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Kubernetes 安装详细教程

Kubernetes 是一个容器编排平台，支持多种集群部署方式。本文将介绍基于 kubeadm 的 Kubernetes 集群安装流程。

1. 环境规划

在部署 Kubernetes 集群之前，需要进行环境规划。

集群类型选择

Kubernetes 集群分为两类：一主多从和多主多从。

• 一主多从集群：适合测试环境，部署简单，但由于单点故障风险不适合生产环境。
• 多主多从集群：适合生产环境，部署复杂性较高，安全性更高。

将采用一主两从集群结构。

主机角色划分

2. 安装方式选择

Kubernetes 提供三种主要的安装方式：

本次采用 kubeadm 工具进行安装。

3. 安装前准备

在安装之前，需要对环境进行充分准备。

系统版本检查

确保系统版本符合要求：

[root@master ~] cat /etc/redhat-releaseCentOS Linux 7.5.1804 (Core)

检查内核版本：

[root@k8s-master ~] uname -srLinux 3.10.0-1160.el7.x86_64

默认内核版本较低，需升级到 5.4 或更高版本。

时间同步

所有节点时间需同步，执行以下命令同步时间：

yum install -y ntpdatentpdate time.windows.com

防火墙配置

关闭防火墙和 iptables：

# 关闭 firewalld 服务systemctl stop firewalldsystemctl disable firewalld# 关闭 iptablessystemctl stop iptablessystemctl disable iptables

如果是云服务器，需确保私有网络互通并设置安全组规则。

主机名解析

配置主机名解析，建议使用内部 DNS 服务器：

cat > /etc/hosts << EOF127.0.0.1   localhost192.168.187.105 k8s-master192.168.187.106 k8s-node1192.168.187.107 k8s-node2EOF

4. 安装流程

开始正式安装过程。

安装 elrepo 仓库并升级内核：

# 更新 yum 源并安装内核yum -y updaterpm --import https://www.elrepo.org/RPM-GPG-KEY-elrepo.orgyum install -y https://www.elrepo.org/elrepo-release-7.el7.elrepo.noarch.rpmyum list available --disablerepo=* --enablerepo=elrepo-kernelyum -y --enablerepo=elrepo-kernel install kernel-lt

重新制作内核配置并重启系统：

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

确认内核版本：

[root@k8s-master ~] uname -srLinux 5.4.237-1.el7.elrepo.x86_64

2. 配置主机名和 hostname

设定主机名，并修改 hostname：

# Centos7.5及以上版本hostnamectl set-hostname k8s-master

或

# Centos7.9及以上版本hostnamectl set-hostname k8s-master

3. 网络和防火墙配置

确保网络接口配置正确，并启用必要的防火墙规则：

# 配置网络相关参数sysctl -pmodprobe br_netfiltersysctl net.ipv4.ip_forward=1sysctl net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1sysctl net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1

启用 IPVS 模块并加载：

yum -y install ipset ipvsadmcat > /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules << EOFipvsEOFchmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modulesbash /etc/sysconfig/modules/ipvs.functions

5. 安装 Docker 和容器运行环境

安装 Docker 并镜像加速：

# 卸载旧版本 Dockeryum remove docker docker-client docker-common# 初始化插件包yum -y install yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2# 添加 Docker 仓库yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo# 安装 Dockeryum -y install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

启动 Docker 服务并配置镜像加速：

systemctl start dockersystemctl enable dockersudo mkdir -p /etc/dockersudo tee /etc/docker/daemon.json << EOF{  "registry-mirrors": ["https://镜像仓库地址"]}EOFsudo systemctl daemon-reloadsudo systemctl restart docker

6. 安装 Kubernetes 组件

安装 kubeadm、kubelet 和 kubectl：

# YAML 格式：badges: []---java: false---frontEndUrl: ''kubernetesVersion: v1.21.10lastUpdate: 2024-03-15pattern: ''nodeCount: 1nodes:   - role: control-plane    hostname: k8s-master    lovelaceVersion: 1.10.3  - role: worker    hostname: k8s-node1    lovelaceVersion: 1.10.3  - role: worker    hostname: k8s-node2    lovelaceVersion: 1.10.3spec: {}tags: []title: clusterversion: 1.21.10# 命令执行：yum install -y kubelet-1.21.10 kubeadm-1.21.10 kubectl-1.21.10systemctl enable --now kubelet

7. 版本对应关系

根据文档，Docker v20.10 对应 Kubernetes v1.21.10。

8. 集群初始化

使用 kubeadm 初始化 master 节点：

kubeadm init --apiserver-advertise-address=192.168.187.105 \--control-plane-endpoint=k8s-master \--image-repository=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers \--kubernetes-version=v1.21.10 \--service-cidr=10.96.0.0/16 \--pod-network-cidr=192.168.0.0/16

9. 加入节点

在从节点上执行以下命令加入集群：

kubeadm join k8s-master:6443 --token=*.token* \--discovery-token-ca-cert-hash=sha256:*token_hash*

10. 安装网络插件

选择 Calico 网络插件进行部署：

curl https://projectcalico.docs.tigera.io/v3.19/manifests/calico.yaml -o calico.yamlkubectl apply -f calico.yaml

确保 pod 网络 CIDR 与集群网络 CIDR 一致，修改 calico.yaml 文件中的 CIDR 范围。

11. 验证节点状态

检查节点状态：

kubectl get nodes

此时节点状态应为 Ready。

12. 设置 kube-proxy 模式

启用 IPVS 模式：

kubectl edit cm kube-proxy -n kube-system

修改配置，设置 mode 为 "ipvs"。

13. 部署 Nginx

部署 Nginx 网站：

kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.14-alpinekubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort

查看部署状态：

kubectl get pods,svc

14. 部署 Kubernetes 视觉化界面

部署 Kubernetes Dashboard：

wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.3.1/aio/deploy/recommended.yamlkubectl apply -f recommended.yaml

设置访问端口：[kubectl edit svc kubernetes-dashboard -n kubernetes-dashboard]修改 ClusterIP 为 NodePort，并添加固定端口。

15. 使用令牌访问

创建访问令牌并获取：[kubectl -n kubernetes-dashboard describe secret $(kubectl -n kubernetes-dashboard get secret | awk '{print $1}')]

16. 验证部署结果

确保所有服务和 pod 状态正常：[kubectl get pods,svc]

如遇到问题，请根据日志和错误提示逐步排查，确保所有组件正常运行。