一、安装方式介绍

1、yum 安装

目前CentOS官方已经把Kubernetes源放入到自己的默认 extras 仓库里面,使用 yum 安装,好处是简单,坏处也很明显,需要官方更新 yum 源才能获得最新版本的软件,而所有软件的依赖又不能自己指定,尤其是你的操作系统版本如果低的话,使用 yum 源安装的 Kubernetes 的版本也会受到限制,通常会低于官方很多版本,我安装的时候目前官方版本为1.12,而 yum 源中的版本为1.5.2

2、二进制安装

使用二进制文件安装,好处是可以安装任意版本的 Kubernetes,坏处是配置比较复杂,很多软件包因为一些原因,我们在大陆是访问不到的。
请查看博文:https://blog.51cto.com/wzlinux/2322345

3、Kubeadm 安装

kubeadm 是 Kubernetes 官方提供的用于快速安装 Kubernetes 集群的工具,伴随Kubernetes每个版本的发布都会同步更新,kubeadm会对集群配置方面的一些实践做调整,通过实验 kubeadm 可以学习到 Kubernetes 官方在集群配置上一些新的最佳实践。

1.4 版本对于Linux主要发行版本Ubuntu Xenial和Red Hat centos7的用户,可以使用熟悉的 apt-get 和 yum 来直接安装 Kubernetes。再比如,1.4版本引入了 kubeadm 命令,将集群启动简化为两条命令,不需要再使用复杂的kube-up脚本。

Kubernetes 的官方文档更新的速度太快了,我们注意到在 Kubernetes 1.9 的文档Using kubeadm to Create a Cluster中已经给出了目前1.9的 kubeadm 的主要特性已经处于beta状态了,在2018年将进入GA状态,说明kubeadm离可以在生产环境中使用的距离越来越近了,这也是我们以后注意使用的安装方式,但是为了了解其中的安装过程,我们先从其他两种安装方式入手。
请查看博文:https://blog.51cto.com/wzlinux/2322616

这里我们选用第一种方式安装。

二、主要组件说明

1、Master组件

Master组件提供集群的管理控制中心。

Master组件可以在集群中任何节点上运行。但是为了简单起见,通常在一台VM/机器上启动所有Master组件,并且不会在此VM/机器上运行用户容器

  • kube-apiserver
    kube-apiserver用于暴露Kubernetes API。任何的资源请求/调用操作都是通过kube-apiserver提供的接口进行。

  • etcd
    etcd是Kubernetes提供默认的存储系统,保存所有集群数据,使用时需要为etcd数据提供备份计划。

  • kube-controller-manager
    kube-controller-manager运行管理控制器,它们是集群中处理常规任务的后台线程。逻辑上,每个控制器是一个单独的进程,但为了降低复杂性,它们都被编译成单个二进制文件,并在单个进程中运行。

  • kube-scheduler
    kube-scheduler 监视新创建没有分配到Node的Pod,为Pod选择一个Node。

2、Node 组件

  • kubelet
    kubelet是主要的节点代理,它会监视已分配给节点的pod,具体功能:

    1. 安装Pod所需的volume。
    2. 下载Pod的Secrets。
    3. Pod中运行的 docker(或experimentally,rkt)容器。
    4. 定期执行容器健康检查。
    5. Reports the status of the pod back to the rest of the system, by creating a mirror pod if necessary.
    6. Reports the status of the node back to the rest of the system.
  • kube-proxy
    kube-proxy通过在主机上维护网络规则并执行连接转发来实现Kubernetes服务抽象。

  • docker
    docker用于运行容器。

  • flannel
    Flannel 是 CoreOS 团队针对 Kubernetes 设计的一个覆盖网络(Overlay Network)工具,需要另外下载部署。我们知道当我们启动 Docker 后会有一个用于和容器进行交互的 IP 地址,如果不去管理的话可能这个 IP 地址在各个机器上是一样的,并且仅限于在本机上进行通信,无法访问到其他机器上的 Docker 容器。Flannel 的目的就是为集群中的所有节点重新规划 IP 地址的使用规则,从而使得不同节点上的容器能够获得同属一个内网且不重复的 IP 地址,并让属于不同节点上的容器能够直接通过内网 IP 通信。

三、环境准备

1、节点准备

IP 角色 主要组件
172.18.8.200 master:kubernetes-master kube-apiserver,kube-apiserver,kube-controller-manager,kube-scheduler,kubelet,etcd
172.18.8.201 node01:kubernetes-node docker,kubelet,kube-proxy,flannel
172.18.8.202 node02:kubernetes-node docker,kubelet,kube-proxy,flannel

节点及网络规划图如下:

CentOS 7.5 使用 yum 安装 Kubernetes 集群(二)

2、现在仓库中的版本

软件 版本
kubernetes-master 1.5.2-0.7.git269f928.el7
kubernetes-node 1.5.2-0.7.git269f928.el7
CentOS 7.5 CentOS Linux release 7.5.1804
Docker docker-1.13.1-75
etcd 3.2.22-1.el7
flannel 0.7.1-4.el7

3、环境准备

修改文件/etc/hostname
编辑文件/etc/hosts,增加如下内容,

172.18.8.200 master.wzlinux.com master
172.18.8.201 node01.wzlinux.com node01
172.18.8.202 node02.wzlinux.com node02

关闭防火墙。

systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service

关闭SELinux。

sed -i 's#SELINUX=enforcing#SELINUX=disabled#g' /etc/selinux/config
setenforce 0

关闭swap。

swapoff -a
sed -i 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

四、安装 master 节点

1、软件安装

安装需要的软件。

yum install kubernetes-master etcd -y

修改共用的配置文件/etc/kubernetes/config,修改master节点,因为我们都在一台机器上面,不修改也可以。

###
# kubernetes system config
#
# The following values are used to configure various aspects of all
# kubernetes services, including
#
#   kube-apiserver.service
#   kube-controller-manager.service
#   kube-scheduler.service
#   kubelet.service
#   kube-proxy.service
# logging to stderr means we get it in the systemd journal
KUBE_LOGTOSTDERR="--logtostderr=true"

# journal message level, 0 is debug
KUBE_LOG_LEVEL="--v=0"

# Should this cluster be allowed to run privileged docker containers
KUBE_ALLOW_PRIV="--allow-privileged=false"

# How the controller-manager, scheduler, and proxy find the apiserver
KUBE_MASTER="--master=http://172.18.8.200:8080"

2、配置 etcd

因为我们很多服务使用到etcd,所以我们首先配置etcd服务。
在master节点上编辑文件/etc/etcd/etcd.conf,修改为如下内容,主要是修改监听IP:

[root@master ~]# cat /etc/etcd/etcd.conf
#[Member]
#ETCD_CORS=""
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"
#ETCD_WAL_DIR=""
#ETCD_LISTEN_PEER_URLS="http://localhost:2380"
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="http://0.0.0.0:2379"
#ETCD_MAX_SNAPSHOTS="5"
#ETCD_MAX_WALS="5"
ETCD_NAME="default"
#ETCD_SNAPSHOT_COUNT="100000"
#ETCD_HEARTBEAT_INTERVAL="100"
#ETCD_ELECTION_TIMEOUT="1000"
#ETCD_QUOTA_BACKEND_BYTES="0"
#ETCD_MAX_REQUEST_BYTES="1572864"
#ETCD_GRPC_KEEPALIVE_MIN_TIME="5s"
#ETCD_GRPC_KEEPALIVE_INTERVAL="2h0m0s"
#ETCD_GRPC_KEEPALIVE_TIMEOUT="20s"
#
#[Clustering]
#ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="http://localhost:2380"
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="http://0.0.0.0:2379"
#ETCD_DISCOVERY=""
#ETCD_DISCOVERY_FALLBACK="proxy"
#ETCD_DISCOVERY_PROXY=""
#ETCD_DISCOVERY_SRV=""
#ETCD_INITIAL_CLUSTER="default=http://localhost:2380"
#ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"
#ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"
#ETCD_STRICT_RECONFIG_CHECK="true"
#ETCD_ENABLE_V2="true"
#
#[Proxy]
#ETCD_PROXY="off"
#ETCD_PROXY_FAILURE_WAIT="5000"
#ETCD_PROXY_REFRESH_INTERVAL="30000"
#ETCD_PROXY_DIAL_TIMEOUT="1000"
#ETCD_PROXY_WRITE_TIMEOUT="5000"
#ETCD_PROXY_READ_TIMEOUT="0"
#
#[Security]
#ETCD_CERT_FILE=""
#ETCD_KEY_FILE=""
#ETCD_CLIENT_CERT_AUTH="false"
#ETCD_TRUSTED_CA_FILE=""
#ETCD_AUTO_TLS="false"
#ETCD_PEER_CERT_FILE=""
#ETCD_PEER_KEY_FILE=""
#ETCD_PEER_CLIENT_CERT_AUTH="false"
#ETCD_PEER_TRUSTED_CA_FILE=""
#ETCD_PEER_AUTO_TLS="false"
#
#[Logging]
#ETCD_DEBUG="false"
#ETCD_LOG_PACKAGE_LEVELS=""
#ETCD_LOG_OUTPUT="default"
#
#[Unsafe]
#ETCD_FORCE_NEW_CLUSTER="false"
#
#[Version]
#ETCD_VERSION="false"
#ETCD_AUTO_COMPACTION_RETENTION="0"
#
#[Profiling]
#ETCD_ENABLE_PPROF="false"
#ETCD_METRICS="basic"
#
#[Auth]
#ETCD_AUTH_TOKEN="simple"

启动服务。

systemctl start etcd
systemctl enable etcd

查看启动状态。

[root@master ~]# netstat -tlnp|grep etcd
tcp        0      0 127.0.0.1:2380          0.0.0.0:*               LISTEN      1506/etcd           
tcp6       0      0 :::2379                 :::*                    LISTEN      1506/etcd       

若要部署多节点集群也比较简单,参见 https://github.com/etcd-io/etcd/blob/master/Documentation/op-guide/clustering.md
[cluster]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS:该成员节点在整个集群中的通信地址列表,这个地址用来传输集群数据的地址。因此这个地址必须是可以连接集群中所有的成员的。
ETCD_INITIAL_CLUSTER:配置集群内部所有成员地址。

3、配置 apiserver 服务

编辑文件/etc/kubernetes/apiserver,修改为如下,注意KUBE_ADMISSION_CONTROL参数:

[root@master ~]# cat /etc/kubernetes/apiserver
###
# kubernetes system config
#
# The following values are used to configure the kube-apiserver
#

# The address on the local server to listen to.
#KUBE_API_ADDRESS="--insecure-bind-address=127.0.0.1"
KUBE_API_ADDRESS="--address=0.0.0.0"

# The port on the local server to listen on.
KUBE_API_PORT="--port=8080"

# Port minions listen on
KUBELET_PORT="--kubelet-port=10250"

# Comma separated list of nodes in the etcd cluster
KUBE_ETCD_SERVERS="--etcd-servers=http://172.18.8.200:2379"

# Address range to use for services
KUBE_SERVICE_ADDRESSES="--service-cluster-ip-range=10.254.0.0/16"

# default admission control policies
#KUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission-control=NamespaceLifecycle,NamespaceExists,LimitRanger,SecurityContextDeny,ServiceAccount,ResourceQuota"

KUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission-control=NamespaceLifecycle,NamespaceExists,LimitRanger,ResourceQuota"

# Add your own!
KUBE_API_ARGS=""

配置/etc/kubernetes/controller-manager/etc/kubernetes/scheduler暂时不做修改,启动服务。

systemctl start kube-apiserver
systemctl start kube-controller-manager
systemctl start kube-scheduler
systemctl enable kube-apiserver
systemctl enable kube-controller-manager
systemctl enable kube-scheduler

查看各服务的启动状态。

[root@master ~]# netstat -tlnp|grep kube-apiserver
tcp6       0      0 :::6443                 :::*                    LISTEN      1622/kube-apiserver 
tcp6       0      0 :::8080                 :::*                    LISTEN      1622/kube-apiserver 

[root@master ~]# netstat -tlnp|grep kube-scheduler
tcp6       0      0 :::10251                :::*                    LISTEN      1646/kube-scheduler 

五、配置node节点

1、安装需要的软件

yum install kubernetes-node flannel docker -y

给docker配置国内加速器。

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://hdi5v8p1.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload

所有node节点编辑配置文件/etc/kubernetes/config,修改为如下内容:

###
# kubernetes system config
#
# The following values are used to configure various aspects of all
# kubernetes services, including
#
#   kube-apiserver.service
#   kube-controller-manager.service
#   kube-scheduler.service
#   kubelet.service
#   kube-proxy.service
# logging to stderr means we get it in the systemd journal
KUBE_LOGTOSTDERR="--logtostderr=true"

# journal message level, 0 is debug
KUBE_LOG_LEVEL="--v=0"

# Should this cluster be allowed to run privileged docker containers
KUBE_ALLOW_PRIV="--allow-privileged=false"

# How the controller-manager, scheduler, and proxy find the apiserver
KUBE_MASTER="--master=http://172.18.8.200:8080"

2、配置 kubelet 服务

编辑文件/etc/kubernetes/kubelet,修改内容如下:

###
# kubernetes kubelet (minion) config

# The address for the info server to serve on (set to 0.0.0.0 or "" for all interfaces)
KUBELET_ADDRESS="--address=0.0.0.0"

# The port for the info server to serve on
#KUBELET_PORT="--port=10250"

# You may leave this blank to use the actual hostname
#KUBELET_HOSTNAME="--hostname-override=172.18.8.201"

# location of the api-server
KUBELET_API_SERVER="--api-servers=http://172.18.8.200:8080"

# pod infrastructure container
#KUBELET_POD_INFRA_CONTAINER="--pod-infra-container-image=registry.access.redhat.com/rhel7/pod-infrastructure:latest"

# Add your own!
KUBELET_ARGS=""

启动服务。

systemctl start kubelet
systemctl start kube-proxy
systemctl enable kubelet
systemctl enable kube-proxy

3、配置 flannel 网络

编辑所有node节点/etc/sysconfig/flanneld,修改内容如下:

[root@node01 ~]# cat /etc/sysconfig/flanneld
# Flanneld configuration options  

# etcd url location.  Point this to the server where etcd runs
FLANNEL_ETCD_ENDPOINTS="http://172.18.8.200:2379"

# etcd config key.  This is the configuration key that flannel queries
# For address range assignment
FLANNEL_ETCD_PREFIX="/atomic.io/network"

# Any additional options that you want to pass
#FLANNEL_OPTIONS=""

在master节点上为 falnnel 创建分配的网络。

[root@master ~]#  etcdctl mk /atomic.io/network/config '{"Network": "10.244.0.0/16"}'

在各node节点上启动 flannel。

systemctl start flanneld
systemctl enable flanneld

4、启动 docker 服务

因为要让pod使用flannel创建的网络,所以docker的启动要在flannel后面。

systemctl restart docker
systemctl enable docker

六、检查验收

在master查看各node节点情况。

[root@master ~]# kubectl get nodes
NAME                 STATUS    AGE
node01.wzlinux.com   Ready     12m
node02.wzlinux.com   Ready     10m

创建pod。

kubectl run nginx --image=nginx --replicas=3

发现容器一直在创建。

[root@master ~]# kubectl get pods -o wide
NAME                    READY     STATUS              RESTARTS   AGE       IP        NODE
nginx-701339712-099j9   0/1       ContainerCreating   0          3m        <none>    node01.wzlinux.com
nginx-701339712-vw0zh   0/1       ContainerCreating   0          3m        <none>    node02.wzlinux.com
nginx-701339712-wqjq1   0/1       ContainerCreating   0          3m        <none>    node02.wzlinux.com

这种情况,我们可以使用kubectl describe pod POD_NAME查看Pod因为什么原因一直卡主。

CentOS 7.5 使用 yum 安装 Kubernetes 集群(二)

因为网络的原因,这个地方我们访问不到,不过我们可以间接的获取这个镜像,那我们通过阿里云上面的镜像来替代,在所以node节点执行下面的命令。

docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.0
docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.0 gcr.io/google_containers/pause-amd64:3.0
docker image rm registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.0

稍等片刻,我们在查看pod状态,发现已经OK,如果还有问题,可以继续进入容器查看日志。

[root@master ~]# kubectl get pods -o wide
NAME                    READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
nginx-701339712-099j9   1/1       Running   0          11m       10.244.32.2   node01.wzlinux.com
nginx-701339712-vw0zh   1/1       Running   0          11m       10.244.53.3   node02.wzlinux.com
nginx-701339712-wqjq1   1/1       Running   0          11m       10.244.53.2   node02.wzlinux.com

但是还有问题,这是因为iptables的FORWARD是默认禁止的,禁用了iptables filter表中FOWARD链,这样会引起Kubernetes集群中跨Node的Pod无法通信。

我们这里手动在所有node节点上面放行。

iptables -P FORWARD ACCEPT

附录:版本更加新的yum仓库

目前自带的 yum 源的软件版本都比较低,也可以更改仓库,使用稍微较高的一个版本,目前该仓库的版本为1.10。
http://cbs.centos.org/repos/virt7-kubernetes-110-release/x86_64/os/Packages/

cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=http://cbs.centos.org/repos/virt7-kubernetes-110-release/x86_64/os/
enabled=1
gpgcheck=0
EOF

其他的配置操作照旧,如果感觉下载速度慢,可以提前把rpm包下载下来,安装配置好查看版本。

[root@master ~]# kubectl version
Client Version: version.Info{Major:"1", Minor:"10", GitVersion:"v1.10.3", GitCommit:"2bba0127d85d5a46ab4b778548be28623b32d0b0", GitTreeState:"archive", BuildDate:"2018-06-05T13:37:07Z", GoVersion:"go1.9.4", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}
Server Version: version.Info{Major:"1", Minor:"10", GitVersion:"v1.10.3", GitCommit:"2bba0127d85d5a46ab4b778548be28623b32d0b0", GitTreeState:"archive", BuildDate:"2018-06-05T13:37:07Z", GoVersion:"go1.9.4", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}

注意:新的版本部分配置文件有些不一样,配置的时候请注意。

到此,使用yum仓库安装的版本已经完成。