centos7如何搭建k8s

搭建Kubernetes（K8s）集群在CentOS 7上是一个复杂的过程，但通过以下步骤可以实现：安装必要的依赖、配置网络、安装Docker、安装Kubernetes组件、初始化集群、加入节点。首先，安装必要的依赖和工具，包括但不限于yum-utils和kubeadm。然后，配置网络以确保所有节点能够相互通信，使用工具如Flannel或Calico。接着，安装Docker，它是K8s默认的容器运行时。之后，安装Kubernetes组件kubeadm、kubelet和kubectl。初始化主节点，并使用kubeadm join命令将工作节点加入集群。现在，让我们逐步详细讲解这个过程。

一、安装必要的依赖

首先，需要确保系统已经安装了所有必要的依赖和工具。这里主要包括yum-utils和device-mapper-persistent-data等。通过以下命令安装这些工具：

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

这些依赖项是安装Docker和Kubernetes组件的前提条件。例如，yum-utils提供了一些实用工具用于管理YUM库和包；device-mapper-persistent-data和lvm2是与存储相关的依赖项，这些在安装Docker时必不可少。

二、配置网络

在Kubernetes集群中，各节点之间的网络通信至关重要。你可以选择使用Flannel、Calico等网络插件。以Flannel为例，首先需要配置sysctl以启用桥接网络数据包转发：

cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
sudo sysctl --system

接着，确保所有节点的防火墙允许必要的端口，如6443，2379-2380，10250等。可以通过以下命令开放这些端口：

sudo firewall-cmd --permanent --add-port=6443/tcp sudo firewall-cmd --permanent --add-port=2379-2380/tcp sudo firewall-cmd --permanent --add-port=10250/tcp sudo firewall-cmd --reload

三、安装Docker

Docker是Kubernetes默认的容器运行时。首先，添加Docker的YUM仓库：

sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

然后安装Docker：

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

启动并启用Docker服务：

sudo systemctl start docker sudo systemctl enable docker

确保Docker运行正常：

sudo docker run hello-world

四、安装Kubernetes组件

Kubernetes组件包括kubeadm、kubelet和kubectl。首先，添加Kubernetes的YUM仓库：

cat <<EOF | sudo tee /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://packages.cloud.google.com/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://packages.cloud.google.com/yum/doc/yum-key.gpg https://packages.cloud.google.com/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

然后安装这些组件：

sudo yum install -y kubelet kubeadm kubectl

启动并启用kubelet服务：

sudo systemctl enable kubelet sudo systemctl start kubelet

五、初始化主节点

在主节点上，使用kubeadm init命令初始化Kubernetes集群：

sudo kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

初始化完成后，按照提示执行以下命令以配置kubectl：

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

接着，部署Flannel网络插件：

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

六、加入节点

在每个工作节点上，使用主节点初始化时提供的kubeadm join命令将它们加入集群。例如：

sudo kubeadm join <master-ip>:6443 --token <token> --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash>

确保所有节点都已成功加入集群，可以通过以下命令查看节点状态：

kubectl get nodes

七、验证集群状态

为了确保集群正常运行，可以查看Pod和服务的状态：

kubectl get pods --all-namespaces kubectl get services --all-namespaces

通过这些步骤，你应该已经成功在CentOS 7上搭建了一个Kubernetes集群。关键点在于正确安装依赖、配置网络、安装Docker和Kubernetes组件、初始化主节点、以及正确地将工作节点加入集群。每一步都需要仔细操作，以确保最终集群的稳定性和可用性。

八、配置持久存储

在实际生产环境中，持久存储是必不可少的部分。Kubernetes支持多种存储后端，如NFS、GlusterFS、Ceph等。以NFS为例，首先在NFS服务器上配置共享目录：

sudo yum install -y nfs-utils sudo mkdir /var/nfs sudo chown nfsnobody:nfsnobody /var/nfs sudo chmod 755 /var/nfs echo "/var/nfs *(rw,sync,no_root_squash,no_subtree_check)" | sudo tee -a /etc/exports sudo exportfs -rav sudo systemctl start nfs-server sudo systemctl enable nfs-server

然后在Kubernetes集群中创建PersistentVolume和PersistentVolumeClaim：

apiVersion: v1 kind: PersistentVolume metadata: name: nfs-pv spec: capacity: storage: 10Gi accessModes: - ReadWriteMany nfs: path: /var/nfs server: <nfs-server-ip> --- apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata: name: nfs-pvc spec: accessModes: - ReadWriteMany resources: requests: storage: 10Gi

通过以下命令应用这些配置：

kubectl apply -f nfs-pv.yaml kubectl apply -f nfs-pvc.yaml

九、部署应用

在Kubernetes集群中部署应用，可以通过创建Deployment和Service资源。例如，部署一个简单的NGINX应用：

apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: nginx-deployment spec: replicas: 2 selector: matchLabels: app: nginx template: metadata: labels: app: nginx spec: containers: - name: nginx image: nginx:latest ports: - containerPort: 80 --- apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: nginx-service spec: selector: app: nginx ports: - protocol: TCP port: 80 targetPort: 80 type: NodePort

应用这些配置：

kubectl apply -f nginx-deployment.yaml kubectl apply -f nginx-service.yaml

通过以下命令查看服务状态和访问地址：

kubectl get services

十、监控和日志管理

为了确保集群的稳定运行，监控和日志管理是必不可少的。可以使用Prometheus和Grafana进行监控，Elastic Stack (ELK) 进行日志管理。安装Prometheus和Grafana，可以使用Helm进行快速部署：

helm repo add prometheus-community https://prometheus-community.github.io/helm-charts helm repo update helm install prometheus prometheus-community/kube-prometheus-stack

安装Elastic Stack，可以参考官方文档进行详细配置：

helm repo add elastic https://helm.elastic.co helm repo update helm install elasticsearch elastic/elasticsearch helm install kibana elastic/kibana

十一、高可用配置

为了提高Kubernetes集群的可用性，可以配置多个主节点和etcd集群。首先，准备多个主节点并安装必要的依赖和工具。然后，使用以下命令初始化高可用集群：

sudo kubeadm init --control-plane-endpoint "<load-balancer-dns>:6443" --upload-certs

按照提示保存初始化信息，并在其他主节点上使用这些信息加入集群：

sudo kubeadm join <load-balancer-dns>:6443 --token <token> --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash> --control-plane --certificate-key <certificate-key>

通过以下命令查看集群状态：

kubectl get nodes

这些步骤可以帮助你在CentOS 7上搭建一个高可用的Kubernetes集群。关键在于正确配置网络、持久存储、监控和日志管理，以及高可用配置，这些都是确保集群稳定运行的核心要素。

相关问答FAQs：

搭建 Kubernetes（K8s）集群在 CentOS 7 上是一个相对复杂的过程，但只要按照步骤进行，您就可以成功搭建一个功能齐全的集群。以下内容将详细介绍在 CentOS 7 上搭建 K8s 的步骤和注意事项。

1. CentOS 7 环境准备

在开始之前，确保您有一个干净的 CentOS 7 系统。建议使用至少两台主机，一台作为 Master 节点，另一台作为 Worker 节点。您需要进行以下环境准备：

更新系统软件包：
```
sudo yum update -y
```
安装必要的工具：
```
sudo yum install -y curl wget vim git
```

禁用 SELinux 和防火墙（在生产环境中请谨慎操作）：

sudo setenforce 0
sudo sed -i 's/^SELINUX=.*/SELINUX=permissive/' /etc/selinux/config
sudo systemctl stop firewalld
sudo systemctl disable firewalld

关闭交换分区（Swap）：

sudo swapoff -a
sudo sed -i '/swap/d' /etc/fstab

2. 安装 Docker

Kubernetes 依赖容器运行时，而 Docker 是最常用的选择。以下是安装 Docker 的步骤：

安装 Docker：

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

启动并设置 Docker 开机自启：

sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker

验证 Docker 安装：
```
sudo docker run hello-world
```

3. 安装 Kubeadm、Kubelet 和 Kubectl

Kubeadm 是一个用于快速创建 Kubernetes 集群的工具，Kubelet 是集群的节点代理，而 Kubectl 是用于管理集群的命令行工具。

添加 Kubernetes YUM 源：

cat <<EOF | sudo tee /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://packages.cloud.google.com/yum/doc/rpm-package-repo.gpg
enabled=1
gpgcheck=1
gpgkey=https://packages.cloud.google.com/yum/doc/rpm-package-repo.gpg
EOF

安装 Kubeadm、Kubelet 和 Kubectl：

sudo yum install -y kubelet kubeadm kubectl

启动并设置 Kubelet 开机自启：

sudo systemctl start kubelet
sudo systemctl enable kubelet

4. 初始化 Kubernetes 集群

在 Master 节点上执行以下命令以初始化集群：

sudo kubeadm init --pod-network-cidr=192.168.0.0/16

初始化完成后，系统会给出一系列命令用于加入 Worker 节点，以及安装 CNI 插件的信息。

5. 配置 kubectl

为了让普通用户可以使用 kubectl 命令，您需要将 kubeconfig 文件复制到用户目录中：

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

6. 部署网络插件

Kubernetes 需要网络插件来实现 Pod 之间的通信。可以选择 Calico、Flannel 或 Weave 等插件。以下是以 Calico 为例进行安装：

kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml

7. 加入 Worker 节点

在 Worker 节点上，您需要使用 Master 节点初始化时提供的命令加入集群。例如：

kubeadm join <master-ip>:6443 --token <token> --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash>

8. 验证集群状态

在 Master 节点上，使用以下命令检查集群状态：

kubectl get nodes

如果所有节点的状态都是 Ready，那么集群搭建成功。

9. 常见问题与解决方法

如何处理 Kubelet 启动失败的问题？

Kubelet 启动失败可能由多种原因引起，包括配置文件错误、网络问题等。查看 Kubelet 日志可以帮助诊断问题：

journalctl -u kubelet

如何查看 Pod 的状态？

您可以使用以下命令查看 Pod 的状态：

kubectl get pods --all-namespaces

如何扩展 Kubernetes 集群？

要扩展集群，只需在新节点上安装 Docker、Kubeadm、Kubelet，并使用 kubeadm join 命令将其加入到集群中。

总结

在 CentOS 7 上搭建 Kubernetes 集群并不是一件简单的事情，但只要按照上面的步骤进行，您应该能够成功搭建并运行一个基本的 K8s 集群。了解 K8s 的基本概念、组件以及常用命令将有助于您更有效地管理和使用集群。

关于 GitLab 的更多内容，可以查看官网文档：
官网地址： https://gitlab.cn
文档地址： https://docs.gitlab.cn
论坛地址： https://forum.gitlab.cn

原创文章，作者：xiaoxiao，如若转载，请注明出处：https://devops.gitlab.cn/archives/50052