从零搭建k8s集群，基于k8s-1.23.0版本

1、简介

        从开始接触k8s开始，就对于其强大的功能以及对于微服务治理有非常浓厚的兴趣，决定进一步了解这门技术，本文我们从搭建一个k8s集群开始。据说k8s-1.24版本及以上不支持docker容器。

        注：本文采用系统为 centos7， k8s：1.23.6 版本，docker版本为 docker：20.10.6。

集群安排：准备三台虚拟机，具体信息如下：

2、k8s集群搭建环境准备（集群每台机器都是同样操作）

2.1、关闭SELinux

        关闭SELinux有两种方式，一种是临时（每次重启都需要关闭，不推荐），推荐使用另一种永久方式。

# 临时方式（不推荐）
sudo setenforce 0 
# 永久方式（推荐）
sudo sed -i 's/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=permissive/' /etc/selinux/config  

2.2、关闭系统内存交换（关闭swap）

         关闭swap有两种方式，一种是临时（每次重启都需要关闭，不推荐），推荐使用另一种永久方式。

# 临时（不推荐）
swapoff -a 
# 永久（推荐）
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab 

注：进行完2.1和2.2后需要将系统进行重启。

2.3、进行时间同步

# 安装时间同步工具
yum install ntpdate -y
# 进行时间同步
ntpdate time.windows.com

2.4、安装及配置docker

        安装docker，以及docker使用入门可以参考博客：一文让你轻松使用docker-CSDN博客。

2.4.1、安装docker

# 配置docker使用的yum镜像源
yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
# 安装指定版本的docker
yum install -y docker-ce-20.10.6 docker-ce-cli-20.10.6 containerd.io docker-compose-plugin

2.4.2、docker配置镜像源

        修改 /etc/docker/daemon.json（此文件如果不存在手动创建），添加如下内容：

{
   "registry-mirrors": ["http://hub-mirror.c.163.com"]
 }

 3、k8s安装（在每台机器上都需要执行）

3.1、k8s的yum源配置

        直接将下面命令复制到控制台回车即可。

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=1
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

3.2、安装k8s

        安装k8s指定版本1.23.6。

yum install -y kubelet-1.23.6 kubeadm-1.23.6 kubectl-1.23.6

3.2.1、kubelet常用命令

# 1、设置开机自启
systemctl enable kubelet
# 2、启动
systemctl start kubelet
# 3、停止
systemctl stop kubelet
# 4、重启
systemctl restart kubelet

4、设置k8s和docker的cgroup driver 为systemd

       如果不统一k8s和docker的cgroup driver， kubelet会启动失败，因为kubelet的cgroup driver是cgroupfs，docker的 cgroup driver是systemd，两者不一致，按照官方推荐统一成systemd。

4.1、修改docker的cgroup driver

        修改 /etc/docker/daemon.json（此文件如果不存在手动创建），添加如下内容：

{
   "registry-mirrors": ["http://hub-mirror.c.163.com"],
    "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
 }

4.2、修改k8s的cgroup driver

        直接将下面命令复制到控制台回车即可。

cat > /var/lib/kubelet/config.yaml <<EOF
apiVersion: kubelet.config.k8s.io/v1beta1
kind: KubeletConfiguration
cgroupDriver: systemd
EOF

4.3、重新让配置生效

# 修改daemon.json后需要reload
systemctl daemon-reload
# 重启docker
systemctl restart docker
# 重启kubelet
systemctl restart kubelet

5、集群生成

5.1、集群初始化（在master节点执行）

        集群初始化中，在master上执行如下命令，注意 --apiserver-advertise-address= 后面配置的是master节点的ip地址，其他和下面一致。

kubeadm init --apiserver-advertise-address=192.168.0.88 \
--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
--kubernetes-version v1.23.6 --service-cidr=10.96.0.0/12 \
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16

执行完集群初始化之后，按照顺序执行以下命令：

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

5.2、其他节点加入以master为主的集群

        在进行集群初始化之后，会出现一条命令，具体如下：

kubeadm join masterIP:6443 --token my_token \
	--discovery-token-ca-cert-hash sha256:my_token_hash
masterIP # master节点的ip地址
my_token # master初始化之后生成的token
my_token_hash  # master初始化之后生成的token_hash

        如果没有记住上面这条命令，可以通过以下方式查询/生成 token ，token_hash：

# 查看token（未过期）
kubeadm token list
# 重新生成（过期）
kubeadm token create
# 获取 --discovery-token-ca-cert-hash  sha256: 值
openssl x509 -pubkey -in /etc/kubernetes/pki/ca.crt | openssl rsa -pubin -outform der 2>/dev/null | openssl dgst -sha256 -hex | sed 's/^.* //'

5.3、常用集群管理命令

# 在 master节点上查看节点列表
kubectl get no/nodes  
# 查看pods资源列表
kubectl get pods -n kube-system  
# 查看某个pod的构建详情
kubectl descripe pod pod_name -n kube-system  

6、搭建k8s网络

6.1、下载网络插件

# 新建目录
mkdir -p /opt/k8s
cd /opt/k8s
# 下载网络插件
curl https://calico-v3-25.netlify.app/archive/v3.25/manifests/calico.yaml -O

6.2、修改下载的 calico.yaml 文件

# 修改CALICO_IPV4POOL_CIDR，把这个参数配置成集群初始化时一致
- name: CALICO_IPV4POOL_CIDR
  value: "10.244.0.0/16"
# 将docker.io替换成空字符（使用镜像仓库拉取镜像的时候，为了防止找不到镜像报错）
sed -i 's#docker.io/##g' calico.yaml

6.3、k8s 使用 calico.yaml 文件构建网络

kubectl apply -f calico.yaml

7、总结

        经过上述步骤，集群就完全搭建起来了，可以在master节点使用 kubectl  get nodes 查看是否几个节点都已经是ready状态，都是ready状态说明集群健康运行。

        本人是一个从小白自学计算机技术，对前端、运维、后端、各种中间件技术、大数据等有一定的学习心得，想获取自学总结资料（pdf版本）或者希望共同学习，关注微信公众号：it自学社团。后台回复相应技术名称/技术点即可获得。（本人学习宗旨：学会了就要免费分享）