在虚拟机中的CentOS7集群中部署单master节点的k8s环境(v1.15)。

1、安装docker-ce

1.1 docker简介

最早的时候docker其实不是开源的，后来docker混得不太好，无奈之下创始人决定将docker开源（然后docker就火了），然后就有了docker这个开源项目，现在主要是由docker公司维护。

2017年年初，docker公司将原先的docker项目改名为moby，并创建了docker-ce和docker-ee。

这三者的关系是：

moby是继承了原先的docker的项目，是社区维护的的开源项目，谁都可以在moby的基础打造自己的容器产品
docker-ce（ Community Edition）是docker公司维护的开源项目，是一个基于moby项目的免费的容器产品
docker-ee（ Enterprise Edition）是docker公司维护的闭源产品，是docker公司的商业产品。

我们这里还是使用docker-ce的稳定版本，关于ce版本其实也有三个分支：

我们来看一下官网的解释：

Stable gives you latest releases for general availability.
Test gives pre-releases that are ready for testing before general availability.
Nightly gives you latest builds of work in progress for the next major release.

简单的打个比方来说就是：Stable就是稳定版，Test就是开发版，Nightly就是内测版

1.2 安装docker-ce

centos版本的decker-ce官方安装指导：

https://docs.docker.com/install/linux/docker-ce/centos/

这里我们主要是通过yum的方式来安装，如果出现无法连接docker官网的情况，建议检查一下网络，或者使用rpm的方式进行安装。

# 导入官网提供的repo
sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

# 安装docker及其相关组件
sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

注意这里我们需要校对一下密钥，确保和官网提供的无误。

# 启动docker
sudo systemctl start docker

# 跑个helloworld看看
sudo docker run hello-world

# 最后我们还要设置一下开机启动
sudo systemctl enable docker

2、准备工作

2.1 修改host文件(所有机器)

为了保证通信方便，每台主机上的/etc/hosts文件都需要进行修改，添加节点的IP地址和hostname

同时最好把每台主机的hostname也修改成和上面的host文件一样。

# 可以直接编辑文件
vim /etc/hostname

# 或者使用命令
hostnamectl set-hostname

2.2 关闭防火墙(所有机器)

因为k8s涉及的端口非常多，我们先把防火墙关了，如果安装了iptable也先关掉。

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# 关闭centos7自带的firewall防火墙
systemctl disable firewalld.service 
systemctl stop firewalld.service

我们来看一下官网对这些端口的描述。

Master 节点

规则	方向	端口范围	作用	使用者
TCP	Inbound	6443*	Kubernetes API server	All
TCP	Inbound	2379-2380	etcd server client API	kube-apiserver, etcd
TCP	Inbound	10250	Kubelet API	Self, Control plane
TCP	Inbound	10251	kube-scheduler	Self
TCP	Inbound	10252	kube-controller-manager	Self

Worker 节点

规则	方向	端口范围	作用	使用者
TCP	Inbound	10250	Kubelet API	Self, Control plane
TCP	Inbound	30000-32767	NodePort Services**	All

** NodePort 服务的默认端口范围。

任何使用 * 标记的端口号都有可能被覆盖，所以您需要保证您的自定义端口的状态是开放的。

虽然主节点已经包含了 etcd 的端口，您也可以使用自定义的外部 etcd 集群，或是指定自定义端口。您使用的 pod 网络插件 (见下) 也可能需要某些特定端口开启。由于各个 pod 网络插件都有所不同，请参阅他们各自文档中对端口的要求。

如果对安全性有要求，不放心关闭防火墙的话，最好还是修改一下防火墙的配置，放行这些端口。

2.3 同步时间(所有机器)

这里我们使用ntpdate来进行时间同步

# 使用yum安装ntpdate工具
yum install ntpdate -y

# 使用阿里云的源同步时间
ntpdate ntp1.aliyun.com

# 最后查看一下时间
hwclock

我们也可以在/etc/cron.hourly/下面直接新建一个文件，将ntpdate ntp1.aliyun.com这条命令写进去，这样cron就会每小时执行一次这个同步时间操作。关于cron可以点击这里了解。
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cat >>/etc/cron.hourly/synctime <<EOF
ntpdate ntp1.aliyun.com
EOF

2.4 设置selinux(所有机器)

来自官网的说明，必须把selinux改为permissive（直接生效无需重启）或者disabled（需要重启生效）

通过命令 setenforce 0 和 sed ... 可以将 SELinux 设置为 permissive 模式(将其禁用)。只有执行这一操作之后，容器才能访问宿主的文件系统，进而能够正常使用 Pod 网络。您必须这么做，直到 kubelet 做出升级支持 SELinux 为止。

setenforce 0
sed -i 's/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=permissive/' /etc/selinux/config

# 也可以直接修改/etc/selinux/config文件

关于SELinux的简单介绍，可以点击这里查看之前的博客。

3、安装kubeadm, kubelet 和 kubectl

3.1 简介

我们需要在每台机器上都安装以下的软件包：

kubeadm: 用来初始化集群的指令。
kubelet: 在集群中的每个节点上用来启动 pod 和 container 等。
kubectl: 用来与集群通信的命令行工具。

kubeadm 不能帮我们安装或管理 kubelet 或 kubectl ，所以我们需要保证他们满足通过 kubeadm 安装的 Kubernetes 控制层对版本的要求。然而控制层与 kubelet 间的 小版本号 不一致无伤大雅，不过请记住 kubelet 的版本不可以超过 API server 的版本。例如 1.8.0 的 API server 可以适配 1.7.0 的 kubelet，反之就不行了。

3.2 添加yum仓库(所有机器)

由于众所周知的原因，k8s官网提供的yum源并不能在国内正常使用，好在我们还可以使用阿里的镜像源。

# 新建一个yum源
vim /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo

# 添加下列内容到repo中
[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
exclude=kube*

使用yum安装kubeadm, kubelet 和 kubectl

yum clean all
yum repolist

yum install -y kubelet kubeadm kubectl --disableexcludes=kubernetes
# 启动kubelet并设置开机启动
systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

3.3 修改cgroup相关配置(所有机器)

## Create /etc/docker directory.
mkdir /etc/docker

# Setup daemon.
cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "100m"
  },
  "storage-driver": "overlay2",
  "storage-opts": [
    "overlay2.override_kernel_check=true"
  ]
}
EOF

mkdir -p /etc/systemd/system/docker.service.d

# Restart Docker
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

3.4 编辑环境变量(所有机器)

vim /etc/sysctl.conf
# 添加两行
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1

sysctl -p
systemctl daemon-reload

3.5 关闭swap分区(所有机器)

swapoff -a

vim /etc/fstab
# 注释掉swap分区启动挂载的那一行

# 重启机器
reboot

3.6 拉取镜像

我们可以使用kubeadm config images pull看看需要拉取哪些镜像版本，然后根据错误提示来对下面的版本进行修改。


# https://hub.docker.com/r/mirrorgooglecontainers/kube-apiserver/tags
docker pull mirrorgooglecontainers/kube-apiserver:v1.15.0

# https://hub.docker.com/r/mirrorgooglecontainers/kube-proxy/tags
docker pull mirrorgooglecontainers/kube-proxy:v1.15.0

# https://hub.docker.com/r/mirrorgooglecontainers/kube-controller-manager/tags
docker pull mirrorgooglecontainers/kube-controller-manager:v1.15.0

# https://hub.docker.com/r/mirrorgooglecontainers/kube-scheduler/tags
docker pull mirrorgooglecontainers/kube-scheduler:v1.15.0

# https://hub.docker.com/r/mirrorgooglecontainers/etcd/tags
docker pull mirrorgooglecontainers/etcd:3.3.10

# https://hub.docker.com/r/mirrorgooglecontainers/pause/tags
docker pull mirrorgooglecontainers/pause:3.1

# https://hub.docker.com/r/mirrorgooglecontainers/kubernetes-dashboard-amd64/tags
docker pull mirrorgooglecontainers/kubernetes-dashboard-amd64:v1.10.1

# https://hub.docker.com/r/coredns/coredns/tags
docker pull coredns/coredns:1.3.1

由于国内不能访问k8s官网，所以我们需要先使用docker拉取镜像，然后使用tag对其更改名称。

# 拉取docker上的镜像到本地
# https://hub.docker.com/r/mirrorgooglecontainers/kube-apiserver/tags
docker pull mirrorgooglecontainers/kube-apiserver:v1.15.0
# https://hub.docker.com/r/mirrorgooglecontainers/kube-proxy/tags
docker pull mirrorgooglecontainers/kube-proxy:v1.15.0
# https://hub.docker.com/r/mirrorgooglecontainers/kube-controller-manager/tags
docker pull mirrorgooglecontainers/kube-controller-manager:v1.15.0
# https://hub.docker.com/r/mirrorgooglecontainers/kube-scheduler/tags
docker pull mirrorgooglecontainers/kube-scheduler:v1.15.0
# https://hub.docker.com/r/mirrorgooglecontainers/etcd/tags
docker pull mirrorgooglecontainers/etcd:3.3.10
# https://hub.docker.com/r/mirrorgooglecontainers/pause/tags
docker pull mirrorgooglecontainers/pause:3.1
# https://hub.docker.com/r/mirrorgooglecontainers/kubernetes-dashboard-amd64/tags
docker pull mirrorgooglecontainers/kubernetes-dashboard-amd64:v1.10.1
# https://hub.docker.com/r/coredns/coredns/tags
docker pull coredns/coredns:1.3.1


# 使用tag对其改名，方便kubeadm直接拉取使用
docker tag mirrorgooglecontainers/kube-apiserver:v1.15.0 k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.15.0
docker tag mirrorgooglecontainers/kube-proxy:v1.15.0 k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.15.0
docker tag mirrorgooglecontainers/kube-controller-manager:v1.15.0 k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.15.0
docker tag mirrorgooglecontainers/kube-scheduler:v1.15.0 k8s.gcr.io/kube-scheduler:v1.15.0
docker tag mirrorgooglecontainers/etcd:3.3.10 k8s.gcr.io/etcd:3.3.10
docker tag mirrorgooglecontainers/pause:3.1 k8s.gcr.io/pause:3.1
docker tag mirrorgooglecontainers/kubernetes-dashboard-amd64:v1.10.1 k8s.gcr.io/kubernetes-dashboard-amd64:v1.10.1
docker tag coredns/coredns:1.3.1 k8s.gcr.io/coredns:1.3.1


# 删除掉多余的images
docker rmi mirrorgooglecontainers/kube-apiserver:v1.15.0
docker rmi mirrorgooglecontainers/kube-proxy:v1.15.0
docker rmi mirrorgooglecontainers/kube-controller-manager:v1.15.0
docker rmi mirrorgooglecontainers/kube-scheduler:v1.15.0
docker rmi mirrorgooglecontainers/etcd:3.3.10
docker rmi mirrorgooglecontainers/pause:3.1
docker rmi mirrorgooglecontainers/kubernetes-dashboard-amd64:v1.10.1
docker rmi coredns/coredns:1.3.1

最后效果如下

3.7 初始化master节点

--kubernetes-version就是我们这里使用的k8s版本
--apiserver-advertise-address 指明用Master的哪个interface与Cluster的其他节点通信。如果Master有多个interface，建议明确指定，如果不指定，kubeadm会自动选择有默认网关的interface
--pod-network-cidr 指定Pod网络的范围。Kubernetes支持多种网络方案，而且不同网络方案对–pod-network-cidr有自己的要求，这里设置为10.244.0.0/16是因为我们将使用flannel网络方案，必须设置成这个CIDR

1	kubeadm init --kubernetes-version=v1.15.0 --apiserver-advertise-address 192.168.100.50 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --service-cidr=10.96.0.0/12

注意红框中的那一串密钥要保存好，后面我们添加节点的时候需要用到。

3.8在master上配置kubectl

注意这里要切换到普通用户而不能使用root用户！

mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g)
 $HOME/.kube/config
# 多加一个kubectl的自动补全动能方便我们使用
echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bashrc

到这里我们检查一下是否安装顺利

# 获取集群状态
kubectl get cs
# 获取集群节点信息
kubectl get nodes

4、安装flannel网络(Master)

安装flannel

1 2	wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml -O kube-flannel.yml kubectl apply -f kube-flannel.yml

到这里master节点上面的操作就算是完成了

# 查看pod运行情况
kubectl get pods -n kube-system
# 查看并验证节点信息是否成功
kubectl get nodes

5、添加node

在node节点上使用root用户运行下列命令将node节点加入到集群中，下面的密钥就是刚刚前面生成的密钥，而这个192.168.100.50:6443就是master节点的IP地址和对应端口。

1	kubeadm join --token 3pyvba.siol4xy1rvf2om8k --discovery-token-ca-cert-hash sha256:c61cdd8b8ad5d34faece61867e76d539dbc243c1f206eacbab163895777c099e 192.168.100.50:6443

最后顺利启动之后应该是如下图所示

提示：

如果node节点上没有顺利出现running的话，很有可能是因为镜像被墙了无法顺利拉取镜像，这时我们需要按照步骤3.6中的操作来手动拉取镜像。

查看pod运行情况的命令

1	kubectl describe pod <PodName> --namespace=<namespace>

输出内容太长了，这里只截取一部分。