使用 kubeadm 部署 Kubernetes 集群（一）linux环境准备

蔚落 2024-02-17 10:57 63阅读 0赞

**目录**

一、 初始化集群环境

二、安装基础包

三、配置安装 docker 和 containerd 的需要的阿里云 yum 源

四、配置时间同步 三台都执行

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## kubeadm init 初始化 k8s 集群具体流程： ##

### 1、准备工作 ###

在执行 kubeadm init 命令之前，需要先准备好以下工作：  
1）、在每个节点上安装容器和 Kubernetes 组件，如 kubeadm、kubelet 和 kubectl。  
2）、确保节点之间可以互相通信，并且能够通过 DNS 解析域名。  
3）、配置节点的网络，使得节点之间可以通过 IP 地址互相通信。

### 2、检查主机名 ###

kubeadm 会检查节点的主机名是否符合 DNS 命名规范，即主机名必须只包含小写字母、数字和  
连字符，并且必须以字母或数字开头和结尾。

### 3、检查内核参数 ###

kubeadm 会检查节点的内核参数是否符合 Kubernetes 的最佳实践，如：  
1）禁用 swap 分区；  
2）启用桥接流量；  
3）启用 IP 转发；  
4）禁用 SELinux  
5）如果节点的内核参数不符合要求，kubeadm 将输出警告信息，并提供相应的解决方法。

##### 4、检查依赖软件 #####

kubeadm 会检查是否安装了必要的依赖软件，如 iptables、ipvs 等，并在需要时自动安装。

### 5、检查容器运行时 ###

kubeadm 会检查容器运行时，如 containerd 是否已安装并运行。如果容器运行时未安装或未运  
行，kubeadm 将输出错误信息。

### 6、生成证书和配置文件 ###

kubeadm 会生成证书和配置文件，用于授权和加密 Kubernetes 集群的通信。这些文件包括：  
1）CA 证书和私钥：用于签署和验证 Kubernetes 组件之间的通信；  
2）API Server 证书和私钥：用于验证 API Server 的身份；  
3）Kubernetes 服务账号和私钥：用于 Kubernetes 组件之间的认证；  
4）kubeconfig 文件：用于配置 Kubernetes 组件的访问权限。

### 7、部署 etcd ###

kubeadm 会部署 etcd，用于存储 Kubernetes 集群的状态和元数据。etcd 是 Kubernetes 控  
制面板的核心组件之一，用于保存 Kubernetes 的配置信息和状态信息。

### 8、部署控制面板组件 ###

kubeadm 会部署 Kubernetes 控制面板组件，如 kube-apiserver、kube-controllermanager、kube-scheduler 等。这些组件是 Kubernetes 集群的核心组件，用于控制集集群的状态  
和管理工作负载、服务发现等重要功能。

### 9、部署 kube-proxy、coredns ###

kubeadm 会部署 kubelet 和 kube-proxy、coredns

### 10、生成加入命令和配置文件 ###

kubeadm 初始化 Kubernetes 集群成功后，将生成一个加入命令（join command），用于将  
worker 节点加入集群。此外，kubeadm 还会生成默认的 Kubernetes 配置文件  
/etc/kubernetes/admin.conf，用于配置 kubectl 命令行工具连接到 Kubernetes API 服务器。

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## 一、 初始化集群环境 ##

准备三台 rocky8.8 操作系统的 linux 机器。每台机器配置：4VCPU/4G 内存/60G 硬盘  
环境说明：  
IP 主机名 角色 内存 cpu  
192.168.1.63 xuegod63 master 4G 4vCPU  
192.168.1.64 xuegod64 worker 4G 4vCPU  
192.168.1.62 xuegod62 worker 4G 4vCPU

开始配置

1、配置静态 IP：每台机器的网络模式要一致，能互相通信，机器网卡名字也要统一。

2、永久关闭 selinux 三台都执行

\[root@localhost ~\]\#

sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/selinux/config

\#注意：修改 selinux 配置文件之后，重启机器，selinux 才能永久生效  
\[root@localhost~\]\#

getenforce

执行结果是 Disabled

![53c8f5f2925f4edba4dbf046cf9b6dbd.png][]

注释：SELinux（Security-Enhanced Linux）是一种基于 Mandatory Access Control（MAC）的安  
全模块，它可以在 Linux 系统中提供强制访问控制机制。通过 SELinux，系统管理员可以对系统中的各种对象（如文件、进程、网络端口等）进行更加精细的安全控制，提高系统的安全性。  
在安装 k8s 时，关闭 SELinux 是因为默认情况下 SELinux 会阻止 Kubernetes 一些操作，如  
kubelet 对容器文件的访问等。为了避免由于 SELinux 导致 Kubernetes 运行不正常，建议在安装  
Kubernetes 之前关闭 SELinux。  
如果启用了 SELinux，需要针对 Kubernetes 进行特定的 SELinux 配置，以确保 Kubernetes  
正常工作。具体的操作如下：  
安装 policycoreutils-python 工具：  
yum install -y policycoreutils-python  
为 kubelet、kube-proxy 和 container runtime 的进程添加 SELinux 策略。例如，为  
kubelet 添加策略的命令为：  
semanage fcontext -a -t container\_runtime\_exec\_t /usr/local/bin/kubelet  
重载 SELinux 策略：  
restorecon -R /usr/local/bin/kubele

3.配置主机名

#在 192.168.1.63 上执行如下：
    hostnamectl set-hostname xuegod63 && bash
    #在 192.168.1.64 上执行如下：
    hostnamectl set-hostname xuegod64 && bash
    #在 192.168.1.62 上执行如下：
    hostnamectl set-hostname xuegod62 && bash

4、配置 hosts 文件：

修改三台每台机器的/etc/hosts 文件，在内容最后增加如下三行：

echo '
    192.168.1.63 xuegod63
    192.168.1.64 xuegod64
    192.168.1.62 xuegod62
    ' >> /etc/hosts

![b327b052e0794a7a9b351e2ef32069be.png][]

## 二、安装基础包 ##

1.安装基础包 三台都执行

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 sudo libaio-devel vim ncurses-devel autoconf automake  zlib-devel epel-release openssh-server socat conntrack telnet ipvsadm

2、配置主机之间无密码登录

\[root@xuegod63 ~\]\# ssh-keygen \#一路回车，不输入密码

把本地的 ssh 公钥文件安装到远程主机对应的账户  
\[root@xuegod63 ~\]\# ssh-copy-id xuegod63  
\[root@xuegod63 ~\]\# ssh-copy-id xuegod64  
\[root@xuegod63 ~\]\# ssh-copy-id xuegod62

同理：62和64执行

3、关闭所有主机 firewalld 防火墙

三台都执行

systemctl stop firewalld ; systemctl disable firewalld

如果生产机器，防火墙开启，不能关，也可以，但是要放行一些端口:  
如何在防火墙规则里放行端口：6443：Kubernetes API Server  
2379、2380：etcd 服务  
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 服务端口  
firewall-cmd --zone=public --add-port=6443/tcp --permanent  
\#--zone 指定了防火墙规则所属的区域，--add-port 指定了要开放的端口号和协议，--  
permanent 表示在重启后也会保留这个规则。

4、关闭交换分区 swap

\#临时关闭交换分区 三台都执行

swapoff -a

永久关闭：注释 swap 挂载 三台都执行  
\[root@xuegod63 ~\]\# vi /etc/fstab \#给 swap 这行开头加一下注释\#

\#/dev/mapper/rl-swap none swap defaults 0 0

![e16868287fb946329960ebb8c68caa08.png][]  
交换分区（Swap）是为了在内存不足时，把部分内存的数据交换到硬盘上，以释放内存空间的一种机制。这样，即使物理内存不足，也可以保证系统运行的稳定性和正常性。  
在安装 Kubernetes 时，需要禁用交换分区。这是因为 Kubernetes 在运行时需要使用大量的内存  
和 CPU 资源，如果系统开始使用交换分区，会导致性能下降，严重影响 Kubernetes 的正常运行。因此，为了保证 Kubernetes 的性能和稳定性，建议在安装 Kubernetes 时禁用交换分区

5、修改内核参数：

三台都执行  
\[root@xuegod63 ~\]\#

modprobe br_netfilter

modprobe 是一个 Linux 命令，它用于动态地加载内核模块到 Linux 内核中。br\_netfilter 是  
Linux 内核模块之一，它提供了桥接网络设备和 Netfilter 之间的接口。Netfilter 是 Linux 内核中的一个框架，它可以在数据包通过网络协议栈时进行修改或过滤。  
在 Kubernetes 中，br\_netfilter 模块用于实现 Kubernetes 集群中的网络功能。通过加载  
br\_netfilter 模块，我们可以确保在 Kubernetes 集群中使用的 iptables 规则正确应用  
\[root@xuegod63 ~\]\#

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

![9d8abeb71e994280a4603b708531f69c.png][]

1）net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables: 当数据包经过网桥时，是否需要将 IPv6 数据包传递给  
iptables 进行处理。将其设置为 1 表示启用。  
2）net.bridge.bridge-nf-call-iptables: 当数据包经过网桥时，是否需要将 IPv4 数据包传递给  
iptables 进行处理。将其设置为 1 表示启用。  
3）net.ipv4.ip\_forward: 是否允许主机转发网络包。将其设置为 1 表示启用。  
这些参数是为了让 Linux 系统的网络功能可以更好地支持 Kubernetes 的网络组件（如  
flannel、Calico 等），启用这些参数可以确保集群中的 Pod 能够正常通信和访问外部网络

## 三、配置安装 docker 和 containerd 的需要的阿里云 yum 源 ##

1.配置 三台都执行

yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

![c0e2b0ca17ec4255878d319565ec5878.png][]

如果有提示的直接y

![87be31b2fdf444829dc7775cb5048cc2.png][]

2、配置安装 k8s 命令行工具需要的阿里云的 yum 源

配置阿里云 Kubernetes 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=0
    EOF

备注：  
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86\_64/，  
这是 Kubernetes 官方在阿里云上提供的 yum 仓库地址，使用这个地址可以从阿里云上下载和安装  
Kubernetes 软件包。

## 四、配置时间同步 三台都执行 ##

在 xuegod63 上执行如下：  
开始安装 chrony 服务  
\[root@xuegod63 ~\]\# yum -y install chrony \#如果没有该服务安装一下  
\[root@xuegod63 ~\]\# systemctl enable chronyd --now \#设置 chronyd 开机启动并立即启  
动 chronyd 服务同步网络时间  
编辑 chronyd 配置文件，使用中国的时间服务器同步时间，速度更快

三台都加 添加阿里和腾讯时间同步源 配置文件 /etc/chrony.conf

cat >> /etc/chrony.conf <<EOF
    server ntp1.aliyun.com iburst
    server ntp2.aliyun.com iburst
    server ntp1.tencent.com iburst
    server ntp2.tencent.com iburst
    EOF

![c6054a0182134508aba00f3b030d79d8.png][]

chrony 是网络时间协议(NTP)的另一种实现,与网络时间协议后台程序(ntpd)不同,它可以更快地且  
更准确地同步系统时钟。  
两个主要程序：chronyd 和 chronyc  
chronyd：后台运行的守护进程，用于调整内核中运行的系统时钟和时钟服务器同步。它确定计算机增减时间的比率，并对此进行补偿  
chronyc：命令行用户工具，用于监控性能并进行多样化的配置。它在 chronyd 实例控制的计算机  
上工作服务 unit 文件： /usr/lib/systemd/system/chronyd.service  
监听端口： 323/udp，123/udp  
配置文件： /etc/chrony.conf  
ntpdate 和 chrony 是服务器时间同步的主要工具，两者的主要区别就是：  
1、执行 ntpdate 后，时间是立即修整，中间会出现时间断档；  
2、而执行 chrony 后，时间也会修正，但是是缓慢将时间追回，并不会断档。

重启 chronyd 服务  
\[root@xuegod62 ~\]\#

systemctl restart chronyd

配置时间定时同步

写个计划任务，定时同步时间：  
\[root@xuegod63~\]\# crontab -e  
5 \* \* \* \* /usr/bin/systemctl restart chronyd \#每5分钟同步一次

在 Kubernetes 集群中，各个组件之间的通信和协调都需要依赖时间的同步，如果集群中各节点时  
间不一致，可能会导致各种奇怪的问题，例如节点之间无法进行正确的 TLS 握手等。因此，建议在安装Kubernetes 集群之前，将集群中各个节点的时间同步到相同的时间源，保持时间的一致性

[53c8f5f2925f4edba4dbf046cf9b6dbd.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/06/1d4f9728314344bd88e79fb4ce758843.png
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