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ubuntu系统 kubeadm方式搭建k8s集群

作者：2023面试高手 | 2024-06-04 11:55:09

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服务器环境与要求：

三台服务器

k8s-master01 192.168.26.130 操作系统： Ubuntu20.04

k8s-woker01 192.168.26.140 操作系统： Ubuntu20.04

k8s-woker02 192.168.26.150 操作系统： Ubuntu20.04

最低配置：2核 2G内存 20G硬盘

1、环境准备：（所有服务器都需要操作）

1、时间同步

timedatectl set-timezone Asia/Shanghai

sudo apt install ntpdate

sudo ntpdate ntp.ubuntu.com

2、固定IP

Ubuntu系统设置静态固定IP保姆级教程_ubuntu 设置固定ip-CSDN博客

可按照本人上面的文档来操作

3、修改主机名

sudo hostnamectl set-hostname k8s-master

sudo reboot

4、关闭swap分区

就是说ha-1和ha-2不需要安装

临时禁用：

sudo swapoff /swapfile

永久禁用：

vim /etc/fstab 打开文件按照下图注释一行。

使用 free -m 命令来查看确认交换分区已经被禁用

5、关闭防火墙

sudo systemctl disable --now ufw

6、修改改为国内镜像源地址

备份配置文件

sudo cp -a /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak

修改镜像源为华为云镜像

sudo sed -i "s@http://.*archive.ubuntu.com@http://repo.huaweicloud.com@g" /etc/apt/sources.list

sudo sed -i "s@http://.*security.ubuntu.com@http://repo.huaweicloud.com@g" /etc/apt/sources.list

7、主机名与IP地址解析配置

cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.26.130 k8s-master01
192.168.26.140 k8s-worker01
192.168.26.150 k8s-worker02
EOF

配置内核转发及网桥过滤：

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

加载配置：

modprobe overlay

modprobe br_netfilter

查看是否加载：

lsmod |grep overlay

lsmod |grep br_netfilter

cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
EOF

让配置生效：

sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf

查看是否加载生效

lsmod |grep br_netfilter

8、安装ipset和ipvsadm

apt install ipset ipvsadm

配置 ipvsadm 模块加载方式

cat > /etc/modules-load.d/ipvs.conf << EOF
#!/bin/bash
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack
EOF

写成一个脚本文件

cat << EOF | tee ipvs.sh
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack
EOF

授权运行检查：

chmod 755 /etc/modules-load.d/ipvs.conf && bash /etc/modules-load.d/ipvs.conf && lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack

9、容器运行时containetd

wget https://github.com/containerd/containerd/releases/download/v1.7.15/cri-containerd-1.7.15-linux-amd64.tar.gz

解压并查看

tar xf cri-containerd-1.7.15-linux-amd64.tar.gz -C /

which containerd

10、containerd配置文件生成并修改

创建文件：

mkdir /etc/containerd

生成配置文件：

containerd config default > /etc/containerd/config.toml

修改配置文件将3.8改为3.9

或者改为阿里云：registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.9

vim /etc/containerd/config.toml

或者改为阿里云镜像和上图二选一即可

配置镜像加速

修改Config.toml文件vim /etc/containerd/config.toml。如下：

创建上图相应的文件目录

mkdir -p /etc/containerd/certs.d/docker.io

配置加速

cat > /etc/containerd/certs.d/docker.io/hosts.toml << EOF
server = "https://docker.io"
[host."https://x46sxvnb.mirror.aliyuncs.com"]
capabilities = ["pull", "resolve"]
EOF

启动并设置开机自启

systemctl enable --now containerd

查看版本：

containerd --version

2、集群部署（所有服务器都需要操作）

1、下载用于kubernetes软件包仓库的公告签名密钥

k8s社区源（和下面的阿里云源二选一即可）

创建目录：

sudo mkdir -p /etc/apt/keyrings/

下载密钥

curl -fsSL https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.30/deb/Release.key | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg

阿里云源

创建目录：

sudo mkdir -p /etc/apt/keyrings/

下载密钥

curl -fsSL https://mirrors.aliyun.com/kubernetes-new/core/stable/v1.30/deb/Release.key | gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg

k8s社区（和下面的阿里云源二选一即可）

添加kubernetes apt仓库

echo 'deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg] https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.30/deb/ /' | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list

阿里云

添加kubernetes apt仓库

echo "deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg] https://mirrors.aliyun.com/kubernetes-new/core/stable/v1.30/deb/ /" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list

更新仓库

apt-get update

查看软件列表：

apt-cache policy kubeadm

安装指定版本：

sudo apt-get install -y kubelet=1.30.0-1.1 kubeadm=1.30.0-1.1 kubectl=1.30.0-1.1

修改kubelet配置

vim /etc/sysconfig/kubelet

KUBELET_EXTRA_ARGS="--cgroup-driver=systemd"

设置为开机自启

systemctl enable kubelet

锁定版本，防止后期自动更新。

sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

解锁版本，可以执行更新

sudo apt-mark unhold kubelet kubeadm kubectl

3、集群初始化：（k8s-master01节点操作）

查看版本

kubeadm version

生成配置文件：

kubeadm config print init-defaults > kubeadm-config.yaml

按照下图修改配置文件：

vim kubeadm-config.yaml

apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta3
kind: InitConfiguration
bootstrapTokens:
- groups:
- system:bootstrappers:kubeadm:default-node-token
token: abcdef.0123456789abcdef
ttl: 24h0m0s
usages:
- signing
- authentication
localAPIEndpoint:
advertiseAddress: 192.168.26.130
bindPort: 6443
nodeRegistration:
criSocket: unix:///var/run/containerd/containerd.sock
imagePullPolicy: IfNotPresent
name: k8s-master01
taints: null

---
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta3
kind: ClusterConfiguration
apiServer:
timeoutForControlPlane: 4m0s
certificatesDir: /etc/kubernetes/pki
clusterName: kubernetes
controllerManager: {}
dns: {}
etcd:
local:
dataDir: /var/lib/etcd
imageRepository: registry.aliyuncs.com/google_containers
kubernetesVersion: 1.30.0
networking:
dnsDomain: cluster.local
serviceSubnet: 10.96.0.0/12
podSubnet: 10.244.0.0/16
scheduler: {}

---
apiVersion: kubelet.config.k8s.io/v1beta1
kind: KubeletConfiguration
cgroupDriver: systemd

查看镜像

kubeadm config images list --config kubeadm-config.yaml

下载镜像

kubeadm config images pull --config kubeadm-config.yaml

如果出现报错镜像拉取不下来如下图错误

解决办法（我们在阿里云仓库进行拉取镜像）

kubeadm config images pull --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers

查看镜像

crictl images

初始化集群

kubeadm init --config kubeadm-config.yaml

初始完成后按照反馈的命令执行

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

将下图命令完整复制到我们的k8s-worker节点执行此命令，将节点加入集群

k8s-worker01和k8s-worker02节点执行上图复制的命令

kubeadm join 192.168.26.130:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:ac3967ab782b460fb804e29fdceb84c5226df0b656ff86e434be44fa49152029

在k8s-master01节点查看是否有工作节点加入

kubectl get nodes

kubectl get pods -n kube-system

但是从上图我们可以看到集群状态是NotReady是因为我们缺少网络插件所以接下来我们需要安装网络插件

4、网络插件安装部署(k8s-master01节点操作)

访问calico的官网查看

Quickstart for Calico on Kubernetes | Calico Documentation (tigera.io)

kubectl create -f https://raw.githubusercontent.com/projectcalico/calico/v3.28.0/manifests/tigera-operator.yaml

查看是否运行：

kubectl get pods -n tigera-operator

下载calico文件建议使用wget 复制官网的链接进行下载，因为官网的命令是直接下载运行的，我们需要对文件先进行修改在运行，

wget https://raw.githubusercontent.com/projectcalico/calico/v3.28.0/manifests/custom-resources.yaml

修改文件

注我们在kubeadm-config.yaml文件中添加的pod网段是10.244.0.0/16所以我们要修改为一样的

vim custom-resources.yaml

启动

kubectl create -f custom-resources.yaml

查看命名空间

kubectl get ns

查看命名空间中运行的pods 如果没有全部起来稍微等一下，应该是在创建中，如果网络慢可能要半个小时。

kubectl get pods -n calico-system

查看命名空间中运行的pods

kubectl get pods -n kube-system

然后再次查看我们的集群状态：

kubectl get nodes

5、创建nginx测试集群可用性（k8s-master操作）

vim nginx.yaml

---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginxweb
spec:
selector:
matchLabels:
app: nginxweb1
replicas: 2
template:
metadata:
labels:
app: nginxweb1
spec:
containers:
- name: nginxwebc
image: nginx:latest
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- containerPort: 80

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginxweb-service
spec:
externalTrafficPolicy: Cluster
selector:
app: nginxweb1
ports:
- protocol: TCP
port: 80
targetPort: 80
nodePort: 30080
type: NodePort