文件系统，进而能够正常使用 Pod 网络。您必须这么做，直到 kubelet 做出升级支持 SELinux 为止。 - 一些 RHEL/CentOS 7 的用户曾经遇到过：由于 iptables 被绕过导致网络请求被错误的路由。您得保证 在您的 sysctl 配置中 net.bridge.bridge-nf-call-iptables 被设为1。

```bash
cat <<EOF >  /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
sysctl --system
```

安装 CNI 插件（大多数 Pod 网络都需要）：

CNI_VERSION="v0.6.0"
mkdir -p /opt/cni/bin
curl -L "https://github.com/containernetworking/plugins/releases/download/${CNI_VERSION}/cni-plugins-amd64-${CNI_VERSION}.tgz" | tar -C /opt/cni/bin -xz

安装 crictl (kubeadm / Kubelet 的容器运行时接口 (CRI) 要求)

CRICTL_VERSION="v1.11.1"
mkdir -p /opt/bin
curl -L "https://github.com/kubernetes-incubator/cri-tools/releases/download/${CRICTL_VERSION}/crictl-${CRICTL_VERSION}-linux-amd64.tar.gz" | tar -C /opt/bin -xz

安装 kubeadm, kubelet, kubectl 并且添加一个 kubelet systemd 服务:

RELEASE="$(curl -sSL https://dl.k8s.io/release/stable.txt)"

mkdir -p /opt/bin
cd /opt/bin
curl -L --remote-name-all https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/${RELEASE}/bin/linux/amd64/{kubeadm,kubelet,kubectl}
chmod +x {kubeadm,kubelet,kubectl}

curl -sSL "https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/kubernetes/${RELEASE}/build/debs/kubelet.service" | sed "s:/usr/bin:/opt/bin:g" > /etc/systemd/system/kubelet.service
mkdir -p /etc/systemd/system/kubelet.service.d
curl -sSL "https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/kubernetes/${RELEASE}/build/debs/10-kubeadm.conf" | sed "s:/usr/bin:/opt/bin:g" > /etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf

启用并启动 kubelet:

systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

kubelet 现在每隔几秒就会重启，因为它陷入了一个等待 kubeadm 指令的死循环。

在 Master 节点上配置 kubelet 所需的 cgroup 驱动

使用 Docker 时，kubeadm 会自动为其检测 cgroup 驱动在运行时对 /var/lib/kubelet/kubeadm-flags.env 文件进行配置。 如果您使用了不同的 CRI， 您得把 /etc/default/kubelet 文件中的 cgroup-driver 位置改为对应的值，像这样：

KUBELET_EXTRA_ARGS=--cgroup-driver=<value>

这个文件将会被 kubeadm init 和 kubeadm join 用于为 kubelet 获取 额外的用户参数。

请注意，您只需要在您的 cgroup driver 不是 cgroupfs 时这么做，因为 cgroupfs 已经是 kubelet 的默认值了。

需要重启 kubelet：

systemctl daemon-reload
systemctl restart kubelet

查错

如果您在使用 kubeadm 时候遇到问题，请查看我们的疑难解答文档.

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