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如何在 CentOS 8 上安装 Kubernetes 集群

发表 admin at 2024年8月26日
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在CentOS 8上安装Kubernetes 集群的过程与CentOS 7的过程几乎相似（您可以在此处查看），但此处的过程有一些变化。这些变化主要围绕Docker的安装。

从CentOS 8（以及RHEL 8）开始，docker已被Redhat的工具podman和buildah取代。事实上，docker 软件包现已从默认软件包存储库中删除。

Redhat团队希望通过此举简化创建和使用容器的过程，而无需特殊权限，同时保持与 Docker 镜像的兼容性，并且无需守护进程即可操作它们。Podman承诺在Kubernetes环境中运行时提供更大的灵活性，但目前尚无定论。

在本文中，我们将介绍在CentOS 8平台上安装Kubernetes的过程，该平台运行Docker-CE（社区版）。在后面的文章中，我们还将使用podman对我们的容器进行类似的安装。

先决条件

  1. 运行 CentOS 8 的三台服务器——1个主节点和2 个工作节点。
  2. 建议你的节点至少有 2 个 CPU，每台机器有 2GB 或以上的 RAM。这不是一个严格的要求，但很大程度上取决于你打算运行的应用程序的需求。
  3. 所有节点均具有 Internet 连接。我们将从存储库中获取Kubernetes和docker包。同样，您需要确保默认安装了DNF 包管理器，并且可以远程获取包。
  4. 所有节点都应该能够相互连接，无论是在私有网络还是公共网络上（以可用网络为准）。
  5. 您还需要访问具有 sudo 或 root 权限的帐户。在本教程中，我将使用我的 root 帐户。

预防

大多数节点通常具有唯一的MAC地址，但在某些特殊情况下，某些虚拟机可能具有相同的 MAC 地址。因此，建议您确认 Product_UUID和MAC地址在任何节点中都不相同。

Kubernetes使用这些值来唯一标识集群中的节点。如果这些值对于每个节点来说不是唯一的，则安装过程可能会失败。

检查网络接口的MAC地址并进行比较。

# ip link

要检查product_uuid并进行比较，请运行以下命令。

# cat /sys/class/dmi/id/product_uuid

逻辑架构

我们的安装设计为让主节点控制工作节点。在此安装结束时，我们的逻辑架构将如下所示。

主节点——该机器通常充当控制平面并运行集群数据库和 API 服务器（kubectl CLI 与其通信）。

我们的 3 节点Kubernetes 集群看起来如下：

Kubernetes 集群图

在主节点上安装 Kubernetes 集群

要使Kubernetes正常工作，您需要一个容器化引擎。如上所述，我们将使用Docker-CE。

下列机构将在CentOS 8 Master-Node上执行。

步骤 1：准备主机名、防火墙和 SELinux

在您的CentOS 8 主节点上，设置系统主机名并在/etc/hosts文件中更新 DNS。

# hostnamectl set-hostname master-node
# cat <<EOF>> /etc/hosts
192.168.0.47 master-node
192.168.0.48 node-1 worker-node-1
192.168.0.49 node-2 worker-node-2
EOF

接下来，使用ping 命令ping 你的worker-node-1和worker-node-2，以检查更新的主机文件是否正常工作。

# ping 192.168.0.48
# ping 192.168.0.49

接下来，禁用Selinux，因为这是允许容器访问主机文件系统所必需的，而主机文件系统是 pod 网络和其他服务所需要的。

# setenforce 0

设置setenforce可0有效地将 SELinux 设置为宽容，从而有效地禁用 SELinux 直到下次重新启动。要完全禁用它，请使用以下命令并重新启动。

# sed -i --follow-symlinks 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/sysconfig/selinux
# reboot

Kubernetes 使用各种端口进行通信和访问，这些端口需要对 Kubernetes 可访问，并且不受防火墙的限制。

Kubernetes 端口

在端口上配置防火墙规则。

# firewall-cmd --permanent --add-port=6443/tcp
# firewall-cmd --permanent --add-port=2379-2380/tcp
# firewall-cmd --permanent --add-port=10250/tcp
# firewall-cmd --permanent --add-port=10251/tcp
# firewall-cmd --permanent --add-port=10252/tcp
# firewall-cmd --permanent --add-port=10255/tcp
# firewall-cmd --reload
# modprobe br_netfilter
# echo '1' > /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-iptables

步骤2：在 CentOS 8 上安装 Docker-CE

您需要先使用以下dnf config-manager命令添加Docker存储库，因为它不再位于默认包列表中。

# dnf config-manager --add-repo=https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

还安装containerd.io包，该包作为守护进程使用，管理主机系统的完整容器生命周期，从图像传输和存储到容器执行和监督到低级存储到网络附件等等。

# dnf install https://download.docker.com/linux/centos/7/x86_64/stable/Packages/containerd.io-1.2.6-3.3.el7.x86_64.rpm

现在安装最新版本的docker-ce包。

# dnf install docker-ce

您现在可以启用并启动docker服务。

# systemctl enable docker
# systemctl start docker

步骤 3：在 CentOS 8 上安装 Kubernetes（Kubeadm）

接下来，您需要手动添加Kubernetes存储库，因为它们在CentOS 8上未默认安装。

# 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

Kubeadm可帮助您启动符合最佳实践的最小可行 Kubernetes 集群。借助kubeadm，您的集群应该能够通过 Kubernetes 一致性测试。

Kubeadm还支持其他集群生命周期功能，例如升级、降级和管理引导令牌。Kubeadm 还可以与其他编排工具（如Ansible和Terraform）集成。

软件包 repo 现已准备好，您可以继续安装kubeadm软件包。

# dnf install kubeadm -y

安装成功完成后，启用并启动该服务。

# systemctl enable kubelet
# systemctl start kubelet

步骤 4：使用 kubeadm 创建控制平面 Master

Kubernetes 主服务器充当集群的控制平面 ，运行集群所需的一些关键服务。因此，初始化过程将进行一系列预检查，以确保机器已准备好运行 Kubernetes。这些预检查会显示警告并在出现错误时退出。然后， kubeadm init下载并安装集群控制平面组件。

现在是时候初始化 Kubernetes master 了，但在此之前，您必须禁用交换才能运行“ kubeadm init ”命令。

# swapoff -a

初始化Kubernetes master 是一个完全自动化的过程，由“ kubeadm init ”命令控制，如下所示。

# kubeadm init
初始化 Kubernetes Master

接下来，复制以下命令并将其存储在某处，因为我们稍后需要在工作节点上运行此命令。

kubeadm join 192.168.0.47:6443 --token nu06lu.xrsux0ss0ixtnms5  \ --discovery-token-ca-cert-hash ha256:f996ea35r4353d342fdea2997a1cf8caeddafd6d4360d606dbc82314683478hjmf7

提示：有时上述命令可能会抛出有关传递的参数的错误，因此为了避免错误，您需要删除该‘\’字符，最终命令将如下所示。

# kubeadm join 192.168.0.47:6443 --token nu06lu.xrsux0ss0ixtnms5 –discovery token-ca-cert-hash sha256:f996ea35r4353d342fdea2997a1cf8caeddafd6d4360d606dbc82314683478hjmf7

一旦Kubernetes成功初始化，您必须允许您的用户开始使用集群。在我们的场景中，我们将使用 root 用户。您也可以使用 sudo 用户启动集群，如下所示。

要使用root，请运行：

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

要使用启用 sudo 的用户，请运行：

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

现在确认kubectl命令已激活。

# kubectl get nodes
检查节点状态

此时，您将看到主节点的状态为“ NotReady ”。这是因为我们尚未将 pod 网络部署到集群。

pod 网络是集群的覆盖网络，部署在现有节点网络之上。它旨在实现跨 pod 的连接。

步骤 5：设置你的 Pod 网络

部署网络集群是一个高度灵活的过程，具体取决于您的需求，并且有许多可用选项。由于我们希望尽可能简化安装，我们将使用Wea​​venet插件，它不需要任何配置或额外的代码，并且它为每个 pod 提供一个 IP 地址，这对我们来说非常好。如果您想查看更多选项，请点击此处。

这些命令对于获取 pod 网络设置非常重要。

# export kubever=$(kubectl version | base64 | tr -d '\n')
# kubectl apply -f "https://cloud.weave.works/k8s/net?k8s-version=$kubever"
设置 Pod 网络

现在，如果您检查主节点的状态，它应该是“就绪”。

# kubectl get nodes
检查主节点的状态

接下来，我们将工作节点添加到集群中。

将工作节点添加到 Kubernetes 集群

加入 Kubernetes 集群时，每个工作节点上都将执行以下指令。

步骤 1：准备主机名、防火墙和 SELinux

首先在worker-node-1和worker-node-2上设置主机名，然后将主机条目添加到/etc/hosts文件中。

# hostnamectl set-hostname 'node-1'
# cat <<EOF>> /etc/hosts
192.168.0.47 master-node
192.168.0.48 node-1 worker-node-1
192.168.0.49 node-2 worker-node-2
EOF

接下来，使用ping 命令从工作节点ping主节点，以确认更新的主机文件正常工作。

# 192.168.0.47

接下来，禁用SElinux并更新防火墙规则。

# setenforce 0
# sed -i --follow-symlinks 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/sysconfig/selinux
# firewall-cmd --permanent --add-port=6783/tcp
# firewall-cmd --permanent --add-port=10250/tcp
# firewall-cmd --permanent --add-port=10255/tcp
# firewall-cmd --permanent --add-port=30000-32767/tcp
# firewall-cmd --reload
# echo '1' > /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-iptables

步骤 2：设置 Docker-CE 和 Kubernetes Repo

首先使用 DNF 配置管理器添加 Docker 存储库。

# dnf config-manager --add-repo=https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

接下来，添加containerd.io包。

# dnf install https://download.docker.com/linux/centos/7/x86_64/stable/Packages/containerd.io-1.2.6-3.3.el7.x86_64.rpm

安装这两个包后，安装最新版本的docker-ce。

# dnf install docker-ce

启用并启动docker服务。

# systemctl enable docker
# systemctl start docker

您需要手动添加Kubernetes存储库，因为它们并非预先安装在CentOS 8上。

# 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

步骤3：在 CentOS 8 上安装 Kubeadm

软件包仓库现已准备好，您可以继续安装kubeadm。

# dnf install kubeadm -y

启动并启用服务。

# systemctl enable kubelet
# systemctl start kubelet

步骤 4：将工作节点加入 Kubernetes 集群

我们现在需要kubeadm init生成的令牌来加入集群。如果您已将其复制到某个地方，则可以将其复制并粘贴到节点 1和节点 2 。

# kubeadm join 192.168.0.47:6443 --token nu06lu.xrsux0ss0ixtnms5  --discovery-token-ca-cert-hash sha256:f996ea35r4353d342fdea2997a1cf8caeddafd6d4360d606dbc82314683478hjmf78

正如最后一行所建议的，返回到主节点并使用以下命令验证工作节点 1和工作节点 2是否已加入集群。

# kubectl get nodes
检查 Kubernetes 集群中所有节点的状态

如果所有步骤都成功运行，那么你应该在master-node上看到node-1和node-2处于就绪状态。此时，你已在CentOS 8上成功部署了 Kubernetes 集群。

推荐阅读：如何在 Kubernetes 集群上部署 Nginx

一些限制

我们在此处创建的集群只有一个主节点，因此，如果主节点发生故障，您的集群可能会丢失数据，并且可能需要从头开始重新创建。

因此，我建议采用高可用性设置。

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