K8s 入门指南（一）：单节点集群环境搭建

分类：k8s作者：ReturnTmp

前言

官方文档：Kubernetes 文档 | Kubernetes

系统配置 CentOS 7.9（2 核 2 G）

本文为 k8s 入门指南专栏，将会使用 kubeadm 搭建单节点 k8s 集群，详细讲解环境搭建部署的细节，专栏后面章节会以实战代码介绍相关概念，带您快速入门 k8s

image.png

搭建方式

k8s 集群搭建有三种方式，目前主流的搭建 k8s 集群的方式有 kubeadm、minikube，二进制包

kubeadm

  • 是一个工具，用于快速搭建 kubernetes 集群，目前应该是比较方便和推荐的，简单易用
  • kubeadm 是 Kubernetes 1.4 开始新增的特性
  • kubeadm init 以及 kubeadm join 这两个命令可以快速创建 kubernetes 集群

minikube

  • 一般用于本地开发、测试和学习，不能用于生产环境
  • 是一个工具，minikube 快速搭建一个运行在本地的单节点的 Kubernetes

二进制包

  • 在官网下载相关的组件的二进制包，上面的两个是工具，可以快速搭建集群，也就是相当于用程序脚本帮我们装好了集群，前两者属于自动部署，简化部署操作，自动部署屏蔽了很多细节，使得对各个模块感知很少，遇到问题很难排查，如果手动安装，对 kubernetes 理解也会更全面。
  • 目前生产环境的主流搭建方式，已在生产环境验证，kubeadm 也可以搭建生产环境，不过 kubeadm 应该还没有被大规模在生产环境验证

本次我们作为演示的是 kubeadm

环境准备

官方文档：安装 kubeadm | Kubernetes

注：如果是使用的云服务器，下面的 swap、selinux 和防火墙都是默认关闭的，无需进行对应操作

安装 Docker

官方文档：Install Docker Engine on CentOS | Docker Docs

安装脚本如下

#!/bin/bash

set -e
sudo yum install -y yum-utils
sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
sudo yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin
sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker
sudo docker run hello-world

配置如下

cat > /etc/docker/daemon.json << EOF
{
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],"log-driver": "json-file","log-opts": {
    "max-size": "100m"
  },"storage-driver": "overlay2"
}
EOF

sudo systemctl enable docker
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

如果在国内，可以配置镜像加速

阿里云镜像加速地址：容器镜像服务镜像构建镜像授权_镜像托管-阿里云 (aliyun.com)

image.png

然后复制上面地址

# 更换镜像为阿里云
vim /etc/docker/daemon.json
# 添加如下内容
{
  "registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]
}

systemctl restart docker
docker info

禁用 SELinux

将 SELinux 设置为  permissive  模式

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

关闭 Swap

Kubernetes 1.8 开始要求关闭系统的 Swap。如果不关闭，默认配置下 kubelet 将无法启动。可以通过 kubelet 的启动参数--fail-swap-on=false更改这个限制。我们这里简单起见，直接关闭系统的 Swap

修改/etc/fstab文件，注释掉SWAP的自动挂载，使用free -m确认 swap 已经关闭。
swappiness参数调整，修改/etc/sysctl.d/k8s.conf 添加下面一行：

vm.swappiness=0

执行 sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf 使修改生效

关闭防火墙

如果各个主机启用了防火墙，需要开放 Kubernetes 各个组件所需要的端口

sudo systemctl stop firewalld
sudo systemctl disable firewalld

查看是否安装成功

kubeadm version
kubectl version --client
kubelet --version

其他

设置允许 iptables 检查桥接流量

cat > /etc/modules-load.d/k8s.conf << EOF
br_netfilter
EOF

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

sudo sysctl --system

安装相关插件

yum -y install socat conntrack-tools

集群搭建

安装 kubeadm

官方文档：安装 kubeadm | Kubernetes

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 和容器等。

kubectl：用来与集群通信的命令行工具。

kubeadm 不能帮你安装或者管理 kubelet 或 kubectl，所以你需要确保它们与通过 kubeadm 安装的控制平面的版本相匹配。如果不这样做，则存在发生版本偏差的风险，可能会导致一些预料之外的错误和问题。然而，控制平面与 kubelet 之间可以存在一个次要版本的偏差，但 kubelet 的版本不可以超过 API 服务器的版本。例如，1.7.0 版本的 kubelet 可以完全兼容 1.8.0 版本的 API 服务器，反之则不可以。

执行如下脚本安装 kubeadm（国内线路）

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-1.20.2 kubeadm-1.20.2 kubectl-1.20.2 --disableexcludes=kubernetes
systemctl enable --now kubelet

安装 kubectl

curl -Lo kubectl "https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/v1.20.2/bin/linux/amd64/kubectl"
chmod +x kubectl && sudo mv kubectl /usr/local/bin/

拉取镜像

执行 kubeadm config images pull 拉取镜像，但是很大可能因为网络原因连接失败，可以使用如下阿里云命令（版本 v1.21）

docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-controller-manager:v1.21.1
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserver:v1.21.1
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-scheduler:v1.21.1
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.21.1
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/etcd:3.4.13-0
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.2
docker pull coredns/coredns:1.7.0

在 k8s 安装时会默认在镜像中获取 k8s.gcr.io 前缀的镜像，所以我们需要将上文下载好的镜像更改名称

docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserver:v1.21.1 k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.21.1
docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.21.1 k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.21.1
docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-controller-manager:v1.21.1 k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.21.1
docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-scheduler:v1.21.1 k8s.gcr.io/kube-scheduler:v1.21.1
docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/etcd:3.4.13-0 k8s.gcr.io/etcd:3.4.13-0
docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.2 k8s.gcr.io/pause:3.2
docker tag coredns/coredns:1.7.0 k8s.gcr.io/coredns:1.7.0

注：后面 kubeadm init初始集群的时候可能报错，显示镜像版本不对应，自行更改上面的版本即可，重新 docker pull 和 docker tag 即可，群体替换版本即可（1.21.1 -> 1.20.15），我这里就是偶尔需要用 1.21.1 版本，偶尔需要用 1.20.15 版本，所以我索性给这两个版本镜像都拉取到本地

修改主机映射

vim /etc/hosts

image.png

初始化服务

在初始化集群之前需要先重启下 kubelet systemctl restart kubelet

kubeadm init --apiserver-advertise-address=172.25.234.148 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --kubernetes-version=v1.21.1
# 或
kubeadm init

解释下命令

  1. kubeadm init: 这是命令的主体部分，它告诉 kubeadm 初始化一个新的 Kubernetes 控制平面。
  2. --apiserver-advertise-address=192.168.44.15: 这个选项指定 Kubernetes API Server 监听的网络地址。在这里，它设置为 192.168.44.15。
  3. --pod-network-cidr=10.244.0.0/16: 这个选项指定用于 Pod 网络的 CIDR 地址范围。这是容器之间通信的地址范围。在这里，它设置为 10.244.0.0/16。
  4. --kubernetes-version=v1.21.1: 这个选项指定要安装的 Kubernetes 版本，这里设置为 v1.21.1。

如果出现问题，需要自行查看日志然后搜索解决（因为可能的出现错误太多，这里没法一一列出）

image.png

可以尝试重新启动 kubelet systemctl restart kubelet ，然后重置集群kubeadm reset，然后再次尝试初始化

image.png

注意：这里我使用的是 kubeadm init 初始化集群

下面解释成功日志输出，要使非 root 用户可以运行 kubectl，请运行以下命令，它们也是 kubeadm init 输出的一部分

mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

如果是 root 用户，可以运行如下

export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf

我们可以运行 kubectl apply -f [podnetwork].yaml 部署 Pod 网络

然后如果多集群部署，并且多服务器之间内网是连通的话，可以使用如下命令添加工作节点

kubeadm join 172.25.234.148:6443 --token ls55pz.ed4wq51xex0ho1hh \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:a082bb7e27b8c26625edeb8198e49967bd4dd4493b3b532c750a9f98f912f801

然后我们可以安装 Flannel，Flannel 通过给每台宿主机分配一个子网的方式为容器提供虚拟网络，它基于 Linux TUN/TAP，使用 UDP 封装 IP 包来创建 overlay 网络，并借助 etcd 维护网络的分配情况

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

最后验证节点，如果为 Ready 则 master 节点已经注册到了 k8s

kubectl get nodes

如果是 NotReady，可以执行以下语句判断服务器状态

image.png

kubectl get nodes -o yaml

然后查看 kubelet 日志 journalctl -f -u kubelet.service

部分日志显示错误：networkPlugin cni failed to set up pod

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

gpgcheck=0
repo_gpgcheck=0
# 上面两项修改如下
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1

# 然后执行如下
yum clean all
yum install kubernetes-cni -y

最后可以看到节点添加成功

image.png

总结

至此单节点环境部署已经结束，博主刚刚接触学习 k8s，希望和大家分享学习中的经验教训，如果文中有错误纰漏还望各位指出

后面专栏大概还会有一到两个章节，以实战 demo 代码学习 Pod，Deployment，Service 等概念

除此之外的话，我自己也尝试过 windows（WSL2）搭建 minikube k8s 环境，不是很理想，哪怕是对于学习目的也并不推荐。然后其实相较于 CentOS 其实官方更推荐使用 Ubuntu ，官方社区长期维护，也比较稳定

参考链接

本文由博客一文多发平台 OpenWrite 发布！

原文地址：https://blog.csdn.net/m0_63748493/article/details/134888747

版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点与技术仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容， 请发送邮件至 dio@foxmail.com 举报，一经查实，本站将立刻删除。

相关推荐

【博客694】k8s kubelet 状态更新机制
文章浏览阅读942次。kube-controller-manager 和 kubelet 是异步工作的，这意味着延迟可能包括任何的网络延迟、apiserver 的延迟、etcd 延迟，一个节点上的负载引起的延迟等等。当 Kubernetes 中 Node 节点出现状态异常的情况下，节点上的 Pod 会被重新调度到其他节点上去，但是有的时候我们会发现节点 Down 掉以后，Pod 并不会立即触发重新调度，这实际上就是和 Kubelet 的状态更新机制密切相关的，Kubernetes 提供了一些参数配置来触发重新调度的时间。_node-monitor-period
滴滴弹性云基于 K8S 的调度实践
文章浏览阅读3.8k次。上篇文章详细介绍了弹性云混部的落地历程，弹性云是滴滴内部提供给网约车等核心服务的容器平台，其基于 k8s 实现了对海量 node 的管理和 pod 的调度。本文重点介绍弹性云的调度能力，分为以下部分：调度链路图：介绍当前弹性云调度体系链路，对架构体系有一个初步的认知k8s 调度能力的运用：整体介绍弹性云现在用到的 k8s 调度能力和对其的增强k8s 版本的升级：介绍到从 k8s 1.12 到 1...._滴滴机房 腾讯
NUMA架构在kubernetes中的应用
文章浏览阅读897次。对于cpu来说，这种分配方式并不会有太大问题，因为cpu可以灵活调度，numa调度时我们只计算绑定了numa cpu的pod是可以接受的，但是对于内存来说，numa node上申请了的内存无法做到随时迁移，这就会导致调度器视角numa node的mem资源足够，但是等到pod真正使用时，由于没有绑定numa node的pod申请的内存，导致numa node的mem资源不足，造成swap中断或者远端内存申请，这会对绑定mem的pod来带来性能损耗。忽略了没有绑定numa node的pod资源。_kubectl numa
k8s中资源对象有哪些及它们如何协作
文章浏览阅读796次，点赞17次，收藏15次。只要在Service定义中设置了ClusterIp:None，就定义了一个HeadLess Service， 它与普通的Service关键区别在于它没有ClusterIp地址，如果解析HeadLess Service的DNS域名，则会返回该Service对应的全部Pod的EndPoint列表，这就意味着客户端是直接与后端的pod建立了TCP/IP链接进行通信的。一个Label是一个键值对。注解：属于资源对象的元数据，可以被理解为一种特殊的标签，不过更多的是与程序挂钩，通常用于实现资源对象属性的自定义扩展。
Kubernetes 部署DolphinScheduler 创建租户失败
文章浏览阅读763次。但是此时如果配置成 NONE, 租户创建成功了，但是无法创建资源文件，也就是无法上传文件，可能 dolphinscheduler 团队就想着将文件上传到 hdfs，暂不支持本地。需要将 resource.storage.type 置为 NONE, 因为我之前用的 1.3.6 版本的时候，即使资源文件存在本地文件也需要配置成 hdfs。_[error] 2023-10-24 18:10:43.762 +0800 org.apache.dolphinscheduler.api.servic
Kubernetes[k8s] 最新版1.27.3 - 1.28.0安装教程,使用containerd模式
文章浏览阅读2.7k次，点赞2次，收藏13次。公司使用的是交老的k8s版本（1.16），由于老版本的K8s对于现在很多新特性不支持，所以需要升级到新版本。目前2023年7月11日最新版本的k8s是v1.27.3。通过参考官方文档进行k8s部署工作。其中涉及到操作系统配置、防火墙配置、私有镜像仓库等。_k8s最新版本
kubernetes新版本使用kubeadm init的超全问题解决和建议
文章浏览阅读1.8w次，点赞14次，收藏27次。能节省你在kubeadm init 时遇到问题的排错时间⌚️。整合了网上大佬
Kubernetes(K8S)集群部署
文章浏览阅读1.1k次，点赞2次，收藏7次。具体操作步骤可以参考之前的教程，建议是先安装一台，然后克隆虚拟机，这样速度快。注意：在克隆时记得修改Mac地址、IP地址、UUID和主机名。（最后别忘了保存下快照~）_部署k8s集群
k8s从初识到上天系列第二篇：kubernetes的组件和架构
文章浏览阅读863次，点赞23次，收藏16次。当部署完 Kubernetes，便拥有了一个完整的集群。一组工作机器，称为节点， 会运行容器化应用程序。每个集群至少有一个工作节点。工作节点会 托管Pod ，而 Pod 就是作为应用负载的组件。控制平面管理集群中的工作节点和Pod。说人话版本：集群：cluster，多个几点被组织到一起共同为系统提供服务过程称之为集群。本质上是将承载同一个软件服务节点组织到一起，称之为该软件(服务)的集群，当然集群中的节点身份地位是不一样的。k8s集群也是如此，他也是多个节点组成。
Rancher管理K8S
文章浏览阅读943次。Rancher是一个开源的企业级多集群Kubernetes管理平台，实现了Kubernetes集群在混合云+本地数据中心的集中部署与管理，以确保集群的安全性，加速企业数字化转型。Rancher 1.0版本在2016年就已发布，时至今日，Rancher已经成长为企业在生产环境中运行容器和Kubernetes的首要选择。_rancher管理k8s
kubeadm搭建k8s高可用集群（keepalived+nginx+3master）
文章浏览阅读742次，点赞2次，收藏3次。本篇来讲解如何在centos下安装部署高可用k8s集群。_kubeadm ha keepalived + nginx
OpenEular23.09（欧拉）操作系统为企业搭建独立的K8S集群环境，详细流程+截图
文章浏览阅读1.9k次，点赞21次，收藏25次。那么这个空间设置成内存的2倍大小。点击IPv4设置--手动--添加--设置ip--设置DNS服务器，最后点击--“保存”；首先选中--“本地标准磁盘”，存储配置--自定义分区，点击--“完成”；在--主机名--设置主机名：（例如k8s-master01)，点击--点击+，设置--挂载点/boot--期望容量，点击--添加挂载点；点击--+--挂载点swap--期望容量，点击--“添加挂载点”；默认选择--亚洲--上海，并调整日期和时间，点击--“完成”；设备类型--确认--LVM，卷组--选择“修改”；_euler 服务器搭建
tkestack/gpu-manager在k8s1.23版本之后的使用
文章浏览阅读1k次。在1.25版本的k8s集群中部署gpu-manage时，虽然显示gpu节点上gpu-manage的pod实例都是running状态，但是给pod申领。既可以用源码的Makefile自动编译打包成新的镜像，但是源码的。说明gpu-manager和容器运行时接口通信失败了。编译后的镜像在1.25版本的k8s中可以正常使用。，但是在k8s1.23版本之后，接口路径已经改为。资源时，却始终找不到有资源的节点。，另外有一些依赖需要国际上的支持。可以看到这里用的运行时接口是。查看节点的详情时，返回的。_launch gpu manager 报错 can't create container runtime manager: context dead
k8s存储卷-动态PV
文章浏览阅读1k次，点赞18次，收藏16次。SelfLink：API的资源对象之一，表示资源对象在集群当中自身的一个连结，self-Link是一个唯一的标识号，可以用于标识k8s集群当中的每个资源的对象。容器里使用的配置，在provisioner当中定义好环境变量，传给容器，storageclass的名称，NFS服务器的地址，NFS的目录。NFS的provisionner的客户端以pod的方式运行在集群当中，监听k8s集群当中PV的请求，然后动态的创建于NFS相关的PV。命名为 nfs-client-provisioner-clusterrole。
K8S证书过期解决办法之替换证书
文章浏览阅读6.3k次，点赞2次，收藏20次。k8s证书过期解决方案之替换证书_k8s证书过期如何更换
K8S集群中使用JDOS KMS服务对敏感数据安全加密 | 京东云技术团队
文章浏览阅读1k次。KMS，Key Management Service，即密钥管理服务，在K8S集群中，以驱动和插件的形式启用对Secret，Configmap进行加密。以保护敏感数据
K8S exporter应用
文章浏览阅读888次。exporter对于云服务的监控还是很不完美，毕竟每家都有自己的护城河。自动发现多实例这样的借助consul 阿波罗这样的会简单一些。aws可以借助cloudwatch这样的导入模板到grafana中。还是希望能将类似腾讯云云监控中的这些指标采集到prometheus中，但是这过程应该还很遥远grafana出图 prometheus查询语法这些东西有时间的好好研究一下。报警有必要进行分级别，收敛配置一下！_command: - "-redis.password-file=/redis_passwd.json
Kubernetes 默认的4种命名空间
文章浏览阅读1k次。可以在此处（https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/how-to/kube-dns）和此处（https://www.digitalocean.com/community/tutorials/an-introduction-to-the-kubernetes-dns-service）找到更多的详细信息。-or-ipvs/）和此处（https://arthurchiao.art/blog/cracking-k8s-node-proxy/）。_k8s默认命名空间
【C站首发】全网最新Kubernetes（K8s）1.28版本探秘及部署 基于Containerd容器运行时（100年证书kubeadm）
文章浏览阅读4.9k次，点赞11次，收藏32次。如果运行runc命令时提示：runc: error while loading shared libraries: libseccomp.so.2: cannot open shared object file: No such file or directory，则表明runc没有找到libseccomp，需要检查libseccomp是否安装，本次安装默认就可以查询到。所有主机均需要操作。所有主机均需要操作。所有主机均需要操作。所有主机均需要操作。所有主机均需要操作。所有主机均需要操作。_kubernetes 1.28
【K8S系列】深入解析k8s网络插件—Canal
文章浏览阅读3.6w次，点赞118次，收藏144次。Canal 提供了网络功能，使得 Kubernetes 集群中的 Pod 可以相互通信，并与集群外部的服务进行通信。它通过网络插件的方式，为每个 Pod 分配唯一的 IP 地址，并管理网络流量的路由和转发。此外，Canal 还支持网络策略，用于定义 Pod 之间的通信规则和安全策略。Canal 基于 Calico 和 Flannel 项目，结合了二者的优点。它使用 Calico 的数据平面，提供高性能的网络转发和安全特性，同时使用 Flannel 的控制平面，实现 IP 地址管理和网络策略的配置。_k8s canal
pythonJavaScriptjavaHTMLPHPreactjsC#AndroidCSSNode.jssqlrpython-3.xMysqLjQueryc++pandasFlutterangularIOSdjangolinuxswifttypescript路由器JSON路由器设置无线路由器h3c华三华三路由器设置华三路由器电脑软件教程arraysdocker软件图文教程Cvue.jslaravelspring-boot