kubeadm中怎么搭建k8s集群

Kubeadm中怎么搭建k8s集群

目錄

1. 引言
2. 準備工作
   • 2.1 系統要求
   • 2.2 安裝Docker
   • 2.3 安裝kubeadm、kubelet和kubectl
3. 初始化Master節點
   • 3.1 初始化命令
   • 3.2 配置kubectl
   • 3.3 安裝網絡插件
4. 加入Worker節點
   • 4.1 獲取加入命令
   • 4.2 執行加入命令
5. 驗證集群狀態
   • 5.1 查看節點狀態
   • 5.2 查看Pod狀態
6. 部署應用
   • 6.1 創建Deployment
   • 6.2 創建Service
7. 集群管理
   • 7.1 升級集群
   • 7.2 備份與恢復
8. 常見問題與解決方案
   • 8.1 節點無法加入集群
   • 8.2 Pod無法正常啟動
   • 8.3 網絡插件問題
9. 總結

引言

Kubernetes（簡稱K8s）是一個開源的容器編排平臺，用于自動化部署、擴展和管理容器化應用。Kubeadm是Kubernetes官方提供的一個工具，用于快速搭建Kubernetes集群。本文將詳細介紹如何使用Kubeadm搭建一個Kubernetes集群，并涵蓋從準備工作到集群管理的各個方面。

準備工作

系統要求

在開始搭建Kubernetes集群之前，確保所有節點滿足以下系統要求：

• 操作系統：Ubuntu 18.04或更高版本，CentOS 7或更高版本。
• CPU：至少2核。
• 內存：至少2GB。
• 磁盤空間：至少20GB。
• 網絡：所有節點之間可以互相通信。

安裝Docker

Kubernetes使用Docker作為容器運行時環境。在所有節點上安裝Docker：

# 更新包索引
sudo apt-get update

# 安裝必要的包
sudo apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common

# 添加Docker官方GPG密鑰
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

# 添加Docker倉庫
sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"

# 更新包索引
sudo apt-get update

# 安裝Docker
sudo apt-get install -y docker-ce

# 啟動并啟用Docker服務
sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker

安裝kubeadm、kubelet和kubectl

在所有節點上安裝kubeadm、kubelet和kubectl：

# 添加Kubernetes官方GPG密鑰
curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -

# 添加Kubernetes倉庫
cat <<EOF | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main
EOF

# 更新包索引
sudo apt-get update

# 安裝kubeadm、kubelet和kubectl
sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl

# 鎖定kubelet、kubeadm和kubectl的版本，防止自動升級
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

初始化Master節點

初始化命令

在Master節點上執行以下命令初始化Kubernetes集群：

sudo kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

--pod-network-cidr參數指定了Pod網絡的CIDR范圍，這里使用的是Flannel網絡的默認值。

初始化完成后，會輸出類似以下的提示信息：

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/concepts/cluster-administration/addons/

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

kubeadm join <control-plane-endpoint>:<port> --token <token> --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash>

配置kubectl

按照提示，執行以下命令配置kubectl：

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

安裝網絡插件

Kubernetes集群需要網絡插件來實現Pod之間的通信。這里以Flannel為例：

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

加入Worker節點

獲取加入命令

在Master節點上，執行以下命令獲取加入集群的命令：

kubeadm token create --print-join-command

輸出類似以下內容：

kubeadm join <control-plane-endpoint>:<port> --token <token> --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash>

執行加入命令

在Worker節點上，執行上一步獲取的加入命令：

sudo kubeadm join <control-plane-endpoint>:<port> --token <token> --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash>

驗證集群狀態

查看節點狀態

在Master節點上，執行以下命令查看集群節點狀態：

kubectl get nodes

輸出類似以下內容：

NAME        STATUS   ROLES    AGE   VERSION
master      Ready    master   10m   v1.22.0
worker-1    Ready    <none>   5m    v1.22.0
worker-2    Ready    <none>   5m    v1.22.0

查看Pod狀態

執行以下命令查看集群中所有Pod的狀態：

kubectl get pods --all-namespaces

部署應用

創建Deployment

創建一個簡單的Nginx Deployment：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80

保存為nginx-deployment.yaml，然后執行以下命令創建Deployment：

kubectl apply -f nginx-deployment.yaml

創建Service

創建一個Service來暴露Nginx服務：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  type: NodePort

保存為nginx-service.yaml，然后執行以下命令創建Service：

kubectl apply -f nginx-service.yaml

集群管理

升級集群

要升級Kubernetes集群，首先在所有節點上安裝新版本的kubeadm、kubelet和kubectl，然后在Master節點上執行以下命令：

sudo kubeadm upgrade apply v1.23.0

最后，在每個Worker節點上執行以下命令：

sudo kubeadm upgrade node

備份與恢復

備份Kubernetes集群的關鍵數據，包括etcd數據和kubeconfig文件?？梢允褂靡韵旅顐浞輊tcd數據：

ETCDCTL_API=3 etcdctl --endpoints=https://127.0.0.1:2379 --cacert=/etc/kubernetes/pki/etcd/ca.crt --cert=/etc/kubernetes/pki/etcd/server.crt --key=/etc/kubernetes/pki/etcd/server.key snapshot save snapshot.db

恢復etcd數據：

ETCDCTL_API=3 etcdctl --endpoints=https://127.0.0.1:2379 --cacert=/etc/kubernetes/pki/etcd/ca.crt --cert=/etc/kubernetes/pki/etcd/server.crt --key=/etc/kubernetes/pki/etcd/server.key snapshot restore snapshot.db

常見問題與解決方案

節點無法加入集群

問題描述：Worker節點無法加入集群，提示connection refused或timeout。

解決方案： 1. 檢查Master節點的防火墻設置，確保端口6443和2379/2380（etcd）開放。 2. 檢查Worker節點與Master節點之間的網絡連接。 3. 確保kubeadm token未過期。

Pod無法正常啟動

問題描述：Pod一直處于Pending或CrashLoopBackOff狀態。

解決方案： 1. 使用kubectl describe pod <pod-name>查看Pod的詳細狀態和事件。 2. 檢查節點資源是否充足（CPU、內存）。 3. 檢查網絡插件是否正常安裝。

網絡插件問題

問題描述：Pod之間無法通信，或無法訪問外部網絡。

解決方案： 1. 檢查網絡插件的日志，確保其正常運行。 2. 確保--pod-network-cidr參數與網絡插件的配置一致。 3. 檢查節點的iptables規則，確保沒有沖突。

總結

通過本文的步驟，您已經成功使用Kubeadm搭建了一個Kubernetes集群，并部署了一個簡單的Nginx應用。Kubernetes的功能非常強大，本文僅涵蓋了基礎部分。在實際生產環境中，您可能需要進一步配置集群的高可用性、安全性、監控和日志等功能。希望本文能為您提供一個良好的起點，幫助您更好地理解和掌握Kubernetes。