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Containerd+Kubernetes搭建k8s集群

XiaoHH Superme 2024-06-22 00:01:02

简介Containerd+Kubernetes搭建k8s集群

Containerd+Kubernetes搭建k8s集群

文档说明
安装软件的版本和下载地址
环境说明
- 服务器准备
- 负载均衡IP地址准备
安装步骤
搭建kubernetes集群
- 初始化集群
- 设置kubelet开机自启动
安装 Calico 网络插件
安装MetalLB负载均衡器
部署应用
- 部署nginx
- 暴露给外网访问

文档说明

之前写了一篇基于docker安装kubernetes的文章，这篇文档我们来使用containerd来安装kubernetes，相较于docker，containerd运行容器的时候效率更高，并且可以兼容docker镜像。基于docker安装kubernetes的文章地址：https://blog.csdn.net/m0_51510236/article/details/123477488

安装kubernetes之前，你需要准备如下配置的虚拟机或实体机进行安装（最少三台）：

CPU：2核
内存：2GB
硬盘：50GB

上面的是最低配置，你可以根据自己的硬件条件提高配置。

安装软件的版本和下载地址

对应软件版本和下载地址如下表：

软件名称(软件说明)	版本	下载地址
CentOS(操作系统)	7-2207-02	阿里源/清华源
kubernetes(容器编排工具)	1.26.5	文档内提供
containerd(容器服务)	1.6.21	点击下载
libseccomp(计算插件)	2.5.4	点击下载
runc(容器运行时)	1.1.7	点击下载
Calico(网络插件)	3.25	文档内提供
Metallb(负载均衡插件)	v0.13.9	文档内提供

部分软件是在国外服务器下载，如果下载过慢可以私信我获取

环境说明

服务器准备

服务器列表：

服务器名称	IP地址	配置	服务器用途
k8s-master	192.168.79.50	2c2g50g	kubernetes的主节点
k8s-node01	192.168.79.52	2c2g50g	kubernetes的工作节点1
k8s-node02	192.168.79.54	2c2g50g	kubernetes的工作节点2

三台服务器均已准备好：
在这里插入图片描述

你还需要保证这些服务器之间能够互相ping同

负载均衡IP地址准备

metallb的loadbalancer需要一些预留的IP地址以用于负载均衡的IP地址分配，本篇文章预留的IP地址为192.168.79.60~192.168.79.69

安装步骤

环境设置

接下来我们需要在三台服务器上同时进行一些操作，所以你可以在Xshell上依次点击工具栏上的 工具(T) -> 发送键输入到(K) -> 已链接的会话(C) 来保证输入一条命令可以在三个终端执行，不同ssh工具设置方式不同，请自行查询。

步骤有点多，记得别漏了哦

关闭防火墙

使用以下命令关闭防火墙：

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
systemctl status firewalld

同时发送给三个终端，查看执行结果可以看到防火墙已经全部关闭了：
在这里插入图片描述

关闭SELinux

使用以下命令关闭SELinux：

sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config
setenforce 0

关闭swap分区

使用以下命令关闭swap分区：

# 永久关闭
swapLine=$(cat /etc/fstab | grep swap | awk '{print $1}')
sed -i "s/$swapLine/#$swapLine/" /etc/fstab
# 临时关闭
swapoff -a

成功之后使用 free -h 命令可以查看到swap分区的大小变为0了
在这里插入图片描述

设置主机名称解析

使用以下命令设置主机名称解析，但是需要注意要改为对应你们自己的IP地址哦：

cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.79.50 k8s-master
192.168.79.52 k8s-node01
192.168.79.54 k8s-node02
EOF

设置主机名称

这个设置需要每个主机单个设置，所以可以点击终端右上角的 OFF 按钮临时关闭输出命令到所有的会话：
在这里插入图片描述

每台服务器执行的命令

192.168.79.50: hostnamectl set-hostname k8s-master
192.168.79.52: hostnamectl set-hostname k8s-node01
192.168.79.54: hostnamectl set-hostname k8s-node02

设置完后记得点击每个终端右上角的 ON 按钮开启同时输出命令到所有终端哦：
在这里插入图片描述

加载 br_netfilter 模块

由于开启内核 ipv4 转发需要加载 br_netfilter 模块，所以加载下该模块，但是这个模块不会默认加载，所以我们开启后还要设置开机自动加载这个模块

# 设置开机自动加载这个模块
cat >> /etc/rc.d/rc.local << EOF
/usr/sbin/modprobe br_netfilter
EOF
chmod +x /etc/rc.d/rc.local
# 立刻加载
modprobe br_netfilter

桥接的IPv4流量传递到iptables

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 --system

升级操作系统内核

因为本次安装的版本为 1.26.5 ，为第二新的版本，可能由于内核版本较低导致安装失败，所以我们执行这个步骤将内核升级到最新的稳定版本

导入elrepo gpg key

rpm --import https://www.elrepo.org/RPM-GPG-KEY-elrepo.org

安装elrepo YUM源仓库

yum -y install https://www.elrepo.org/elrepo-release-7.0-4.el7.elrepo.noarch.rpm

安装kernel-lt版本

m1为长期稳定版本，lt为长期维护版本

yum --enablerepo="elrepo-kernel" -y install kernel-lt.x86_64

设置grub2默认引导为0

grub2-set-default 0

重新生成grub2引导文件

grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg

重启

当上面命令全部执行完成后使用 reboot 命令重启电脑，以使升级的内核生效
在这里插入图片描述

重启之后使用 uname -r 查看系统内核版本，升级时间不同可能导致稳定的内核版本不一样：
在这里插入图片描述

安装ipset及ipvsadm

请求多的时候可能会导致响应过慢，安装这两个软件能够在一定程度上提升ipvs转发速度

yum install -y ipset ipvsadm

配置ipvsadm模块加载方式

添加需要加载的模块

cat > /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules << EOF
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack
EOF

授权、运行、检查是否加载

chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack

查看结果：
在这里插入图片描述

环境设置部分已经全部完成，现在可以开始正式按钻过软件了

安装containerd

下载containerd

可以使用以下命令下载containerd：

wget https://github.com/containerd/containerd/releases/download/v1.6.21/cri-containerd-cni-1.6.21-linux-amd64.tar.gz -O /usr/local/src/cri-containerd-cni-1.6.21-linux-amd64.tar.gz

因为是在github上下载较慢，为了节省时间我就提前下载好并上传到服务器上了：
在这里插入图片描述

解压containerd

需要将containerd解压到根目录，使用命令：

tar -zxvf cri-containerd-cni-1.6.21-linux-amd64.tar.gz -C /

可以查看containerd版本号：

containerd -version

执行结果：
在这里插入图片描述

生成containerd的配置文件

使用以下命令生成containerd的默认配置文件：

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

配置文件(/etc/containerd/config.toml)需要将 sandbox_image 的版本号改一下版本号和镜像地址，因为默认的镜像地址是在谷歌上的，谷歌国内访问不到

默认值：sandbox_image = “registry.k8s.io/pause:3.6”

目标值：sandbox_image = “registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.9”

修改结果：
在这里插入图片描述

启动containerd并设置开机自启动

systemctl enable --now containerd

安装runc

containerd自带有runc，但是自带的有些问题，所以我们还需要特意安装一遍稳定版的runc：
在这里插入图片描述

下载libseccomp

因为runc依赖于libseccomp计算库，所以我们使用以下命令下载libseccomp的源码压缩包：

wget https://github.com/opencontainers/runc/releases/download/v1.1.7/libseccomp-2.5.4.tar.gz

下载完成：
在这里插入图片描述

安装libseccomp

首先我们先将libseccomp的源码包解压：

tar -zxvf libseccomp-2.5.4.tar.gz

然后我们需要安装c语言的编译工具和libseccomp的gperf依赖

yum install -y gcc gcc-c++ gperf

执行安装

cd libseccomp-2.5.4
./configure
make && make install

查看是否安装成功：

find / -name libseccomp.so

查询结果：
在这里插入图片描述

下载runc

使用以下命令下载：

wget https://github.com/opencontainers/runc/releases/download/v1.1.7/runc.amd64

同理因为github下载较慢，我提前下载了然后上传到服务器上：
在这里插入图片描述

安装runc

# 删除containerd自带的runc
rm -rf /usr/local/sbin/runc
# 为我们自己的runc赋予执行权限
chmod +x runc.amd64
# 将runc复制到安装目录
mv runc.amd64 /usr/local/sbin/runc

再次执行runc发现没有报错了：
在这里插入图片描述

安装kubernetes

配置kubernetes的yum源

需要配置阿里云的yum源，因为官方文档默认的yum源是在谷歌那，国内访问不到，可以执行以下命令配置yum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=0
repo_gpgcheck=0
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

安装kubernetes

配置了yum源之后可以直接使用yum命令安装kubernetes

yum install -y kubeadm-1.26.5 kubectl-1.26.5 kubelet-1.26.5

配置cgroup驱动改为systemd

我们需要将kubernetes的cgroup改为systemd，需要将 /etc/sysconfig/kubelet 的内容改为 KUBELET_EXTRA_ARGS="--cgroup-driver=systemd"，使用以下命令：

sed -i 's/KUBELET_EXTRA_ARGS=/KUBELET_EXTRA_ARGS="--cgroup-driver=systemd"/g' /etc/sysconfig/kubelet

修改之后：
在这里插入图片描述

搭建kubernetes集群

上面我们已经完成了kubernetes的安装，接下来我们要开始搭建集群了

初始化集群

这一步只需要在master上执行就好了，所以点击master上面的 OFF 按钮关闭发送命令至所有终端：
在这里插入图片描述

我们可以使用以下命令初始化（注意修改master的IP地址）：

kubeadm init 
--apiserver-advertise-address=192.168.79.50 
--image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers 
--kubernetes-version=v1.26.5 
--service-cidr=10.96.0.0/12 
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16 
--cri-socket=unix:///var/run/containerd/containerd.sock

配置的内容解析

--apiserver-advertise-address=192.168.79.50：k8s-master的地址，注意修改为自己的master地址
--image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers：默认的镜像拉取地址在谷歌，所以这里改为阿里云的镜像地址
--kubernetes-version=v1.26.5：kubernetes的版本号
--service-cidr=10.96.0.0/12：service的网段
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16：pod的网段地址，注意之后安装Calico网络插件的时候还会用到这个地址
--cri-socket=unix:///var/run/containerd/containerd.sock：设置cri的socket使用containerd的sock

看到这个代表初始化成功：
在这里插入图片描述

按照提示本地执行代码：

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

远程执行的代码需要改一下，需要加上 --cri-socket=unix:///var/run/containerd/containerd.sock ，所以执行：

kubeadm join 192.168.79.50:6443 --token 9i3lvb.2m4aoo1672t4edra 
	--discovery-token-ca-cert-hash sha256:a41c37db5378cd1fad77a2537a3dd64117465c4a33c9de7825abc3daa847b8d0 
	--cri-socket=unix:///var/run/containerd/containerd.sock

可以查看加入集群的结果：
在这里插入图片描述

使用 kubectl get nodes -o wide 命令查看加入到的集群：
在这里插入图片描述

设置kubelet开机自启动

需要设置kubelet开机自启动，这样开机才会自动运行kubernetes

systemctl enable --now kubelet

安装 Calico 网络插件

Calico对应版本的官网地址：https://docs.tigera.io/calico/3.25/getting-started/kubernetes/quickstart

可以使用官网的这行命令在master当中执行安装Calico：
在这里插入图片描述

命令：

kubectl create -f https://raw.githubusercontent.com/projectcalico/calico/v3.25.1/manifests/tigera-operator.yaml

查看执行结果：
在这里插入图片描述

需要过一段时间才能安装成功，因为要拉取插件，可使用命令查看安装结果：

kubectl get all -n tigera-operator

看到这个则代表安装成：
在这里插入图片描述

还需要自定义资源安装，不能直接执行这个文件，需要将这个文件下载下来然后改一点东西：
在这里插入图片描述

使用命令下载：

wget https://raw.githubusercontent.com/projectcalico/calico/v3.25.1/manifests/custom-resources.yaml
cat custom-resources.yaml

查看内容，我们需要将pod网段改为我们初始化集群时候设置的 10.244.0.0/16：
在这里插入图片描述

使用命令即可修改：

sed -i 's/cidr: 192.168.0.0/cidr: 10.244.0.0/g' custom-resources.yaml
cat custom-resources.yaml

查看修改后的结果：
在这里插入图片描述

现在可以直接执行它：

kubectl create -f custom-resources.yaml

查看执行结果：
在这里插入图片描述

时间比较长，所以监控创建结果：

watch kubectl get all -o wide -n calico-system

当STATUS全部变为Running的时候就代表安装成功了：
在这里插入图片描述

接下来可以开始下一步了

安装MetalLB负载均衡器

metallb是用于kubernetes的Service暴露LoadBalancer的负载均衡器，官网地址：https://metallb.universe.tf/installation/

修改 kube-proxy 的配置文件

按照官网的意思修改：
在这里插入图片描述

执行命令：

kubectl edit configmap -n kube-system kube-proxy

仅需要修改我标出来的地方即可：
在这里插入图片描述

安装MetalLB

执行以下命令即可安装：

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/metallb/metallb/v0.13.9/config/manifests/metallb-native.yaml

查看执行结果（提前下载了文件）：
在这里插入图片描述

使用命令查看部署结果：

kubectl get all -n metallb-system

同样的所有的STATUS都为Running状态则为安装成功：
在这里插入图片描述

为MetalLB分配IP地址

我们可能会创建多个对外暴露的Service，所以需要分配多个没有用到的IP地址给MetalLB，新增一个 metallb-ip-pool.yaml 文件，文件内容为：

apiVersion: metallb.io/v1beta1
kind: IPAddressPool
metadata:
  name: first-pool
  namespace: metallb-system
spec:
  addresses:
  # 注意改为你自己为MetalLB分配的IP地址
  - 192.168.79.60-192.168.79.69

---

apiVersion: metallb.io/v1beta1
kind: L2Advertisement
metadata:
  name: example
  namespace: metallb-system
spec:
  ipAddressPools:
  - first-pool

查看文件内容：
在这里插入图片描述

执行这个文件：

kubectl apply -f metallb-ip-pool.yaml

查看执行结果：
在这里插入图片描述

接下来我们就可以部署应用了

部署应用

部署nginx

我会部署一个nginx程序并通过metallb的地址池暴露访问地址给外网访问，使用命令部署一个nginx：

kubectl create deployment nginx --image=nginx

这个命令会在dockerhub当中拉取一个最新版的nginx并运行，可以查看运行结果：
在这里插入图片描述

同样使用命令查看部署情况

kubectl get deploy,pod -o wide

STATUS为Running：
在这里插入图片描述

暴露给外网访问

应用部署成功，现在需要创建一个LoadBalancer给外网访问了，使用命令将nginx暴露到外网，service类型为LoadBalancer：

kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=LoadBalancer

显示暴露成功：
在这里插入图片描述

使用命令查看Service的外网IP地址：
在这里插入图片描述

接下来可以访问 192.168.79.60 这个IP地址了，可以看到nginx响应成功：
在这里插入图片描述

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风语者！平时喜欢研究各种技术，目前在从事后端开发工作，热爱生活、热爱工作。

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升级操作系统内核

导入elrepo gpg key

安装elrepo YUM源仓库

安装kernel-lt版本

设置grub2默认引导为0

重新生成grub2引导文件

重启

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配置ipvsadm模块加载方式

安装containerd

下载containerd

解压containerd

生成containerd的配置文件

启动containerd并设置开机自启动

安装runc

下载libseccomp

安装libseccomp

下载runc

安装runc

安装kubernetes

配置kubernetes的yum源

安装kubernetes

配置cgroup驱动改为systemd

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