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单Master节点的k8s集群部署-完整版

时间：2024-10-05 11:11:21浏览次数：11  
标签：完整版 -- containerd v1 Master io plugins k8s 节点

K8S 安装步骤

一、准备工作

1.准备三台主机（一台Master节点，两台Node节点）如下：

角色 IP 内存 核心 磁盘
Master 192.168.116.131 4G 4个 55G
Node01 192.168.116.132 4G 4个 55G
Node02 192.168.116.133 4G 4个 55G

2.关闭SElinux，因为SElinux会影响K8S部分组件无法正常工作：

sed -i '1,$s/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/selinux/config
# reboot

3.三台主机分别配置主机名，如下：

​ 控制节点Master：

hostnamectl set-hostname master && bash

​ 工作节点Node01：

hostnamectl set-hostname node01 && bash

​ 工作节点Node02：

hostnamectl set-hostname node02 && bash

4.三台主机分别配置host文件：

  • 进入hosts文件：

    cd /etc/hosts

  • 修改文件内容，添加三台主机以及IP：

    127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6

192.168.116.131 master
192.168.116.132 node01
192.168.116.133 node02

  • 修改完可以三台主机用ping命令检查是否连通：

    ping -c1 -W1 master
ping -c1 -W1 node01
ping -c1 -W1 node02

5.三台主机分别下载所需意外组件包和相关依赖包：

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 wget net-tools nfs-utils lrzsz gcc gcc-c++ make cmake libxml2-devel openssl-devel curl curl-devel unzip autoconf automake zlib-devel epel-release openssh-server libaio-devel vim ncurses-devel socat conntrack telnet ipvsadm

所需相关意外组件包解释如下：

​ yum-utils：提供了一些辅助工具用于 yum 包管理器，比如 yum-config-manager，repoquery 等。

​ device-mapper-persistent-data：与 Linux 的设备映射功能相关，通常与 LVM（逻辑卷管理）和容器存储（如 Docker）有关。

​ lvm2：逻辑卷管理器，用于管理磁盘上的逻辑卷，允许灵活的磁盘分区管理。

​ wget：一个非交互式网络下载工具，支持 HTTP、HTTPS 和 FTP 协议，常用于下载文件。

​ net-tools：提供一些经典的网络工具，如 ifconfig，netstat 等，用于查看和管理网络配置。

​ nfs-utils：支持 NFS（网络文件系统）的工具包，允许客户端挂载远程文件系统。

​ lrzsz：lrz 和 lsz 是 Linux 系统下用于 X/ZMODEM 文件传输协议的命令行工具，常用于串口传输数据。

​ gcc：GNU C 编译器，用于编译 C 语言程序。

​ gcc-c++：GNU C++ 编译器，用于编译 C++ 语言程序。

​ make：用于构建和编译程序，通常与 Makefile 配合使用，控制程序的编译和打包过程。

​ cmake：跨平台的构建系统生成工具，用于管理项目的编译过程，特别适用于大型复杂项目。

​ libxml2-devel：开发用的 libxml2 库头文件，libxml2 是一个用于解析 XML 文件的 C 库。

​ openssl-devel：用于 OpenSSL 库开发的头文件和开发库，OpenSSL 是用于 SSL/TLS 加密的库。

​ curl：一个用于传输数据的命令行工具，支持多种协议（HTTP、FTP 等）。

​ curl-devel：开发用的 curl 库和头文件，支持在代码中使用 curl 相关功能。

​ unzip：用于解压缩 .zip 文件。

​ autoconf：自动生成配置脚本的工具，常用于生成软件包的 configure 文件。

​ automake：自动生成 Makefile.in 文件，结合 autoconf 使用，用于构建系统。

​ zlib-devel：zlib 库的开发头文件，zlib 是一个用于数据压缩的库。

​ epel-release：用于启用 EPEL（Extra Packages for Enterprise Linux）存储库，提供大量额外的软件包。

​ openssh-server：OpenSSH 服务器，用于通过 SSH 远程登录和管理系统。

​ libaio-devel：异步 I/O 库的开发头文件，提供异步文件 I/O 支持，常用于数据库和高性能应用。

​ vim：一个强大的文本编辑器，支持多种语言和扩展功能。

​ ncurses-devel：开发用的 ncurses 库，提供终端控制和用户界面的构建工具。

​ socat：一个多功能的网络工具，用于双向数据传输，支持多种协议和地址类型。

​ conntrack：连接跟踪工具，显示和操作内核中的连接跟踪表，常用于网络防火墙和 NAT 配置。

​ telnet：用于远程登录的一种简单网络协议，允许通过命令行与远程主机进行通信。

​ ipvsadm：用于管理 IPVS（IP 虚拟服务器），这是一个 Linux 内核中的负载均衡模块，常用于高可用性负载均衡集群。

6.配置主机之间免密登录

Master节点：

​ 1）配置Master主机到另外两台Node主机免密登录

ssh-keygen # 遇到问题不输入任何内容，直按回车

​ 2）把刚刚生成的公钥文件传递到两台Node节点，输入yes后，在输入主机对应的密码

ssh-copy-id master
ssh-copy-id node01
ssh-copy-id node02
Node01节点：

​ 1）配置Node01主机到另外两台主机免密登录

ssh-keygen # 遇到问题不输入任何内容，直按回车

​ 2）把刚刚生成的公钥文件传递到两台Node节点，输入yes后，在输入主机对应的密码

ssh-copy-id master
ssh-copy-id node01
ssh-copy-id node02
Node02节点：

​ 1）配置Node01主机到另外两台主机免密登录

ssh-keygen # 遇到问题不输入任何内容，直按回车

​ 2）把刚刚生成的公钥文件传递到两台Node节点，输入yes后，在输入主机对应的密码

ssh-copy-id master
ssh-copy-id node01
ssh-copy-id node02

7.关闭所有主机的firewall防火墙

​ 如果不想关闭防火墙可以添加firewall-cmd规则进行过滤筛选，相关内容查询资料，不做演示。

关闭防火墙：

systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld
systemctl status firewalld # 查询防火墙状态，关闭后应为	Active: inactive (dead)

添加防火墙规则：

6443：Kubernetes Api Server 2379、2380：Etcd数据库

10250、10255：kubelet服务 10257：kube-controller-manager 服务

10259：kube-scheduler 服务 30000-32767：在物理机映射的 NodePort端口

179、473、4789、9099：Calico 服务 9090、3000：Prometheus监控+Grafana面板

8443：Kubernetes Dashboard控制面板

# Kubernetes API Server
firewall-cmd --zone=public --add-port=6443/tcp --permanent

# Etcd 数据库
firewall-cmd --zone=public --add-port=2379-2380/tcp --permanent

# Kubelet 服务
firewall-cmd --zone=public --add-port=10250/tcp --permanent
firewall-cmd --zone=public --add-port=10255/tcp --permanent

# Kube-Controller-Manager 服务
firewall-cmd --zone=public --add-port=10257/tcp --permanent

# Kube-Scheduler 服务
firewall-cmd --zone=public --add-port=10259/tcp --permanent

# NodePort 映射端口
firewall-cmd --zone=public --add-port=30000-32767/tcp --permanent

# Calico 服务
firewall-cmd --zone=public --add-port=179/tcp --permanent  # BGP
firewall-cmd --zone=public --add-port=473/tcp --permanent  # IP-in-IP
firewall-cmd --zone=public --add-port=4789/udp --permanent  # VXLAN
firewall-cmd --zone=public --add-port=9099/tcp --permanent  # Calico 服务

#Prometheus监控+Grafana面板
firewall-cmd --zone=public --add-port=9090/tcp --permanent
firewall-cmd --zone=public --add-port=3000/tcp --permanent

# Kubernetes Dashboard控制面板	
firewall-cmd --zone=public --add-port=8443/tcp --permanent

# 重新加载防火墙配置以应用更改
firewall-cmd --reload

8.三台主机关闭swap交换分区

​ swap 分区的读写速度远低于物理内存。如果 Kubernetes 工作负载依赖于 swap 来补偿内存不足，会导致性能显著下降，尤其是在资源密集型的容器应用中。Kubernetes 更倾向于让节点直接面临内存不足的情况，而不是依赖 swap，从而促使调度器重新分配资源。

​ Kubernetes 默认会在 kubelet 启动时检查 swap 的状态，并要求其关闭。如果 swap 未关闭，Kubernetes 可能无法正常启动并报出错误。例如：

[!WARNING]

kubelet: Swap is enabled; production deployments should disable swap.

​ 为了让 Kubernetes 正常工作，建议在所有节点上永久关闭 swap，同时调整系统的内存管理：

swapoff -a 	# 关闭当前swap

sed -i '/swap/s/^/#/' /etc/fstab 	# swap前添加注释

grep swap /etc/fstab # 成功关闭会这样：#/dev/mapper/rl-swap     none              swap    defaults        0 0

9.修改内核参数

​ 三台主机分别执行:

modprobe br_netfilter	# 加载 Linux 内核模块

  • modprobe：用于加载或卸载内核模块的命令。

  • br_netfilter：该模块允许桥接的网络流量被 iptables 规则过滤，通常在启用网络桥接的情况下使用。

  • 该模块主要在 Kubernetes 容器网络环境中使用，确保 Linux 内核能够正确处理网络流量的过滤和转发，特别是在容器间的通信中。

​ 三台主机分别执行:

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

sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf # 使配置生效
  • net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1：允许 IPv6 网络流量通过 Linux 网络桥接时使用 ip6tables 进行过滤。
  • net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1：允许 IPv4 网络流量通过 Linux 网络桥接时使用 iptables 进行过滤。
  • net.ipv4.ip_forward = 1：允许 Linux 内核进行 IPv4 数据包的转发（路由）。

​ 这些设置确保在 Kubernetes 中，网络桥接流量可通过 iptables 和 ip6tables 过滤，并启用 IPv4 数据包转发，提升网络安全性和通信能力。

10.配置安装Docker和Containerd的yum源

​ 三台主机分别安装docker-ce源(任选其一，只安装一个)，后续操作只演示阿里源的。

# 阿里源
yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
# 清华大学开源软件镜像站
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
# 中国科技大学开源镜像站
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
# 中科大镜像源
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
# 华为云源
yum-config-manager --add-repo https://repo.huaweicloud.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

11.配置K8S命令行工具所需要的yum源

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=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg
       https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

yum makecache

12.三台主机进行时间同步

​ Chrony 和 NTPD都是用于时间同步的工具，但 Chrony 在许多方面有其独特的优点。以下是 Chrony 相较于 NTPD 的一些主要优点，并基于此，进行chrony时间同步的部署：

优点 Chrony NTPD
快速同步 在网络延迟较大或连接不稳定时，Chrony 可以更快地同步时间。 通常需要更长的时间来达到时间同步。
适应性强 在移动设备或虚拟环境中表现良好，能够快速适应网络变化。 在这些环境中的性能较差。
时钟漂移修正 能够更好地处理系统时钟漂移，通过频率调整来实现。 对系统时钟漂移的处理能力较弱。
配置简单 配置相对简单直观，易于理解和使用。 配置选项较多，可能需要更多时间来熟悉。

​ 1) 三台主机安装Chrony

yum -y install chrony

​ 2）三台主机修改配置文件，添加国内 NTP 服务器

echo "server ntp1.aliyun.com iburst" >> /etc/chrony.conf
echo "server ntp2.aliyun.com iburst" >> /etc/chrony.conf
echo "server ntp3.aliyun.com iburst" >> /etc/chrony.conf
echo "server ntp.tuna.tsinghua.edu.cn iburst" >> /etc/chrony.conf

tail -n 4 /etc/chrony.conf
systemctl restart chronyd

​ 3) 可以设置定时任务，每分钟重启chrony服务，进行时间校准（非必须）

echo "* * * * * /usr/bin/systemctl restart chronyd" | tee -a /var/spool/cron/root

​ 建议手动进行添加，首先执行crontab -e命令，在将如下内容添加至定时任务中

* * * * * /usr/bin/systemctl restart chronyd
  • 这五个星号表示时间调度，每个星号代表一个时间字段，从左到右分别是：
    • 第一个星号：分钟（0-59）
    • 第二个星号：小时（0-23）
    • 第三个星号：日期（1-31）
    • 第四个星号：月份（1-12）
    • 第五个星号：星期几（0-7，0 和 7 都代表星期天）
  • 在这里，每个字段都用 * 表示“每一个”，因此 * * * * * 的意思是“每分钟的每一秒”。
  • /usr/bin/systemctl 是 systemctl 命令的完整路径，用于管理系统服务。

13.安装Containerd

​ Containerd 是一个高性能的容器运行时，在 Kubernetes 中它负责容器的生命周期管理，包括创建、运行、停止和删除容器，同时支持从镜像仓库拉取和管理镜像。Containerd 提供容器运行时接口 (CRI)，与 Kubernetes 无缝集成，确保高效的资源利用和快速的容器启动时间。除此之外，它还支持事件监控和日志记录，方便运维和调试，是实现容器编排和管理的关键组件。

​ 三台主机安装containerd1.6.22版本

yum -y install containerd.io-1.6.22
yum -y install containerd.io-1.6.22 --allowerasing # 如果安装有问题选择这个，默认用第一个

​ 创建containerd的配置文件目录并修改自带的config.toml。

mkdir -pv /etc/containerd
vim /etc/containerd/config.toml

​ 修改内容如下：

disabled_plugins = []
imports = []
oom_score = 0
plugin_dir = ""
required_plugins = []
root = "/var/lib/containerd"
state = "/run/containerd"
temp = ""
version = 2

[cgroup]
  path = ""

[debug]
  address = ""
  format = ""
  gid = 0
  level = ""
  uid = 0

[grpc]
  address = "/run/containerd/containerd.sock"
  gid = 0
  max_recv_message_size = 16777216
  max_send_message_size = 16777216
  tcp_address = ""
  tcp_tls_ca = ""
  tcp_tls_cert = ""
  tcp_tls_key = ""
  uid = 0

[metrics]
  address = ""
  grpc_histogram = false

[plugins]

  [plugins."io.containerd.gc.v1.scheduler"]
    deletion_threshold = 0
    mutation_threshold = 100
    pause_threshold = 0.02
    schedule_delay = "0s"
    startup_delay = "100ms"

  [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri"]
    device_ownership_from_security_context = false
    disable_apparmor = false
    disable_cgroup = false
    disable_hugetlb_controller = true
    disable_proc_mount = false
    disable_tcp_service = true
    enable_selinux = false
    enable_tls_streaming = false
    enable_unprivileged_icmp = false
    enable_unprivileged_ports = false
    ignore_image_defined_volumes = false
    max_concurrent_downloads = 3
    max_container_log_line_size = 16384
    netns_mounts_under_state_dir = false
    restrict_oom_score_adj = false
    sandbox_image = "registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.9"
    selinux_category_range = 1024
    stats_collect_period = 10
    stream_idle_timeout = "4h0m0s"
    stream_server_address = "127.0.0.1"
    stream_server_port = "0"
    systemd_cgroup = false
    tolerate_missing_hugetlb_controller = true
    unset_seccomp_profile = ""

    [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".cni]
      bin_dir = "/opt/cni/bin"
      conf_dir = "/etc/cni/net.d"
      conf_template = ""
      ip_pref = ""
      max_conf_num = 1

    [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd]
      default_runtime_name = "runc"
      disable_snapshot_annotations = true
      discard_unpacked_layers = false
      ignore_rdt_not_enabled_errors = false
      no_pivot = false
      snapshotter = "overlayfs"

      [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.default_runtime]
        base_runtime_spec = ""
        cni_conf_dir = ""
        cni_max_conf_num = 0
        container_annotations = []
        pod_annotations = []
        privileged_without_host_devices = false
        runtime_engine = ""
        runtime_path = ""
        runtime_root = ""
        runtime_type = ""

        [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.default_runtime.options]

      [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes]

        [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runc]
          base_runtime_spec = ""
          cni_conf_dir = ""
          cni_max_conf_num = 0
          container_annotations = []
          pod_annotations = []
          privileged_without_host_devices = false
          runtime_engine = ""
          runtime_path = ""
          runtime_root = ""
          runtime_type = "io.containerd.runc.v2"

          [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runc.options]
            BinaryName = ""
            CriuImagePath = ""
            CriuPath = ""
            CriuWorkPath = ""
            IoGid = 0
            IoUid = 0
            NoNewKeyring = false
            NoPivotRoot = false
            Root = ""
            ShimCgroup = ""
            SystemdCgroup = true

      [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.untrusted_workload_runtime]
        base_runtime_spec = ""
        cni_conf_dir = ""
        cni_max_conf_num = 0
        container_annotations = []
        pod_annotations = []
        privileged_without_host_devices = false
        runtime_engine = ""
        runtime_path = ""
        runtime_root = ""
        runtime_type = ""

        [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.untrusted_workload_runtime.options]

    [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".image_decryption]
      key_model = "node"

    [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry]
      config_path = ""

      [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.auths]

      [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.configs]

      [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.headers]

      [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".registry.mirrors]

    [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".x509_key_pair_streaming]
      tls_cert_file = ""
      tls_key_file = ""

  [plugins."io.containerd.internal.v1.opt"]
    path = "/opt/containerd"

  [plugins."io.containerd.internal.v1.restart"]
    interval = "10s"

  [plugins."io.containerd.internal.v1.tracing"]
    sampling_ratio = 1.0
    service_name = "containerd"

  [plugins."io.containerd.metadata.v1.bolt"]
    content_sharing_policy = "shared"

  [plugins."io.containerd.monitor.v1.cgroups"]
    no_prometheus = false

  [plugins."io.containerd.runtime.v1.linux"]
    no_shim = false
    runtime = "runc"
    runtime_root = ""
    shim = "containerd-shim"
    shim_debug = false

  [plugins."io.containerd.runtime.v2.task"]
    platforms = ["linux/amd64"]
    sched_core = false

  [plugins."io.containerd.service.v1.diff-service"]
    default = ["walking"]

  [plugins."io.containerd.service.v1.tasks-service"]
    rdt_config_file = ""

  [plugins."io.containerd.snapshotter.v1.aufs"]
    root_path = ""

  [plugins."io.containerd.snapshotter.v1.btrfs"]
    root_path = ""

  [plugins."io.containerd.snapshotter.v1.devmapper"]
    async_remove = false
    base_image_size = ""
    discard_blocks = false
    fs_options = ""
    fs_type = ""
    pool_name = ""
    root_path = ""

  [plugins."io.containerd.snapshotter.v1.native"]
    root_path = ""

  [plugins."io.containerd.snapshotter.v1.overlayfs"]
    root_path = ""
    upperdir_label = false

  [plugins."io.containerd.snapshotter.v1.zfs"]
    root_path = ""

  [plugins."io.containerd.tracing.processor.v1.otlp"]
    endpoint = ""
    insecure = false
    protocol = ""

[proxy_plugins]

[stream_processors]

  [stream_processors."io.containerd.ocicrypt.decoder.v1.tar"]
    accepts = ["application/vnd.oci.image.layer.v1.tar+encrypted"]
    args = ["--decryption-keys-path", "/etc/containerd/ocicrypt/keys"]
    env = ["OCICRYPT_KEYPROVIDER_CONFIG=/etc/containerd/ocicrypt/ocicrypt_keyprovider.conf"]
    path = "ctd-decoder"
    returns = "application/vnd.oci.image.layer.v1.tar"

  [stream_processors."io.containerd.ocicrypt.decoder.v1.tar.gzip"]
    accepts = ["application/vnd.oci.image.layer.v1.tar+gzip+encrypted"]
    args = ["--decryption-keys-path", "/etc/containerd/ocicrypt/keys"]
    env = ["OCICRYPT_KEYPROVIDER_CONFIG=/etc/containerd/ocicrypt/ocicrypt_keyprovider.conf"]
    path = "ctd-decoder"
    returns = "application/vnd.oci.image.layer.v1.tar+gzip"

[timeouts]
  "io.containerd.timeout.bolt.open" = "0s"
  "io.containerd.timeout.shim.cleanup" = "5s"
  "io.containerd.timeout.shim.load" = "5s"
  "io.containerd.timeout.shim.shutdown" = "3s"
  "io.containerd.timeout.task.state" = "2s"

[ttrpc]
  address = ""
  gid = 0
  uid = 0

sandbox 镜像源：设置 Kubernetes 使用的沙箱容器镜像，支持高效管理容器。

  • sandbox_image = "registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.9"

hugeTLB 控制器：禁用 hugeTLB 控制器，减少内存管理复杂性，适合不需要的环境。

  • disable_hugetlb_controller = true

网络插件路径：指定 CNI 网络插件的二进制和配置路径，确保网络功能正常。

  • bin_dir = "/opt/cni/bin"
  • conf_dir = "/etc/cni/net.d"

垃圾回收调度器：调整垃圾回收阈值和启动延迟，优化容器资源管理和性能。

  • pause_threshold = 0.02
  • startup_delay = "100ms"

流媒体服务器：配置流媒体服务的地址和端口，实现与客户端的有效数据传输。

  • stream_server_address = "127.0.0.1"
  • stream_server_port = "0"

​ 启动并设置containerd开机自启

systemctl enable containerd  --now
systemctl status containerd

14.安装Docker-ce(使用docker的拉镜像功能)

​ 1）安装docker-ce最新版：

yum -y install docker-ce

​ 2）启动并设置docker开机自启：

systemctl start docker && systemctl enable docker.service

​ 3）配置docker的镜像加速器地址：

​ 注：阿里加速地址登录阿里云加速器官网查看，每个人的加速地址不同

tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
    "registry-mirrors": [
        "https://fb3aq27p.mirror.aliyuncs.com",
        "https://registry.docker-cn.com",
        "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn",
        "https://dockerhub.azk8s.cn",
        "http://hub-mirror.c.163.com"
    ]
}
EOF
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker
systemctl status docker

二、K8S安装部署

1.安装K8S相关核心组件

​ 三台主机分别安装K8S相关核心组件：

yum -y install  kubelet-1.28.2 kubeadm-1.28.2 kubectl-1.28.2
systemctl enable kubelet
  • kubelet 是 Kubernetes 集群中每个节点上的核心代理，它负责根据控制平面的指示管理和维护节点上的 Pod 及容器的生命周期，确保容器按规范运行并定期与控制平面通信。kubelet 会将节点和 Pod 的状态上报给控制节点的 apiServer，apiServer再将这些信息存储到 etcd 数据库中。
  • kubeadm 是一个用于简化 Kubernetes 集群安装和管理的工具，快速初始化控制平面节点和将工作节点加入集群，减少手动配置的复杂性。
  • kubectl 是 Kubernetes 的命令行工具，用于管理员与集群进行交互，执行各种任务，如部署应用、查看资源、排查问题、管理集群状态等，通过命令行与 Kubernetes API 直接通信。

2.初始化集群

​ 1）Master节点使用kubeadm初始化K8S集群：

​ 注：kubeadm安装K8S，控制节点和工作节点的组件都是基于Pod运行的。

kubeadm config print init-defaults > kubeadm.yaml
  • 生成默认的配置文件重定向输出到 kubeadm.yaml 中

​ 2）修改刚刚用kubeadm生成的kubeadm.yaml文件：

sed -i '1,$s/advertiseAddress: 1.2.3.4/advertiseAddress: 192.168.116.131/g' kubeadm.yaml
sed -i "s|criSocket:.*|criSocket: unix://$(find / -name containerd.sock | head -n 1)|" kubeadm.yaml
sed -i '1,$s/name: node/name: master/g' kubeadm.yaml
sed -i 's|imageRepository: registry.k8s.io|imageRepository: registry.aliyuncs.com/google_containers|' kubeadm.yaml	# 原配置为国外的k8s源，为了加速镜像的下载，需改成国内源
sed -i '/serviceSubnet/a\  podSubnet: 10.244.0.0/12' kubeadm.yaml  # /a\ 表示在serviceSubnet行下方一行内容
cat <<EOF >> kubeadm.yaml
---
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
kind: KubeProxyConfiguration
mode: ipvs
---
apiVersion: kubelet.config.k8s.io/v1beta1
kind: KubeletConfiguration
cgroupDriver: systemd
EOF

more kubeadm.yaml  # 手动检查一下

  • advertiseAddress 是 Kubernetes 控制节点的广告地址，其他节点通过这个地址与控制平面节点通信。它通常是控制节点所在服务器的 IP 地址，为了确保控制平面节点能在网络中通过正确的控制节点 IP 地址（我的MasterIP为：192.168.116.131）进行通信。

  • criSocket 指定的是 Kubernetes 使用的容器运行时（CRI）套接字地址，K8S 使用这个套接字与容器运行时（如 containerd）进行通信，来管理和启动容器。为了确保 K8S使用正确的容器运行时套接字。通过 find 命令查找 containerd.sock 文件路径并替换进配置文件，可以保证路径的准确性，避免手动查找和配置错误。

  • IPVS 模式支持更多的负载均衡算法，性能更好，尤其在集群节点和服务较多的情况下，可以显著提升网络转发效率和稳定性（如果没有指定mode为ipvs，则默认选定iptables，iptables性能相对较差）。

  • 统一使用 systemd 作为容器和系统服务的 cgroup 驱动，避免使用 cgroupfs 时可能产生的资源管理不一致问题，提升 Kubernetes 和宿主机系统的兼容性和稳定性。

    注：主机 IP、Pod IP 和 Service IP 不能在同一网段，因会导致 IP 冲突、路由混乱及网络隔离失败，影响 Kubernetes 的正常通信和网络安全。

​ 3）基于kubeadm.yaml 文件初始化K8S，三台主机分别拉取 Kubernetes 1.28.0 所需的镜像（两个方法可以二选一）：

​ （1）使用使用 kubeadm 命令，快速拉取 Kubernetes 所有核心组件的镜像，并确保版本一致。

kubeadm config images pull --image-repository="registry.aliyuncs.com/google_containers" --kubernetes-version=v1.28.0

​ （2）使用 ctr 命令，需要更细粒度的控制，或在 kubeadm 拉取镜像过程中出现问题时，可以使用 ctr 命令手动拉取镜像。

ctr -n=k8s.io images pull registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserver:v1.28.0
ctr -n=k8s.io images pull registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-controller-manager:v1.28.0
ctr -n=k8s.io images pull registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-scheduler:v1.28.0
ctr -n=k8s.io images pull registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.28.0
ctr -n=k8s.io images pull registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.9
ctr -n=k8s.io images pull registry.aliyuncs.com/google_containers/etcd:3.5.9-0
ctr -n=k8s.io images pull registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns:v1.10.1

​ 4）在Master控制节点，初始化 Kubernetes 主节点

kubeadm init --config=kubeadm.yaml --ignore-preflight-errors=SystemVerification

​ 个别操作系统可能会出现kubelet启动失败的情况，如下提示，如果提示successfully则忽略以下步骤：

[!WARNING]

dial tcp [::1]:10248: connect: connection refused

​ 执行systemctl status kubelet发现出现以下错误提示：

[!WARNING]

Process: 2226953 ExecStart=/usr/bin/kubelet $KUBELET_KUBECONFIG_ARGS $KUBELET_CONFIG_ARGS $KUBELET_KUBEADM_ARGS $KUBELET_EXTRA_ARGS (code=exited, status=1/FAILURE)
Main PID: 2226953 (code=exited, status=1/FAILURE)

​ 解决方法如下，控制节点执行：

sed -i 's|ExecStart=/usr/bin/kubelet|ExecStart=/usr/bin/kubelet --container-runtime-endpoint=unix://$(find / -name containerd.sock | head -n 1) --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.conf --config=/var/lib/kubelet/config.yaml|' /usr/lib/systemd/system/kubelet.service

systemctl daemon-reload
systemctl restart kubelet

kubeadm reset # 删除安装出错的K8S
kubeadm init --config=kubeadm.yaml --ignore-preflight-errors=SystemVerification # 重新安装

3.设置 Kubernetes 的配置文件，以便让当前用户能够使用 kubectl 命令与 Kubernetes 集群进行交互

​ 控制节点执行：

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

4.工作节点加到K8S集群

​ 1）添加工作节点之前，控制节点执行如下命令：

kubeadm token create --print-join-command

​ 执行成功会出现如下提示（token）：

[!IMPORTANT]

kubeadm join 192.168.116.131:6443 --token xxiuik.9axtcp5xk3n2yo7b --discovery-token-ca-cert-hash sha256:ed678b5331259917248c966bf387e6aaf9f588798fb3977090fd6203780ceca9

​ 2）接下来就是复制生成这个这条token，分别在工作节点Node01和Node02进行执行，成功添加集群的提示为：

[!IMPORTANT]

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.

​ 注：如果在工作节点加入集群出现报错可以添加 --ignore-preflight-errors=SystemVerification 忽略遇见错误，如下所示：

kubeadm join 192.168.116.131:6443 --token xxiuik.9axtcp5xk3n2yo7b --discovery-token-ca-cert-hash sha256:ed678b5331259917248c966bf387e6aaf9f588798fb3977090fd6203780ceca9 --ignore-preflight-errors=SystemVerification

​ 2）设置一个用户的 kubectl 环境，使其能够与 Kubernetes 集群进行交互：

mkdir ~/.kube
cp /etc/kubernetes/kubelet.conf  ~/.kube/config
  • kubectl 默认会在用户主目录下的 .kube/config 文件中查找 Kubernetes 集群的连接信息。如果这个文件不存在，kubectl 将无法找到任何指向 API 服务器的配置信息。
  • 如果你没有执行上述两条命令，kubectl 就没有配置文件可用，导致其尝试连接到默认的 API 服务器地址 http://localhost:8080。

​ 若不配置用户的kubectl环境，查看节点状态时会出现如下错误：

[!WARNING]

E1004 22:30:56.770509 34971 memcache.go:265] couldn't get current server API group list: Get "http://localhost:8080/api?timeout=32s": dial tcp [::1]:8080: connect: connection refused
E1004 22:30:56.777399 34971 memcache.go:265] couldn't get current server API group list: Get "http://localhost:8080/api?timeout=32s": dial tcp [::1]:8080: connect: connection refused
E1004 22:30:56.780040 34971 memcache.go:265] couldn't get current server API group list: Get "http://localhost:8080/api?timeout=32s": dial tcp [::1]:8080: connect: connection refused
E1004 22:30:56.781809 34971 memcache.go:265] couldn't get current server API group list: Get "http://localhost:8080/api?timeout=32s": dial tcp [::1]:8080: connect: connection refused
E1004 22:30:56.783489 34971 memcache.go:265] couldn't get current server API group list: Get "http://localhost:8080/api?timeout=32s": dial tcp [::1]:8080: connect: connection refused
The connection to the server localhost:8080 was refused - did you specify the right host or port?

​ 最后查看所有节点的状态（在控制节点或者工作节点都可以检查）：

kubectl get nodes

[!IMPORTANT]

NAME STATUS ROLES AGE VERSION
master NotReady control-plane 68m v1.28.2
node01 NotReady 11m v1.28.2
node02 NotReady 21m v1.28.2

5.安装k8s网络组件Calico

​ Calico 是一个流行的开源网络解决方案，专为 Kubernetes 提供高效、可扩展和安全的网络连接。它采用了基于 IP 的网络模型，使每个 Pod 都能获得一个唯一的 IP 地址，从而简化了网络管理。Calico 支持多种网络策略，可以实现细粒度的流量控制和安全策略，例如基于标签的访问控制，允许用户定义哪些 Pod 可以相互通信。（简单来说就是给Pod和Service分IP的,还能通过网络策略做网络隔离）

​ 1）三台主机分别安装calico：

ctr image pull swr.cn-north-4.myhuaweicloud.com/ddn-k8s/docker.io/calico/cni:v3.25.0
ctr image pull swr.cn-north-4.myhuaweicloud.com/ddn-k8s/docker.io/calico/pod2daemon-flexvol:v3.25.0
ctr image pull swr.cn-north-4.myhuaweicloud.com/ddn-k8s/docker.io/calico/node:v3.25.0
ctr image pull swr.cn-north-4.myhuaweicloud.com/ddn-k8s/docker.io/calico/kube-controllers:v3.25.0
ctr image pull swr.cn-north-4.myhuaweicloud.com/ddn-k8s/docker.io/calico/typha:v3.25.0

​ 2) 控制节点下载calico3.25.0的yaml配置文件(下载失败把URL复制到浏览器，手动复制粘贴到Master节点效果相同)

curl -O -L https://raw.githubusercontent.com/projectcalico/calico/v3.25.0/manifests/calico.yaml

​ 3）编辑calico.yaml，找到CLUSTER_TYPE行，在下面添加一对键值对，确保使用网卡接口（注意缩进）：

​ 原配置：

- name: CLUSTER_TYPE
  value: "k8s,bgp"

​ 新配置：

 - name: CLUSTER_TYPE
  value: "k8s,bgp" 
 - name: IP_AUTODELECTION_METHOD
  value: "interface=ens160"

​ 注：不同操作系统的网卡名称有差异，例：centos7.9的网卡名称为ens33，就要填写value: "interface=ens33"，需灵活变通。

​ 注：如果出现calico拉取镜像错误问题，可能是没有修改imagePullPresent规则，可以修改官方源下载为华为源下载，如下：

sed -i '1,$s|docker.io/calico/cni:v3.25.0|swr.cn-north-4.myhuaweicloud.com/ddn-k8s/docker.io/calico/cni:v3.25.0|g' calico.yaml
sed -i '1,$s|docker.io/calico/node:v3.25.0|swr.cn-north-4.myhuaweicloud.com/ddn-k8s/docker.io/calico/node:v3.25.0|g' calico.yaml
sed -i '1,$s|docker.io/calico/kube-controllers:v3.25.0|swr.cn-north-4.myhuaweicloud.com/ddn-k8s/docker.io/calico/kube-controllers:v3.25.0|g' calico.yaml

​ 4）部署calico网络服务

kubectl apply -f calico.yaml

​ 查看在 Kubernetes 集群中查看属于 kube-system 命名空间的所有 Pod 的详细信息（控制节点和工作节点都查的到）：

kubectl get pod --namespace kube-system -o wide

​ calico安装成功的信息大概如下：

[!IMPORTANT]

NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
calico-kube-controllers-665548954f-99gbl 1/1 Running 0 69s 10.251.205.131 master
calico-node-57bg8 1/1 Running 0 69s 192.168.116.132 node01
calico-node-lfqtb 1/1 Running 0 69s 192.168.116.133 node02
calico-node-vqg9b 1/1 Running 0 69s 192.168.116.131 master
coredns-66f779496c-44t4m 1/1 Running 0 13h 10.251.205.130 master
coredns-66f779496c-vmwdj 1/1 Running 0 13h 10.251.205.129 master
etcd-master 1/1 Running 0 13h 192.168.116.131 master
kube-apiserver-master 1/1 Running 0 13h 192.168.116.131 master
kube-controller-manager-master 1/1 Running 0 13h 192.168.116.131 master
kube-proxy-6v262 1/1 Running 1 12h 192.168.116.133 node02
kube-proxy-s84wz 1/1 Running 0 13h 192.168.116.131 master
kube-proxy-z8k5d 1/1 Running 0 12h 192.168.116.132 node01
kube-scheduler-master 1/1 Running 0 13h 192.168.116.131 master

三、总结

部署成功和不成功麻烦反馈一下，我会做出优化调整。

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标签：完整版,--,containerd,v1,Master,io,plugins,k8s,节点
From： https://www.cnblogs.com/eilen6316/p/18447703

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