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使用kubeadm安装Kubernetes 1.14

[复制链接]
160 abc 发表于 2019-8-13 18:56:02
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。

最近发布的Kubernetes 1.14中,kubeadm的主要特性已经GA了,但还不包含高可用,不过说明kubeadm可在生产环境中使用的距离越来越近了。

Area        Maturity Level
Command line UX        GA
Implementation        GA
Config file API        beta
CoreDNS        GA
kubeadm alpha subcommands        alpha
High availability        alpha
DynamicKubeletConfig        alpha
Self-hosting        alpha
当然我们线上稳定运行的Kubernetes集群是使用ansible以二进制形式的部署的高可用集群,这里体验Kubernetes 1.14中的kubeadm是为了跟随官方对集群初始化和配置方面的最佳实践,进一步完善我们的ansible部署脚本。

1.准备
1.1系统配置
在安装之前,需要先做如下准备。两台CentOS 7.4主机如下:

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cat /etc/hosts
192.168.61.11 node1
192.168.61.12 node2
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,可以查看Installing kubeadm中的”Check required ports”一节。 这里简单起见在各节点禁用防火墙:

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systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
禁用SELINUX:

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setenforce 0
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vi /etc/selinux/config
SELINUX=disabled
创建/etc/sysctl.d/k8s.conf文件,添加如下内容:

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net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
执行命令使修改生效。

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modprobe br_netfilter
sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf
1.2kube-proxy开启ipvs的前置条件
由于ipvs已经加入到了内核的主干,所以为kube-proxy开启ipvs的前提需要加载以下的内核模块:

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ip_vs
ip_vs_rr
ip_vs_wrr
ip_vs_sh
nf_conntrack_ipv4
在所有的Kubernetes节点node1和node2上执行以下脚本:

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cat > /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules <<EOF
#!/bin/bash
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack_ipv4
EOF
chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4
上面脚本创建了的/etc/sysconfig/modules/ipvs.modules文件,保证在节点重启后能自动加载所需模块。 使用lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4命令查看是否已经正确加载所需的内核模块。

接下来还需要确保各个节点上已经安装了ipset软件包yum install ipset。 为了便于查看ipvs的代理规则,最好安装一下管理工具ipvsadm yum install ipvsadm。

如果以上前提条件如果不满足,则即使kube-proxy的配置开启了ipvs模式,也会退回到iptables模式。

1.3安装Docker
Kubernetes从1.6开始使用CRI(Container Runtime Interface)容器运行时接口。默认的容器运行时仍然是Docker,使用的是kubelet中内置dockershim CRI实现。

安装docker的yum源:

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yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
yum-config-manager \
    --add-repo \
    https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
查看最新的Docker版本:

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yum list docker-ce.x86_64  --showduplicates |sort -r
docker-ce.x86_64            3:18.09.4-3.el7                     docker-ce-stable
docker-ce.x86_64            3:18.09.3-3.el7                     docker-ce-stable
docker-ce.x86_64            3:18.09.2-3.el7                     docker-ce-stable
docker-ce.x86_64            3:18.09.1-3.el7                     docker-ce-stable
docker-ce.x86_64            3:18.09.0-3.el7                     docker-ce-stable
docker-ce.x86_64            18.06.3.ce-3.el7                    docker-ce-stable
...
Kubernetes 1.14移除了对docker 1.11.1和1.12.1的支持。当前支持的docker版本列表是1.13.1, 17.03, 17.06, 17.09, 18.06, 18.09。 我们这里在各节点安装docker的18.09.4版本。

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yum makecache fast

yum install -y --setopt=obsoletes=0 \
  docker-ce-18.09.4-3.el7

systemctl start docker
systemctl enable docker
确认一下iptables filter表中FOWARD链的默认策略(pllicy)为ACCEPT。

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iptables -nvL
Chain INPUT (policy ACCEPT 263 packets, 19209 bytes)
pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination

Chain FORWARD (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination
    0     0 DOCKER-USER  all  --  *      *       0.0.0.0/0            0.0.0.0/0
    0     0 DOCKER-ISOLATION-STAGE-1  all  --  *      *       0.0.0.0/0            0.0.0.0/0
    0     0 ACCEPT     all  --  *      docker0  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            ctstate RELATED,ESTABLISHED
    0     0 DOCKER     all  --  *      docker0  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0
    0     0 ACCEPT     all  --  docker0 !docker0  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0
    0     0 ACCEPT     all  --  docker0 docker0  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0
1.4 修改docker cgroup driver为systemd
根据文档CRI installation中的内容,对于使用systemd作为init system的Linux的发行版,使用systemd作为docker的cgroup driver可以确保服务器节点在资源紧张的情况更加稳定,因此这里修改各个节点上docker的cgroup driver为systemd。

创建或修改/etc/docker/daemon.json:

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{
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
}
重启docker:

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systemctl restart docker
2.使用kubeadm部署Kubernetes
2.1 安装kubeadm和kubelet
下面在各节点安装kubeadm和kubelet:

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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
EOF
测试地址https://packages.cloud.google.com/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64是否可用,如果不可用需要科学上网。

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curl https://packages.cloud.google.com/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
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yum makecache fast
yum install -y kubelet kubeadm kubectl

...
Installed:
  kubeadm.x86_64 0:1.14.0-0        kubectl.x86_64 0:1.14.0-0       kubelet.x86_64 0:1.14.0-0

Dependency Installed:
  conntrack-tools.x86_64 0:1.4.4-4.el7     cri-tools.x86_64 0:1.12.0-0     kubernetes-cni.x86_64 0:0.7.5-0     libnetfilter_cthelper.x86_64 0:1.0.0-9.el7     libnetfilter_cttimeout.x86_64 0:1.0.0-6.el7     libnetfilter_queue.x86_64 0:1.0.2-2.el7_2
  socat.x86_64 0:1.7.3.2-2.el7
从安装结果可以看出还安装了cri-tools, kubernetes-cni, socat三个依赖:

官方从Kubernetes 1.14开始将cni依赖升级到了0.7.5版本
socat是kubelet的依赖
cri-tools是CRI(Container Runtime Interface)容器运行时接口的命令行工具
运行kubelet --help可以看到原来kubelet的绝大多数命令行flag参数都被DEPRECATED了,如:

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......
--address 0.0.0.0   The IP address for the Kubelet to serve on (set to 0.0.0.0 for all IPv4 interfaces and `::` for all IPv6 interfaces) (default 0.0.0.0) (DEPRECATED: This parameter should be set via the config file specified by the Kubelet's --config flag. See https://kubernetes.io/docs/tasks ... ubelet-config-file/ for more information.)
......
而官方推荐我们使用--config指定配置文件,并在配置文件中指定原来这些flag所配置的内容。具体内容可以查看这里Set Kubelet parameters via a config file。这也是Kubernetes为了支持动态Kubelet配置(Dynamic Kubelet Configuration)才这么做的,参考Reconfigure a Node’s Kubelet in a Live Cluster。

kubelet的配置文件必须是json或yaml格式,具体可查看这里。

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。 关闭系统的Swap方法如下:

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  swapoff -a
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:

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  vm.swappiness=0
执行sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf使修改生效。

因为这里本次用于测试两台主机上还运行其他服务,关闭swap可能会对其他服务产生影响,所以这里修改kubelet的配置去掉这个限制。 使用kubelet的启动参数--fail-swap-on=false去掉必须关闭Swap的限制,修改/etc/sysconfig/kubelet,加入:

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KUBELET_EXTRA_ARGS=--fail-swap-on=false
2.2 使用kubeadm init初始化集群
在各节点开机启动kubelet服务:

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systemctl enable kubelet.service
接下来使用kubeadm初始化集群,选择node1作为Master Node,在node1上执行下面的命令:

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kubeadm init \
  --kubernetes-version=v1.14.0 \
  --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
  --apiserver-advertise-address=192.168.61.11
因为我们选择flannel作为Pod网络插件,所以上面的命令指定–pod-network-cidr=10.244.0.0/16。

执行时报了下面的错误:

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[init] using Kubernetes version: v1.14.0
[preflight] running pre-flight checks
[preflight] Some fatal errors occurred:
        [ERROR Swap]: running with swap on is not supported. Please disable swap
[preflight] If you know what you are doing, you can make a check non-fatal with `--ignore-preflight-errors=...`
有一个错误信息是running with swap on is not supported. Please disable swap。因为我们决定配置failSwapOn: false,所以重新添加–ignore-preflight-errors=Swap参数忽略这个错误,重新运行。

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kubeadm init \
   --kubernetes-version=v1.14.0 \
   --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
   --apiserver-advertise-address=192.168.61.11 \
   --ignore-preflight-errors=Swap


[init] Using Kubernetes version: v1.14.0
[preflight] Running pre-flight checks
        [WARNING Swap]: running with swap on is not supported. Please disable swap
[preflight] Pulling images required for setting up a Kubernetes cluster
[preflight] This might take a minute or two, depending on the speed of your internet connection
[preflight] You can also perform this action in beforehand using 'kubeadm config images pull'
[kubelet-start] Writing kubelet environment file with flags to file "/var/lib/kubelet/kubeadm-flags.env"
[kubelet-start] Writing kubelet configuration to file "/var/lib/kubelet/config.yaml"
[kubelet-start] Activating the kubelet service
[certs] Using certificateDir folder "/etc/kubernetes/pki"
[certs] Generating "ca" certificate and key
[certs] Generating "apiserver" certificate and key
[certs] apiserver serving cert is signed for DNS names [node1 kubernetes kubernetes.default kubernetes.default.svc kubernetes.default.svc.cluster.local] and IPs [10.96.0.1 192.168.61.11]
[certs] Generating "apiserver-kubelet-client" certificate and key
[certs] Generating "front-proxy-ca" certificate and key
[certs] Generating "front-proxy-client" certificate and key
[certs] Generating "etcd/ca" certificate and key
[certs] Generating "etcd/peer" certificate and key
[certs] etcd/peer serving cert is signed for DNS names [node1 localhost] and IPs [192.168.61.11 127.0.0.1 ::1]
[certs] Generating "etcd/healthcheck-client" certificate and key
[certs] Generating "apiserver-etcd-client" certificate and key
[certs] Generating "etcd/server" certificate and key
[certs] etcd/server serving cert is signed for DNS names [node1 localhost] and IPs [192.168.61.11 127.0.0.1 ::1]
[certs] Generating "sa" key and public key
[kubeconfig] Using kubeconfig folder "/etc/kubernetes"
[kubeconfig] Writing "admin.conf" kubeconfig file
[kubeconfig] Writing "kubelet.conf" kubeconfig file
[kubeconfig] Writing "controller-manager.conf" kubeconfig file
[kubeconfig] Writing "scheduler.conf" kubeconfig file
[control-plane] Using manifest folder "/etc/kubernetes/manifests"
[control-plane] Creating static Pod manifest for "kube-apiserver"
[control-plane] Creating static Pod manifest for "kube-controller-manager"
[control-plane] Creating static Pod manifest for "kube-scheduler"
[etcd] Creating static Pod manifest for local etcd in "/etc/kubernetes/manifests"
[wait-control-plane] Waiting for the kubelet to boot up the control plane as static Pods from directory "/etc/kubernetes/manifests". This can take up to 4m0s
[apiclient] All control plane components are healthy after 18.503026 seconds
[upload-config] storing the configuration used in ConfigMap "kubeadm-config" in the "kube-system" Namespace
[kubelet] Creating a ConfigMap "kubelet-config-1.14" in namespace kube-system with the configuration for the kubelets in the cluster
[upload-certs] Skipping phase. Please see --experimental-upload-certs
[mark-control-plane] Marking the node node1 as control-plane by adding the label "node-role.kubernetes.io/master=''"
[mark-control-plane] Marking the node node1 as control-plane by adding the taints [node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule]
[bootstrap-token] Using token: m23ls0.23n2edf9i5w37ik6
[bootstrap-token] Configuring bootstrap tokens, cluster-info ConfigMap, RBAC Roles
[bootstrap-token] configured RBAC rules to allow Node Bootstrap tokens to post CSRs in order for nodes to get long term certificate credentials
[bootstrap-token] configured RBAC rules to allow the csrapprover controller automatically approve CSRs from a Node Bootstrap Token
[bootstrap-token] configured RBAC rules to allow certificate rotation for all node client certificates in the cluster
[bootstrap-token] creating the "cluster-info" ConfigMap in the "kube-public" namespace
[addons] Applied essential addon: CoreDNS
[addons] Applied essential addon: kube-proxy

Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!

To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:

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

You should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:
  https://kubernetes.io/docs/conce ... inistration/addons/

Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:

kubeadm join 192.168.61.11:6443 --token m23ls0.23n2edf9i5w37ik6 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:fa96eaaf43b9d339837f977a0fd6a66c089b378830ad74ada70a6a189384d643
上面记录了完成的初始化输出的内容,根据输出的内容基本上可以看出手动初始化安装一个Kubernetes集群所需要的关键步骤。 其中有以下关键内容:

[kubelet-start] 生成kubelet的配置文件”/var/lib/kubelet/config.yaml”
[certificates]生成相关的各种证书
[kubeconfig]生成相关的kubeconfig文件
[bootstraptoken]生成token记录下来,后边使用kubeadm join往集群中添加节点时会用到
下面的命令是配置常规用户如何使用kubectl访问集群:
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mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u)(id -g) $HOME/.kube/config
最后给出了将节点加入集群的命令kubeadm join 192.168.61.11:6443 --token m23ls0.23n2edf9i5w37ik6 \ --discovery-token-ca-cert-hash sha256:fa96eaaf43b9d339837f977a0fd6a66c089b378830ad74ada70a6a189384d643

查看一下集群状态,确认个组件都处于healthy状态:

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kubectl get cs
NAME                 STATUS    MESSAGE              ERROR
controller-manager   Healthy   ok
scheduler            Healthy   ok
etcd-0               Healthy   {"health": "true"}
集群初始化如果遇到问题,可以使用下面的命令进行清理:

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kubeadm reset
ifconfig cni0 down
ip link delete cni0
ifconfig flannel.1 down
ip link delete flannel.1
rm -rf /var/lib/cni/
2.3 安装Pod Network
接下来安装flannel network add-on:

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mkdir -p ~/k8s/
cd ~/k8s
wget https://raw.githubusercontent.co ... on/kube-flannel.yml
kubectl apply -f  kube-flannel.yml

clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/flannel created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/flannel created
serviceaccount/flannel created
configmap/kube-flannel-cfg created
daemonset.extensions/kube-flannel-ds-amd64 created
daemonset.extensions/kube-flannel-ds-arm64 created
daemonset.extensions/kube-flannel-ds-arm created
daemonset.extensions/kube-flannel-ds-ppc64le created
daemonset.extensions/kube-flannel-ds-s390x created
这里注意kube-flannel.yml这个文件里的flannel的镜像是0.11.0,quay.io/coreos/flannel:v0.11.0-amd64

如果Node有多个网卡的话,参考flannel issues 39701,目前需要在kube-flannel.yml中使用--iface参数指定集群主机内网网卡的名称,否则可能会出现dns无法解析。需要将kube-flannel.yml下载到本地,flanneld启动参数加上--iface=<iface-name>

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......
containers:
      - name: kube-flannel
        image: quay.io/coreos/flannel:v0.11.0-amd64
        command:
        - /opt/bin/flanneld
        args:
        - --ip-masq
        - --kube-subnet-mgr
        - --iface=eth1
......
使用kubectl get pod --all-namespaces -o wide确保所有的Pod都处于Running状态。

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kubectl get pod --all-namespaces -o wide
NAMESPACE     NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP              NODE    NOMINATED NODE
kube-system   coredns-576cbf47c7-njt7l        1/1     Running   0          12m    10.244.0.3      node1   <none>
kube-system   coredns-576cbf47c7-vg2gd        1/1     Running   0          12m    10.244.0.2      node1   <none>
kube-system   etcd-node1                      1/1     Running   0          12m    192.168.61.11   node1   <none>
kube-system   kube-apiserver-node1            1/1     Running   0          12m    192.168.61.11   node1   <none>
kube-system   kube-controller-manager-node1   1/1     Running   0          12m    192.168.61.11   node1   <none>
kube-system   kube-flannel-ds-amd64-bxtqh     1/1     Running   0          2m     192.168.61.11   node1   <none>
kube-system   kube-proxy-fb542                1/1     Running   0          12m    192.168.61.11   node1   <none>
kube-system   kube-scheduler-node1            1/1     Running   0          12m    192.168.61.11   node1   <none>
2.4 master node参与工作负载
使用kubeadm初始化的集群,出于安全考虑Pod不会被调度到Master Node上,也就是说Master Node不参与工作负载。这是因为当前的master节点node1被打上了node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule的污点:

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kubectl describe node node1 | grep Taint
Taints:             node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule
因为这里搭建的是测试环境,去掉这个污点使node1参与工作负载:

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kubectl taint nodes node1 node-role.kubernetes.io/master-
node "node1" untainted
2.5 测试DNS
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kubectl run curl --image=radial/busyboxplus:curl -it
kubectl run --generator=deployment/apps.v1beta1 is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl create instead.
If you don't see a command prompt, try pressing enter.
[ root@curl-5cc7b478b6-r997p:/ ]$
进入后执行nslookup kubernetes.default确认解析正常:

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nslookup kubernetes.default
Server:    10.96.0.10
Address 1: 10.96.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local

Name:      kubernetes.default
Address 1: 10.96.0.1 kubernetes.default.svc.cluster.local
2.6 向Kubernetes集群中添加Node节点
下面我们将node2这个主机添加到Kubernetes集群中,因为我们同样在node2上的kubelet的启动参数中去掉了必须关闭swap的限制,所以同样需要--ignore-preflight-errors=Swap这个参数。 在node2上执行:

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kubeadm join 192.168.61.11:6443 --token m23ls0.23n2edf9i5w37ik6 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:fa96eaaf43b9d339837f977a0fd6a66c089b378830ad74ada70a6a189384d643 \
--ignore-preflight-errors=Swap

[preflight] Running pre-flight checks
        [WARNING Swap]: running with swap on is not supported. Please disable swap
[preflight] Reading configuration from the cluster...
[preflight] FYI: You can look at this config file with 'kubectl -n kube-system get cm kubeadm-config -oyaml'
[kubelet-start] Downloading configuration for the kubelet from the "kubelet-config-1.14" ConfigMap in the kube-system namespace
[kubelet-start] Writing kubelet configuration to file "/var/lib/kubelet/config.yaml"
[kubelet-start] Writing kubelet environment file with flags to file "/var/lib/kubelet/kubeadm-flags.env"
[kubelet-start] Activating the kubelet service
[kubelet-start] Waiting for the kubelet to perform the TLS Bootstrap...

This node has joined the cluster:
* Certificate signing request was sent to apiserver and a response was received.
* The Kubelet was informed of the new secure connection details.

Run 'kubectl get nodes' on the control-plane to see this node join the cluster.
node2加入集群很是顺利,下面在master节点上执行命令查看集群中的节点:

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kubectl get nodes
NAME    STATUS   ROLES    AGE    VERSION
node1   Ready    master   16m    v1.14.0
node2   Ready    <none>   4m5s   v1.14.0
2.6.1 如何从集群中移除Node
如果需要从集群中移除node2这个Node执行下面的命令:

在master节点上执行:

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kubectl drain node2 --delete-local-data --force --ignore-daemonsets
kubectl delete node node2
在node2上执行:

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kubeadm reset
ifconfig cni0 down
ip link delete cni0
ifconfig flannel.1 down
ip link delete flannel.1
rm -rf /var/lib/cni/
在node1上执行:

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kubectl delete node node2
2.7 kube-proxy开启ipvs
修改ConfigMap的kube-system/kube-proxy中的config.conf,mode: "ipvs":

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kubectl edit cm kube-proxy -n kube-system
之后重启各个节点上的kube-proxy pod:

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kubectl get pod -n kube-system | grep kube-proxy | awk '{system("kubectl delete pod "$1" -n kube-system")}'
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kubectl get pod -n kube-system | grep kube-proxy
kube-proxy-pf55q                1/1     Running   0          9s
kube-proxy-qjnnc                1/1     Running   0          14s

kubectl logs kube-proxy-pf55q -n kube-system
I0405 01:59:06.112509       1 server_others.go:189] Using ipvs Proxier.
W0405 01:59:06.113189       1 proxier.go:381] IPVS scheduler not specified, use rr by default
I0405 01:59:06.113376       1 server_others.go:216] Tearing down inactive rules.
I0405 01:59:06.162080       1 server.go:555] Version: v1.14.0
I0405 01:59:06.166731       1 conntrack.go:52] Setting nf_conntrack_max to 131072
I0405 01:59:06.168546       1 config.go:202] Starting service config controller
I0405 01:59:06.168594       1 controller_utils.go:1027] Waiting for caches to sync for service config controller
I0405 01:59:06.168852       1 config.go:102] Starting endpoints config controller
I0405 01:59:06.168871       1 controller_utils.go:1027] Waiting for caches to sync for endpoints config controller
I0405 01:59:06.270020       1 controller_utils.go:1034] Caches are synced for service config controller
I0405 01:59:06.270361       1 controller_utils.go:1034] Caches are synced for endpoints config controller
日志中打印出了Using ipvs Proxier,说明ipvs模式已经开启。

3.Kubernetes常用组件部署
越来越多的公司和团队开始使用Helm这个Kubernetes的包管理器,我们也将使用Helm安装Kubernetes的常用组件。

3.1 Helm的安装
Helm由客户端命helm令行工具和服务端tiller组成,Helm的安装十分简单。 下载helm命令行工具到master节点node1的/usr/local/bin下,这里下载的2.13.1版本:

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wget https://storage.googleapis.com/k ... -linux-amd64.tar.gz
tar -zxvf helm-v2.13.1-linux-amd64.tar.gz
cd linux-amd64/
cp helm /usr/local/bin/
为了安装服务端tiller,还需要在这台机器上配置好kubectl工具和kubeconfig文件,确保kubectl工具可以在这台机器上访问apiserver且正常使用。 这里的node1节点已经配置好了kubectl。

因为Kubernetes APIServer开启了RBAC访问控制,所以需要创建tiller使用的service account: tiller并分配合适的角色给它。 详细内容可以查看helm文档中的Role-based Access Control。 这里简单起见直接分配cluster-admin这个集群内置的ClusterRole给它。创建rbac-config.yaml文件:

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apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: tiller
  namespace: kube-system
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: tiller
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: cluster-admin
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: tiller
    namespace: kube-system
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kubectl create -f rbac-config.yaml
serviceaccount/tiller created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/tiller created
接下来使用helm部署tiller:

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helm init --service-account tiller --skip-refresh
Creating /root/.helm
Creating /root/.helm/repository
Creating /root/.helm/repository/cache
Creating /root/.helm/repository/local
Creating /root/.helm/plugins
Creating /root/.helm/starters
Creating /root/.helm/cache/archive
Creating /root/.helm/repository/repositories.yaml
Adding stable repo with URL: https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com
Adding local repo with URL: http://127.0.0.1:8879/charts
$HELM_HOME has been configured at /root/.helm.

Tiller (the Helm server-side component) has been installed into your Kubernetes Cluster.

Please note: by default, Tiller is deployed with an insecure 'allow unauthenticated users' policy.
To prevent this, run `helm init` with the --tiller-tls-verify flag.
For more information on securing your installation see: https://docs.helm.sh/using_helm/#securing-your-helm-installation
Happy Helming!
tiller默认被部署在k8s集群中的kube-system这个namespace下:

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kubectl get pod -n kube-system -l app=helm
NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
tiller-deploy-c4fd4cd68-dwkhv   1/1     Running   0          83s
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helm version
Client: &version.Version{SemVer:"v2.13.1", GitCommit:"618447cbf203d147601b4b9bd7f8c37a5d39fbb4", GitTreeState:"clean"}
Server: &version.Version{SemVer:"v2.13.1", GitCommit:"618447cbf203d147601b4b9bd7f8c37a5d39fbb4", GitTreeState:"clean"}
注意由于某些原因需要网络可以访问gcr.io和kubernetes-charts.storage.googleapis.com,如果无法访问可以通过helm init --service-account tiller --tiller-image <your-docker-registry>/tiller:v2.13.1 --skip-refresh使用私有镜像仓库中的tiller镜像

3.2 使用Helm部署Nginx Ingress
为了便于将集群中的服务暴露到集群外部,从集群外部访问,接下来使用Helm将Nginx Ingress部署到Kubernetes上。 Nginx Ingress Controller被部署在Kubernetes的边缘节点上,关于Kubernetes边缘节点的高可用相关的内容可以查看我前面整理的Bare metal环境下Kubernetes Ingress边缘节点的高可用,Ingress Controller使用hostNetwork。

我们将node1(192.168.61.11)做为边缘节点,打上Label:

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kubectl label node node1 node-role.kubernetes.io/edge=
node/node1 labeled


kubectl get node
NAME    STATUS   ROLES         AGE   VERSION
node1   Ready    edge,master   24m   v1.14.0
node2   Ready    <none>        11m   v1.14.0
stable/nginx-ingress chart的值文件ingress-nginx.yaml:

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controller:
  replicaCount: 1
  hostNetwork: true
  nodeSelector:
    node-role.kubernetes.io/edge: ''
  affinity:
    podAntiAffinity:
        requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        - labelSelector:
            matchExpressions:
            - key: app
              operator: In
              values:
              - nginx-ingress
            - key: component
              operator: In
              values:
              - controller
          topologyKey: kubernetes.io/hostname
  tolerations:
      - key: node-role.kubernetes.io/master
        operator: Exists
        effect: NoSchedule

defaultBackend:
  nodeSelector:
    node-role.kubernetes.io/edge: ''
  tolerations:
      - key: node-role.kubernetes.io/master
        operator: Exists
        effect: NoSchedule
nginx ingress controller的副本数replicaCount为1,将被调度到node1这个边缘节点上。这里并没有指定nginx ingress controller service的externalIPs,而是通过hostNetwork: true设置nginx ingress controller使用宿主机网络。

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helm repo update

helm install stable/nginx-ingress \
-n nginx-ingress \
--namespace ingress-nginx  \
-f ingress-nginx.yaml
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kubectl get pod -n ingress-nginx -o wide
NAME                                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE    IP           NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-ingress-controller-85f8597fc6-g2kcx        1/1     Running   0          5m2s   10.244.1.3   node2   <none>           <none>
nginx-ingress-controller-85f8597fc6-g7pp5        1/1     Running   0          5m2s   10.244.0.5   node1   <none>           <none>
nginx-ingress-default-backend-6dc6c46dcc-7plm8   1/1     Running   0          5m2s   10.244.1.4   node2   <none>           <none>
如果访问http://192.168.61.11返回default backend,则部署完成。

3.3 使用Helm部署dashboard
kubernetes-dashboard.yaml:

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image:
  repository: k8s.gcr.io/kubernetes-dashboard-amd64
  tag: v1.10.1
ingress:
  enabled: true
  hosts:
    - k8s.frognew.com
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/ssl-redirect: "true"
    nginx.ingress.kubernetes.io/backend-protocol: "HTTPS"
  tls:
    - secretName: frognew-com-tls-secret
      hosts:
      - k8s.frognew.com
rbac:
  clusterAdminRole: true
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helm install stable/kubernetes-dashboard \
-n kubernetes-dashboard \
--namespace kube-system  \
-f kubernetes-dashboard.yaml
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kubectl -n kube-system get secret | grep kubernetes-dashboard-token
kubernetes-dashboard-token-pkm2s                 kubernetes.io/service-account-token   3      3m7s

kubectl describe -n kube-system secret/kubernetes-dashboard-token-pkm2s
Name:         kubernetes-dashboard-token-pkm2s
Namespace:    kube-system
Labels:       <none>
Annotations:  kubernetes.io/service-account.name: kubernetes-dashboard
              kubernetes.io/service-account.uid: 2f0781dd-156a-11e9-b0f0-080027bb7c43

Type:  kubernetes.io/service-account-token

Data
====
ca.crt:     1025 bytes
namespace:  11 bytes
token:      eyJhbGciOiJSUzI1NiIsImtpZCI6IiJ9.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.24ad6ZgZMxdydpwlmYAiMxZ9VSIN7dDR7Q6-RLW0qC81ajXoQKHAyrEGpIonfld3gqbE0xO8nisskpmlkQra72-9X6sBPoByqIKyTsO83BQlME2sfOJemWD0HqzwSCjvSQa0x-bUlq9HgH2vEXzpFuSS6Svi7RbfzLXlEuggNoC4MfA4E2hF1OX_ml8iAKx-49y1BQQe5FGWyCyBSi1TD_-ZpVs44H5gIvsGK2kcvi0JT4oHXtWjjQBKLIWL7xxyRCSE4HmUZT2StIHnOwlX7IEIB0oBX4mPg2_xNGnqwcu-8OERU9IoqAAE2cZa0v3b5O2LMcJPrcxrVOukvRIumA
在dashboard的登录窗口使用上面的token登录。

dashboard

3.4 使用Helm部署metrics-server
从Heapster的github https://github.com/kubernetes/heapster中可以看到已经,heapster已经DEPRECATED。 这里是heapster的deprecation timeline。 可以看出heapster从Kubernetes 1.12开始将从Kubernetes各种安装脚本中移除。

Kubernetes推荐使用metrics-server。我们这里也使用helm来部署metrics-server。

metrics-server.yaml:

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args:
- --logtostderr
- --kubelet-insecure-tls
- --kubelet-preferred-address-types=InternalIP
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helm install stable/metrics-server \
-n metrics-server \
--namespace kube-system \
-f metrics-server.yaml
使用下面的命令可以获取到关于集群节点基本的指标信息:

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kubectl top node
NAME    CPU(cores)   CPU%   MEMORY(bytes)   MEMORY%
node1   650m         32%    1276Mi          73%
node2   73m          3%     527Mi           30%
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kubectl top pod --all-namespaces
NAMESPACE       NAME                                             CPU(cores)   MEMORY(bytes)
ingress-nginx   nginx-ingress-controller-6f5687c58d-jdxzk        3m           142Mi
ingress-nginx   nginx-ingress-controller-6f5687c58d-lxj5q        5m           146Mi
ingress-nginx   nginx-ingress-default-backend-6dc6c46dcc-lf882   1m           4Mi
kube-system     coredns-86c58d9df4-k5jkh                         2m           15Mi
kube-system     coredns-86c58d9df4-rw6tt                         3m           23Mi
kube-system     etcd-node1                                       20m          86Mi
kube-system     kube-apiserver-node1                             33m          468Mi
kube-system     kube-controller-manager-node1                    29m          89Mi
kube-system     kube-flannel-ds-amd64-8nr5j                      2m           13Mi
kube-system     kube-flannel-ds-amd64-bmncz                      2m           21Mi
kube-system     kube-proxy-d5gxv                                 2m           18Mi
kube-system     kube-proxy-zm29n                                 2m           16Mi
kube-system     kube-scheduler-node1                             8m           28Mi
kube-system     kubernetes-dashboard-788c98d699-qd2cx            2m           16Mi
kube-system     metrics-server-68785fbcb4-k4g9v                  3m           12Mi
kube-system     tiller-deploy-c4fd4cd68-dwkhv                    1m           24Mi
遗憾的是,当前Kubernetes Dashboard还不支持metrics-server。因此如果使用metrics-server替代了heapster,将无法在dashboard中以图形展示Pod的内存和CPU情况(实际上这也不是很重要,当前我们是在Prometheus和Grafana中定制的Kubernetes集群中各个Pod的监控,因此在dashboard中查看Pod内存和CPU也不是很重要)。 Dashboard的github上有很多这方面的讨论,如https://github.com/kubernetes/dashboard/issues/2986,Dashboard已经准备在将来的某个时间点支持metrics-server。但由于metrics-server和metrics pipeline肯定是Kubernetes在monitor方面未来的方向,所以我们也很果断的在各个环境中切换到了metrics-server。

4.总结
本次安装涉及到的Docker镜像:

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# kubernetes
k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.14.0
k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.14.0
k8s.gcr.io/kube-scheduler:v1.14.0
k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.14.0
k8s.gcr.io/etcd:3.3.10
k8s.gcr.io/pause:3.1


# network and dns
quay.io/coreos/flannel:v0.11.0-amd64
k8s.gcr.io/coredns:1.3.1


# helm and tiller
gcr.io/kubernetes-helm/tiller:v2.13.1

# nginx ingress
quay.io/kubernetes-ingress-controller/nginx-ingress-controller:0.23.0
k8s.gcr.io/defaultbackend:1.4

# dashboard and metric-sever
k8s.gcr.io/kubernetes-dashboard-amd64:v1.10.0
gcr.io/google_containers/metrics-server-amd64:v0.3.1
参考
Installing kubeadm
Using kubeadm to Create a Cluster
Get Docker CE for CentOS
https://blog.frognew.com/2019/04/kubeadm-install-kubernetes-1.14.html

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