Mikel
来源： 阿里云ECS(Ubuntu)单节点Kubernetes部署——小白教程 – LifeOfCoding – 博客园
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开始部署
查看部署状态
安装网络插件
测试
排错工具
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参考资料:
前言
这篇文章是比较久之前写的了，无聊翻了下博客发现好几篇博文排版莫名其妙的变了… 于是修改并完善了下。当初刚玩k8s的时候真的是踩坑踩到怕，官方的指引很多不能直接使用，然后百度上找到的很多资料都是直接搬运官网ε=(´ο｀*)))唉。 最后还是硬着头皮百度谷歌了很久才算入了门。在这里写下这篇文章帮助下其他孩纸。
准备
在撸起袖子开干之前最好是对k8s有点基本的认识，比如什么是kubelet，啥是kubectl，配置文件又是什么东东之类的基础。可以翻看我其它有关k8s的文章简单了解下，虽然写得不好，但也不会很辣眼睛。有能力的还是到谷歌和官网看看（看英文版）。
环境、工具
阿里云学生机ECS、Ubuntu、docker、kubectl1.15.4、kubelet1.15.4、kubeadm1.15.4、
kubeadm、kubectl、kubelet简介
kubeadm
用于部署k8s的工具很多，kubeadm就是其中之一，因为比较简单、好上手所以用的比较多，这是一个命令行的工具，可以通过一条简单的命令就把k8s部署好。
kubectl
kubectl也是一个命令行工具，用来管理集群。在用kubeadm工具部署好集群环境后，几乎所有的操作都是通过kubectl来完成的。啥操作？那多了去咯，譬如在k8s中运行一个应用、部署应用服务、查看集群环境等等。最基本的一条命令就是
kubectl create
这条命令用于创建资源，什么是资源？k8s集群中所有东西都可以看做是资源，如用户凭证，用户角色以及用于 ”存放“ 容器的pod等。
kubectl create -f xxx.yaml
如上命令就是用配置文件创建资源的例子。”-f“ 用来指定配置文件，”xxx.yaml“就是配置文件，配置文件可以是yaml格式也可以是json，不过yaml用的比较多。配置文件基本上就是对资源属性的描述，并不难。
配置文件可以是本地文件也可以是网络上的文件，k8s官网的很多配置文件都是直接引用”raw.githubusercontent.com“的内容。当然，不用配置文件，直接使用命令行也是可以创建一些简单资源的：
kubectl create serviceaccount admin-user -n kubernetes-dashboard
这就创建了一个serviceaccount资源。
kubelet
kubelet是一个自动管理、调度集群资源的程序，不需要像kuectl一样手动去操纵它从而完成某些需求，只要懂得如何进行配置，如何查看日志即可。kubelet的配置项非常非常多，但是作为新手不用太过于关注，简单了解即可。
安装kubeadm、kubectl、kubelet
配置软件源
默认apt软件源里没有这几个软件，需要添加谷歌官方的软件源。但是因为官方提供的源无法访问，所以这里改成阿里的源：
curl -s https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/doc/apt-key.gpg | apt-key add -
cat <<EOF >/etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
deb https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/ kubernetes-xenial main
EOF
apt-get update
命令说明：
1.通过下载工具下载位于https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/doc/apt-key.gpg的deb软件包密钥，然后通过”apt-key”命令添加密钥
2.通过cat把源deb https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/ kubernetes-xenial main写入到”/etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list”
*此处下载工具使用curl，若未安装，先执行如下命令安装。“apt-transport-https”工具允许apt通过https来下载软件，可以不用安装这个，只装curl
apt-get update && apt-get install -y apt-transport-https curl
完成以上步骤，可通过”apt-key list”命令看到类似如下的密钥信息:
查看”/etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list”,如下:
选择软件版本
kubeadm、kubectl、kubelet三者的版本要一致，否则可能会部署失败，小版本号不同倒也不会出什么问题，不过尽量安装一致的版本。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。
可以通过”apt-cache madison”命令来查看可供安装的软件的版本号
例：
apt-cache madison kubeadm kubelet kubectl
开始安装
这里安装的版本是”1.15.4-00″，别忘了后面的”-00″。
需要注意，安装kubeadm的时候，会自动安装kubectl、kubelet和cri-tool，安装kubelet时则会自动安装kubernetes-cni，如下：
然而这并不是一件好事，仔细看会发现自动安装的kubectl和kubelet是最新版本的，与kubeadm版本不一致。。。
所以应该更改安装顺序，先安装kubectl和kubelet，命令如下：
apt-get install kubectl=1.15.4-00 kubelet=1.15.4-00 kubeadm=1.15.4-00
如果不想让软件更新，可以输入:
apt-mark hold kubeadm kubectl kubelet
允许更新：
apt-mark unhold kubeadm kubectl kubelet
部署前准备
关闭防火墙
阿里云ECS的ufw默认是”inactive”，即处于关闭状态，这步可以跳过
在ubuntu下，可以使用”ufw”管理防火墙。
查看防火墙状态：
ufw status
禁用防火墙:
ufw diable
启用防火墙:
ufw enable
关闭selinux(可跳过)
阿里云ecs没有selinux，这步跳过。如果是其它服务器提供商，如下是网上找到的方法，在此不作验证:
- 修改/etc/selinux/config文件中设置SELINUX=disabled，然后重启服务器
- 使用setenforce
- setenforce 1 设为enforcing模式
- setenforce 0 设为permissive模式
关闭swap
kubelet1.8+要求把swap关闭，详细原因可以访问Kubernetes 设计分析: 为什么 kubelet 运行时不能打开 swap？
如果你非要开启swap的话，可以配置”–fail-swap-on flag”参数。
- 临时修改，重启复原
- 关闭
swapoff -a- 开启
swapon -a - 永久修改，重启生效
- 把根目录文件系统设为可读写
sudo mount -n -o remount,rw /- 修改”/etc/fstab”文件，在”/swapfile”一行前加#禁用并保存退出重启服务器
配置并开启kubelet服务(可跳过)
貌似安装kubelet的时候会自动配置好。这步可以跳过。
kubelet --network-plugin=cni
systemctl enable kubelet
修改Docker的cgroup-driver
docker的cgroup-driver应该与kubelet的一致，kubelet默认为“systemd”。
方法一，修改docker的cgroup-driver为systemd
编辑”/etc/docker/daemon.json”（如果没有这个文件就自己新建一个）
添加如下信息:
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
注意，如果之前添加了其它的镜像源，或者添加了其它参数，需要在其它配置项后用“,”逗号隔开，再添加新的配置项，否则配置文件会解析失败。
修改完后保存，重新载入配置文件，重启docker
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker
方法二，修改kubelet的cgroup-driver为cgroupfs
修改”/etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf”文件(该文件在安装kubelet时生成)，在”Environment=”KUBELET_KUBECONFIG_ARGS=”后增加–cgroup-driver=cgroupfs
Environment="KUBELET_KUBECONFIG_ARGS=--bootstrap-kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.conf --cgroup-driver=cgroupfs"
配置iptable转发规则
docker 1.13+ 版本，启动后默认把iptable的FORWARD策略改为DROP，可能会影响k8s集群报文转发功能，需要修改FORWARD链的默认策略为ACCEPT。
- 查看iptables策略
iptables -vnL
- 临时修改
iptables -P FORWARD ACCEPT
- 永久修改
修改docker的service文件，文件路径”/lib/systemd/system/docker.service”，添加
ExecStartPost=/sbin/iptables -P FORWARD ACCEPT # 当docker启动后会额外执行此条命令。此行加到ExecStart行下面。
重启docker
systemctl daemon-reload
systemctl start docker
systemctl enable docker
开始部署
kubeadm init --kubernetes-version=v1.15.4 --ignore-preflight-errors=NumCPU --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers
参数说明:
- “kubernetes-version”：指定k8s的版本，对于不同版本k8s，kubeadm会去拉取不同版本的镜像。
- “–pod-network-cidr”: 指定使用”cidr”方式给pod分配IP，参数的数值必须跟接下来要安装的网络插件flannel的配置一致， 否则flannel部署失败。后面用到的网络插件为flannel，flannel配置文件中默认的数值是“10.244.0.0/16”。
- “–image-repository”: 指定镜像仓库，kubeadm默认的仓库地址没法访问，需要指定为阿里云的地址——”registry.aliyuncs.com/google_containers”
- “–ignore-preflight-errors”：kubeadm在初始化之前，会执行“preflight”(预检)，当条件不满足时会报错并停止初始化进程，但是有些报错并不会影响集群的初始化，因此可以指定该参数忽略特定的错误。阿里云学生机cpu只有单核，而k8s要求双核及以上，所以需要指定参数”–ignore-preflight-errors=NumCPU”。
该参数的用法如下：
--ignore-preflight-errors=<option>
<option>就是错误的类型，如上图所示，错误提示是”[ERROR NumCPU]”，那么参数就写成:
--ignore-preflight-errors=NumCPU
查看部署状态
当看到上述信息就表示集群Master节点初始化成功，在同一网络下的机器上同样地安装kuneadm、kubelet并配置好环境之后，即可通过”kubeadm join”命令连接到Master节点使集群成为多节点集群:
kubeadm join 192.168.1.73:6443 --token gkp9ws.rv2guafeusg7k746 \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:4578b17cd7198a66438b3d49bfb878093073df23cf6c5c7ac56b3e05d2e7aec0
该token默认有效期为24小时，可通过”kubeadm token create –print-join-command”命令创建新token，并打印连接命令:
初始化成功后，在master节点上可以通过kubectl命令来查看集群上资源的状态，但是kubectl在访问API Server时需要认证，否则会出现”The connection to the server localhost:8080 was refused”这样的错误。有如下两种解决方法：
一、
认证信息在”/etc/kubernetes/admin.conf”文件里，所以需要把文件拷贝到”$HOME/.kube/config/”下，
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
这段命令会在初始化成功后打印出来，直接拷贝即可。
二、
也可以直接添加环境变量指定文件地址：
export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf
可以把这条变量添加到”/etc/profile”，然后”source /etc/profile”。
配置好后，通过”kubectl get node”即可看到集群的所有节点状态:
可以看到当前节点处于”NotReady”状态，通过”kubectl describe node <your_node>”命令查看node情况，<your_node>替换成自己的节点名，此时可以看到这样的信息:
在”Ready”一行，”status”为”false”，”message”提示”Runtime newtwork not ready”，意思是网络插件未准备好，所以此时应该给集群安装网络插件。
安装网络插件
网络插件有很多种，此处选择”flannel”，flannel的安装比较简单，直接指定配置文件，用”kubectl”安装即可。配置文件如下:
flannel.yaml
博客园markdown的details标签不好用，格式可能有点问题，给个github的传送门
128行的network数值应与”kubeadm”初始化时指定的”–pod-network-cidr”一致，该值表示给pod分配ip时的ip前缀。
创建好配置文件后，通过”kubeclt”安装flannel:
kubectl create -f <flannel_yaml_path>
把<flannel_yaml_path>替换成自己的配置文件路径，执行命令后稍等片刻，单节点k8s集群就部署好了。
测试
处理taint
默认情况下，出于安全考虑，master节点会被打上一个叫”NoSchedule”的Taint(污点)，可以通过”kubectl describe”看到:
这个taint使得master节点不能被调度，也就是说master节点不能部署应用，由于现在搭建的是单节点集群，当前节点既充当master又得充当worker，所以需要把这个taint去掉:
kubectl taint node <node_name> <taint>-
<node_name>替换成自己节点名称，<taint>替换成taint，如:
kubectl taint node yo node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule-
注意别忘了taint后面的横杠”-“，”-“表示“减号”，即把taint去掉。如果想把”taint”加回去，只需要把”-“去掉，并在”:”前加上”=”，如”kubectl taint node yo node-role.kubernetes.io/master=:NoSchedule”
运行nginx:
docker pull nginx
kubectl run nginx --image=nginx
稍等片刻nginx就部署好了，可以通过”kubectl get pods –all-namespaces”查看，或者直接访问”curl localhost:80″。
排错工具
kubectl
kubectl get <resource_type>
“kubectl get”可以列出集群环境中的某类资源，对于k8s，几乎所有内容都是“资源”，如Node、Pod、Service等，只要把”<resource_type>”替换成想查看的资源类型即可。
如查看节点资源:
kubectl get node
对于pod等其它的资源，kubectl的用法会有些许不同。k8s使用”namespace”来对集群中的资源进行分组管理，可以把”namespace”当做“分组的名称”，也可以把”namespace”当做k8s集群中的”集群”，不同”namespace”的资源在逻辑上彼此隔离，以此提高安全性，提高管理效率。用kubeectl查看这些个资源时，需要用”-n”来指定”namespace”，如：
kubectl get pod -n kube-system
还可以用”–all-namespaces”来查看所有”namespaces”下的资源:
kubectl get pod --all-namespaces
kubectl describe <resource_type> <resource_name>
对于处于异常状态的资源，可以使用该命令查看其详细信息，只要把<resource_type>替换成资源类别，把<resource_name>替换成资源名称即可，当然也还需要用”-n”指明”namespaces”。
如:
kubectl describe pod -n kubernetes-dashboard kubernetes-dashboard-6b855d4584-9sgsk
然后就可以看到该pod的事件信息:
docker ps -a
该命令可以查看当前所有docker容器，”-a”表示所有容器，当不加该参数时，显示的则是正在运行的容器。由于要查看的是k8s相关的容器，以此可以使用管道命令和”grep”对显示结果进行筛选:
docker ps -a | grep kube
对于处于”Exited”状态的异常容器，使用”docker logs <container_id>”命令查看容器日志。如：
docker logs 37443d902aee
此处”37443d902aee”是我机器上”kubernetes-dashboard”的容器id。
