大数据与云计算——部署Kubernetes集群并完成nginx部署(超级详细！)

大数据与云计算——部署Kubernetes集群并完成nginx部署(超级详细！)

部署 Kubernetes 集群的基本思路如下：

1. 准备环境：

   • 选择适合的操作系统：根据需求选择适合的 Linux 发行版作为操作系统，并确保在所有节点上进行相同的选择。
   • 安装 Docker：在所有节点上安装 Docker，它将用于容器化应用程序和组件。
   • 安装 Kubernetes 工具：安装 kubectl、kubeadm 和 kubelet 工具，这些工具将用于集群的管理和配置。

2. 设置主节点 (Master Node)：

   • 选择一个节点作为主节点：通常是从节点中选择一台作为主节点，可以是任意一台具备足够资源的机器。
   • 初始化主节点：使用 kubeadm init 命令初始化主节点，并获取生成的加入令牌 (join token)。
   • 设置网络插件：选择并安装适当的网络插件，例如 Flannel、Calico 或 Weave，以便节点之间能够进行网络通信。

3. 添加从节点 (Worker Nodes)：

   • 在每个从节点上运行加入命令：使用之前生成的加入令牌，在每个从节点上运行 kubeadm join 命令，将其加入到集群中。
   • 确认节点加入：在主节点上运行 kubectl get nodes 命令，确保所有节点都成功加入集群。

4. 部署网络插件：

   • 根据选定的网络插件，按照其特定的部署和配置方式进行操作。这将确保各节点之间可以进行网络通信，并提供 Kubernetes 集群的网络功能。

5. 部署其他组件和应用程序：

   • 部署其他所需的核心组件，如 kube-proxy 和 kube-dns/coredns。
   • 部署您的应用程序或服务，可以使用 Kubernetes 的 Deployment、Service 或其他资源类型来管理它们。

6. 验证集群状态：

   • 运行 kubectl get nodes 和其他 kubectl 命令，以确保集群中的节点和组件正常工作。
   • 测试应用程序：在集群中部署的应用程序上运行测试，确保它们能够正常运行并与其他组件交互。

以上是部署 Kubernetes 集群的基本思路。具体的步骤和细节可能会因环境和需求而有所不同，但这个简要说明可以帮助您了解部署过程的大致流程。

接下来我们进行实操部署kubernetes集群和完成nginx服务。

开始部署Kubernetes集群

以下以root登录运行命令：

一、在所有节点安装和配置docker

1.安装docker所需的工具

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

2.配置阿里云的docker源

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

3.安装docker-ce、docker-ce-cli、containerd.io

yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

4.启动docker

systemctl enable docker	#设置开机自启
systemctl start docker		#启动docker

5. 设置镜像加速器
#设置镜像加速器，新建daemon.json文件（参考文献1）

cat <<EOF > /etc/docker/daemon.json
{
    "registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]
}

6.生成并修改containerd 的默认配置文件/etc/containerd/config.toml（参考文献2）

containerd config default > /etc/containerd/config.toml

将sandbox_image = “registry.k8s.io/pause:3.6”
修改为sandbox_image = “k8simage/pause:3.6”

重启 containerd 服务

systemctl daemon-reload  
systemctl restart containerd.service 

注：此步骤可以解决failed to pull image \“registry.k8s.io/pause:3.6\”； Failed to create sandbox for pod ：拉取 registry.k8s.io/pause:3.6 镜像等问题（具体错误问题可以通过运行以下命令查看日志：journalctl -xeu kubelet）
7.关闭防火墙

systemctl disable firewalld
systemctl stop firewalld

8.关闭selinux
#临时禁用selinux

setenforce 0

#或永久关闭，修改/etc/sysconfig/selinux文件设置

sed -i 's/SELINUX=permissive/SELINUX=disabled/' /etc/sysconfig/selinux

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

9.禁用交换分区

swapoff -a

#或永久禁用，注释掉/etc/fstab文件swap那一行

sed -i ‘s/.*swap.*/#&/’ /etc/fstab

10.修改内核参数
将桥接的IPv4流量传递到iptables的链（有一些ipv4的流量不能走iptables链，因为linux内核的一个过滤器，每个流量都会经过他，然后再匹配是否可进入当前应用进程去处理，所以会导致流量丢失），配置k8s.conf文件（k8s.conf文件原来不存在，需要自己创建的）

cat<<EOF> /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
net.ipv4.ip_forward=1
vm.swappiness=0                  
EOF

sysctl --system 

#重新加载系统全部参数，或者使用sysctl -p亦可


文献1：https://yebd1h.smartapps.cn/pages/blog/index?blogId=123605246&_swebfr=1&_swebFromHost=bdlite

二、在全部节点（个别单独说明的除外）上安装配置Kubernetes

1.配置Kubernetes阿里云源

cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[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
EOF

2.安装kubeadm、kubectl、kubelet（kubeadm和kubectl都是工具，kubelet才是系统服务，参考文献1）

yum install -y kubelet-1.14.2
yum install -y kubeadm-1.14.2

3.启动kubelet服务

systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

4. 生成当前版本的初始化配置文件到 /etc/kubernetes 目录下

kubeadm config print init-defaults > /etc/kubernetes/init-default.yaml

1）指定kube-apiserver广播给其他组件的IP地址
这个参数需要设置为主节点的IP地址，以确保其他节点可以访问到kube-apiserver
即：advertiseAddress: 1.2.3.4 -> advertiseAddress: [宿主机ip(内网)]
此项根据自己主节点的IP地址具体设定，本机设置的是：

advertiseAddress:192.168.95.20

2）指定安装镜像的仓库源
建议使用国内镜像如阿里云：
imageRepository: registry.aliyuncs.com/google_containers
注：我们开始会遇到以下初始化问题：

failed to pull image registry.k8s.io/kube-apiserver:v1.26.3

此设置结合kubeadm init命令的以下参数可以解决该问题：

--image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers

即初始化时：kubeadm init --image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers
初始化在后面
3）编辑/etc/hosts，添加一行：

192.168.95.20 k8s.cnblogs.com #需根据自己主机的IP地址进行修改

总体上第4步可以解决[kubelet-check] Initial timeout of 40s passed.这个复杂问题。
参考文献2：
https://blog.csdn.net/weixin_52156647/article/details/129765134
4）统一Kubernetes和docker的Cgroup Driver为systemd
修改/etc/docker/daemon.json 文件，添加如下参数：

vim /etc/docker/daemon.json 

#为了保持所有节点docker配置一致，所以其它节点的docker也改了

{
"registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"],	
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
}

重新加载 Docker

systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

5.在主节点上初始化Kubernetes
初始化之前先运行：

systemctl restart docker

kubelet命令补全

echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bash_profile

source .bash_profile

拉取镜像
列出Kubernetes集群启动所需的镜像列表。这些镜像包括控制平面组件（如kube-apiserver、kube-controller-manager和kube-scheduler）以及其他一些必要的组件（如etcd、CoreDNS等）
，并修改tag与所需版本保持一致。

kubeadm config images list

设置镜像源和脚本程序

vim image.sh

#!/bin/bash
url=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers
version=v1.14.2
images=(`kubeadm config images list --kubernetes-version=$version|awk -F '/' '{print $2}'`)
for imagename in ${images[@]} ; do
  docker pull $url/$imagename
  docker tag $url/$imagename k8s.gcr.io/$imagename
  docker rmi -f $url/$imagename
done

运行脚本

chmod u+x image.sh
./image.sh
docker images

docker images查看docker仓库中的镜像，发现所有的镜像都是以registry.aliyuncs.com/google_containers/开头，有的与kubeadm config images list中要求的镜像名称不一样。我们要修改镜像名称，即对镜像重新打个tag

docker images

显示结果：

docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserver:v1.14.10 k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.14.10

docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-controller-manager:v1.14.10 k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.14.10

docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-scheduler:v1.14.10 k8s.gcr.io/kube-scheduler:v1.14.10

docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.14.10 k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.14.10

docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.1 k8s.gcr.io/pause:3.1

docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/etcd:3.3.10 k8s.gcr.io/etcd:3.3.10

docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/coredns:1.3.1 k8s.gcr.io/coredns:1.3.1

修改完tag后再次查看发现镜像名和版本号与"kubeadm config images list"命令列出的Kubernetes集群启动所需的镜像列表保持一致了。

另一种方法我们也可以一个一个拉取镜像

kubeadm config images list

docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserver:v1.40.10
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-controller-manager:v1.40.10
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-scheduler:v1.40.10
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.40.10
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.1
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/etcd:3.3.10
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/coredns:1.3.1

再次查看docker镜像：

docker images

进行重置k8s集群

kubeadm reset

以解除端口占用，删除之前初始化时生成的配置文件等。
然后开始正式执行集群初始化：

kubeadm init --apiserver-advertise-address 192.168.95.20 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

执行信息出现：Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!成功完成集群初始化。


6. 配置节点
以下3条命令使用普通用户：

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

7.注意从节点加入时的命令和秘钥

kubeadm join 192.168.95.20:6443 --token 7em598.2cwgsvdgga5fohae \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:9fca7635ebe04c5fe7eccb8c30974ff0e4f7cb08785d1132956be9a800ded442

妥善保存此秘钥。

8.查看节点运行情况（NotReady状态）

kubectl get nodes

三、安装配置从节点Kubernetes

1.根据以上第一、二的相关步骤安装从节点软件及进行配置。
host1基本配置：

docker version

Kubectl version
kubeadm version
kubelet version

2.从节点加入集群（使用root用户）

kubeadm join 192.168.95.20:6443 --token 7em598.2cwgsvdgga5fohae \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:9fca7635ebe04c5fe7eccb8c30974ff0e4f7cb08785d1132956be9a800ded442

注：此步骤一般会遇到以下问题：

[ERROR CRI]: container runtime is not running:

这是因为用安转包安装的containerd,会默认禁用它作为容器运行时：

解决：
1）使用systemctl status containerd 查看状态
Active: active (running) 表示容器运行时正常运行

2）查看 /etc/containerd/config.toml文件，这个是容器运行时的配置文件
3）

vim /etc/containerd/config.toml

如果看到了这行：disabled_plugins : ["cri"]，
将这行用#注释或者将"cri"删除：
#disabled_plugins : [“cri”]或者
disabled_plugins : []
4）重启容器运行时

systemctl restart containerd

参考文献3：https://blog.csdn.net/weixin_52156647/article/details/129758753

四、在主节点上查看加入的从节点并解决随后的问题

kubectl get nodes

1.此时STATUS显示NotReady
解决：
1）所有集群的节点进行重装kubernetes-cni：

yum reinstall -y kubernetes-cni

2）在主节点上安装网络：
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/flannel-io/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml，其中要将185.199.108.133 raw.githubusercontent.com加入etc/hosts
（参考文献五：https://www.cnblogs.com/sinferwu/p/12726833.html）
3. 运行kubectl get nodes时出现的问题
1）couldn’t get current server API group list:
解决：
不能用root运行该命令。
2）kubernetes-admin问题
K8S输入 kubectl get nodes显示The connection to the server localhost:8080 was refused - did you specify the right host or port?
出现这个问题的原因是 kubectl 命令需要使用 kubernetes-admin 来运行。可能是系统环境不干净导致，例如重装 k8s 前未完全清空配置等。
解决方法：
（1）将主节点初始化后生成的/etc/kubernetes/admin.conf文件复制到从节点相应目录。

scp /etc/kubernetes/admin.conf  host1:/etc/kubernetes/

（2）在所有节点上设置环境变量并更新

echo "export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf" >> ~/.bash_profile 
source ~/.bash_profile

在https://www.ipaddress.com/查询raw.githubusercontent.com的真实IP。

再次运行

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

安装flannel成功！

再次通过kubectl get nodes命令获取集群节点列表时候发现host1集群状态一直处于NotReady状态，通过查看日志发现报错：

journalctl -f -u kubelet

由日志信息可知，报错原因是不能从/var/llib/kubelet/config.yaml下载到kubelet的配置。

错误原因估计是我之前没有做 kubeadm init就运行了systemctl start kubelet。
我们可以尝试将token更新，重新生成token，代码如下：

kubeadm token create --print-join-command

在主节点g更新token

复制输出的内容，在hsot1中运行

成功解决问题！
集群都是Ready状态！

参考文献六：https://www.cnblogs.com/eastwood001/p/16318644.html

五、测试Kubernetes

1.在主节点上运行：

kubectl create deployment nginx --image=nginx #创建一个httpd服务测试

kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort #端口就写80,如果你写其他的可能防火墙拦截了

kubectl get svc,pod   #对外暴露端口

2.使用主节点IP地址加保留的端口访问Nginx主页：
比如：

192.168.95.20:21729

显示连接失败
使用命令

kubectl describe pod nginx-77b4fdf86c-krqtk

显示结果：

open /run/flannel/subnet.env: no such file or directory 

发现我缺少相关cni网络配置文件。
我们要仔细检查查看各个节点，包括主节点是否有/run/flannel/subnet.env，内容应该是类似如下：

FLANNEL_NETWORK=10.244.0.0/16
FLANNEL_SUBNET=10.244.0.1/24
FLANNEL_MTU=1450
FLANNEL_IPMASQ=true

通过检查报错日志发现我缺少相关cni网络配置文件。

创建cni网络相关配置文件：

mkdir -p /etc/cni/net.d/

cat <<EOF> /etc/cni/net.d/10-flannel.conf
{"name":"cbr0","type":"flannel","delegate": {"isDefaultGateway": true}}
EOF

这里我们使用 cat 命令和重定向操作符 (<<)，将 {“name”:“cbr0”,“type”:“flannel”,“delegate”: {“isDefaultGateway”: true}} 内容写入到 /etc/cni/net.d/10-flannel.conf 文件中。

mkdir /usr/share/oci-umount/oci-umount.d -p
mkdir /run/flannel/

cat <<EOF> /run/flannel/subnet.env
FLANNEL_NETWORK=10.199.0.0/16
FLANNEL_SUBNET=10.199.1.0/24
FLANNEL_MTU=1450
FLANNEL_IPMASQ=true
EOF

这里在 <<EOF 和 EOF 之间，有多行文本，每行都包含一个环境变量的定义。具体来说：
FLANNEL_NETWORK=10.199.0.0/16 定义了名为 FLANNEL_NETWORK 的环境变量，并将其设置为 10.199.0.0/16。
FLANNEL_SUBNET=10.199.1.0/24 定义了名为 FLANNEL_SUBNET 的环境变量，并将其设置为 10.199.1.0/24。
FLANNEL_MTU=1450 定义了名为 FLANNEL_MTU 的环境变量，并将其设置为 1450。
FLANNEL_IPMASQ=true 定义了名为 FLANNEL_IPMASQ 的环境变量，并将其设置为 true。

若哪个节点没有该文件那就拷贝一份，再次进行部署，应该就不会报这个错了。
我们在host1节点检查一下：

cat /run/flannel/subnet.env
cat  /etc/cni/net.d/10-flannel.conf

通过命令查看到从节点已经有了相关cni网络相关配置文件。
如果缺少这些重要配置文件也会在集群日志中报错：

cni config uninitialized
5月 06 12:44:06 master kubelet[48391]: W0506 12:44:06.599700   48391 cni.go:213] Unable to update cni config: No networks found in /etc/cni/net.d
5月 06 12:44:07 master kubelet[48391]: E0506 12:44:07.068343   48391 kubelet.go:2170] Container runtime network not ready: NetworkReady=false reason:NetworkPluginNotReady message:docker: network plugin is not ready

上面配置都没问题的话，
最后也是成功显示nginx

Kubectl get nodes

这里的kubectl get nodes 命令将返回一个表格，其中包含了集群中所有节点的相关信息，如节点名称、状态、角色（master/worker）等。

浏览器网址输入

192.168.95.25:30722

或者输入CLUSTER-IP：

10.100.184.180

这样我们就成功部署Kubernetes集群,完成nginx部署了！

这些都是亲测过的，按照上面正常操作都可以成功部署，祝各位一切顺利。
最后暑假祝各位一切顺利，学的扎实通透，玩得开心。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-751669.html

到了这里，关于大数据与云计算——部署Kubernetes集群并完成nginx部署(超级详细！)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！