搭建Kubernetes，基于Kubeadm

基于Kubeadm搭建Kubernetes v1.11.2全記錄
所需鏡像
k8s.gcr.io/pause:3.1
k8s.gcr.io/coredns
quay.io/coreos/flannel:v0.10.0-amd64
k8s.gcr.io/etcd-amd64:3.2.18
k8s.gcr.io/kube-proxy-amd64:v1.11.2
k8s.gcr.io/kube-apiserver-amd64:v1.11.2
k8s.gcr.io/kube-controller-manager-amd64:v1.11.2
k8s.gcr.io/kube-scheduler-amd64:v1.11.2
監控
gcr.io/google_containers/heapster-grafana-amd64:v4.4.3
gcr.io/google_containers/heapster-influxdb-amd64:v1.3.3
gcr.io/google_containers/heapster-amd64:v1.5.3
quay.io/calico/cni:v2.0.5
quay.io/calico/kube-controllers:v2.0.4

本文主要目的在于記錄個人在配置K8S集群的步驟，以及遇到的問題和相應的解決方案，內容從集群搭建到Kubernetes-Dashboard安裝，角色權限配置為止。

先簡單介紹下環境，4個節點的情況如下：
節點名 IP OS 安裝軟件
Master 10.211.55.6 Centos7 kubeadm，kubelet，kubectl，docker
Node1 10.211.55.7 Centos7 kubeadm，kubelet，kubectl，docker
Node2 10.211.55.8 Centos7 kubeadm，kubelet，kubectl，docker
Node3 10.211.55.9 Centos7 kubeadm，kubelet，kubectl，docker
其中kubeadm,kubectl,kubelet的版本為v1.10.0，docker的版本為1.13.1。

一.各節點前期的準備工作：

1.關閉并停用防火墻
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
2.永久關閉SELinux
vim /etc/selinux/config
SELINUX=disabled
3.同步集群系統時間
yum -y install ntp
ntpdate 0.asia.pool.ntp.org
4優化
設置ipv4轉發：
vim /etc/sysctl.d/k8s.conf：增加一行 net.ipv4.ip_forward = 1
sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf
centos7下net-bridge設置：
echo 1 > /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-iptables
echo 1 > /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-ip6tables
5.重啟機器
reboot

二.軟件安裝與配置：

注意??：軟件源按需配置，下面給出3個源，其中kubernetes yum源必須配置，docker源如果需要安裝docker-ce版本則需要安裝，否則最高支持1.13.1版本。

#阿里云yum源： wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo yum clean all yum makecache
#docker yum源 cat >> /etc/yum.repos.d/docker.repo <<EOF [docker-repo] name=Docker Repository baseurl=http://mirrors.aliyun.com/docker-engine/yum/repo/main/centos/7 enabled=1 gpgcheck=0 EOF
#kubernetes yum源 cat >> /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo <<EOF [kubernetes] name=Kubernetes baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/ enabled=1 gpgcheck=0 EOF
配置完源，安裝軟件：
yum -y install docker kubeadm kubelet kubectl ebtables
關閉SWAP
swapoff -a
啟動docker并設為開機啟動：
systemctl start docker
systemctl enable docker
參數配置：
kubelet的cgroup驅動參數需要和docker使用的一致，先查詢下docker的cgroup驅動參數：
docker info |grep cgroup
在docker v1.13.1下，該參數默認為systemd，所以更改kubelet的配置參數：
sed -i "s/cgroup-driver=systemd/cgroup-driver=cgroupfs/g" /etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf
載入配置，啟動kubelet：
systemctl daemon-reload
systemctl start kubelet
注意??：在啟動kubeadm之前，一定要先啟動kubelet，否則會顯示連接不上。

下面開始，分別操作Master節點和Node節點：
啟動Master節點：
kubeadm init --kubernetes-version=1.10.0 --token-ttl 0 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
以上報錯的話執行下面的
kubeadm init --kubernetes-version=1.9.0 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --apiserver-advertise-address=192.168.20.31 --node-name=node主機名

該命令表示kubenetes集群版本號為v1.10.0，token的有效時間為0表示永久有效，容器的網絡段為10.244.0.0/16，由于kubeadm安裝方式只能用于建立最小可用集群，所以很多addon是沒有集成的，包括網絡插件，需要之后安裝，但網段參數需要先行配置。

注意??：kubenetes目前的版本較之老版本，最大區別在于核心組件都已經容器化，所以安裝的過程是會自動pull鏡像的，但是由于鏡像基本都存放于谷歌的服務器，墻內用戶是無法下載，導致安裝進程卡在[init] This often takes around a minute; or longer if the control plane images have to be pulled ，這里我提供兩個思路：
1.有個墻外的代理服務器，對docker配置代理，需修改/etc/sysconfig/docker文件，添加：
HTTP_PROXY=http://proxy_ip:port
http_proxy=$HTTP_PROXY
重啟docker：systemctl restart docker
2.事先下載好所有鏡像，下面我給出v1.10.0版本基本安裝下所需要的所有鏡像（其他版本所需的鏡像版本可能不同，以官方文檔為準）：
Master節點所需鏡像：
k8s.gcr.io/kube-apiserver-amd64:v1.10.0k8s.gcr.io/kube-scheduler-amd64:v1.10.0k8s.gcr.io/kube-controller-manager-amd64:v1.10.0k8s.gcr.io/kube-proxy-amd64:v1.10.0k8s.gcr.io/etcd-amd64:3.1.12k8s.gcr.io/k8s-dns-dnsmasq-nanny-amd64:1.14.8k8s.gcr.io/k8s-dns-sidecar-amd64:1.14.8k8s.gcr.io/k8s-dns-kube-dns-amd64:1.14.8k8s.gcr.io/pause-amd64:3.1quay.io/coreos/flannel:v0.9.1-amd64 （為網絡插件的鏡像，這里選擇flannel為網絡插件）
Node節點所需鏡像：
k8s.gcr.io/kube-proxy-amd64:v1.10.0k8s.gcr.io/pause-amd64:3.1quay.io/coreos/flannel:v0.9.1-amd64（為網絡插件的鏡像，這里選擇flannel為網絡插件）
Master節點安裝成功會輸出如下內容：

[init] Using Kubernetes version: v1.10.0
...
[init] This often takes around a minute; or longer if the control plane images have to be pulled.
[apiclient] All control plane components are healthy after 39.511972 seconds
[uploadconfig] Storing the configuration used in ConfigMap "kubeadm-config" in the "kube-system" Namespace
[markmaster] Will mark node master as master by adding a label and a taint
[markmaster] Master master tainted and labelled with key/value:node-role.kubernetes.io/master=""
[bootstraptoken] Using token: <token>
[bootstraptoken] Configured RBAC rules to allow Node Bootstrap tokens to post CSRs in order for nodes to get long term certificate credentials
[bootstraptoken] Configured RBAC rules to allow the csrapprover controller automatically approve CSRs from a Node Bootstrap Token
[bootstraptoken] Creating the "cluster-info" ConfigMap in the "kube-public" namespace
[addons] Applied essential addon: kube-dns
[addons] Applied essential addon: kube-proxy
Your Kubernetes master has initialized successfully!
To start using your cluster, you need to run (as a regular user):
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
You should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:
http://kubernetes.io/docs/admin/addons/
You can now join any number of machines by running the following on each node
as root:
kubeadm join 10.211.55.6:6443 --token 63nuhu.quu72c0hl95hc82m --discovery-token-ca-cert-hash sha256:3971ae49e7e5884bf191851096e39d8e28c0b77718bb2a413638057da66ed30a

其中
kubeadm join 10.211.55.6:6443 --token 63nuhu.quu72c0hl95hc82m --discovery-token-ca-cert-hash sha256:3971ae49e7e5884bf191851096e39d8e28c0b77718bb2a413638057da66ed30a
是后續節點加入集群的啟動命令，由于設置了--token-ttl 0，所以該命令永久有效，需保存好，kubeadm token list命令可以輸出token，但不能輸出完整命令，需要做hash轉換。

注意??：集群啟動后要獲取集群的使用權限，否則在master節點執行kubectl get nodes命令，會反饋localhost:8080 connection refused,獲取權限方法如下：

Root用戶： export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf
非Root用戶： mkdir -p $HOME/.kubesudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/configsudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

三.安裝網絡插件Pod:
在成功啟動Master節點后，在添加node節點之前，需要先安裝網絡管理插件，kubernetes可供選擇的網絡插件有很多，
如Calico，Canal，flannel，Kube-router,Romana,Weave Net
各種安裝教程可以參考官方文檔，點擊這里
本文選擇flannel作為網絡插件：
vim /etc/sysctl.conf，添加以下內容
net.ipv4.ip_forward=1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1
修改后，及時生效
sysctl -p
執行安裝：
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/v0.9.1/Documentation/kube-flannel.yml
安裝完成后，執行：
kubectl get pods --all-namespaces
查看Pod的啟動狀態，一旦kube-dns Pod的啟動狀態為UP或者Running，集群就可以開始添加節點了。

四.添加Node節點：
啟動Node節點加入集群只需啟動kubelet，然后執行之前保存的命令：
systemctl start kubelet
kubeadm join 10.211.55.6:6443 --token 63nuhu.quu72c0hl95hc82m --discovery-token-ca-cert-hash sha256:3971ae49e7e5884bf191851096e39d8e28c0b77718bb2a413638057da66ed30a
節點成功加入集群。
注意??：集群啟動后要獲取集群的使用權限，否則在master節點執行kubectl get nodes命令，會反饋localhost:8080 connection refused,獲取權限方法如下：

Root用戶：export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf
非Root用戶：mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

執行
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
然后執行
wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
kubectl apply -f kube-flannel.yml
在主節點執行kubectl get nodes，驗證集群狀態，顯示如下：
[root@master ~]# kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
master Ready master 7h v1.10.0
node1 Ready <none> 6h v1.10.0
node2 Ready <none> 2h v1.10.0
node3 Ready <none> 4h v1.10.0
Kubenetes v1.10.0 集群構建完成！

五.Kubernetes-Dashboard（WebUI）的安裝：
和網絡插件的用法一樣，dashboard也是一個容器應用，同樣執行安裝yaml：
kubectl create -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/master/src/deploy/recommended/kubernetes-dashboard.yaml
可以參考官方文檔，點擊這里。
安裝完成后，執行：
kubectl get pods --all-namespaces
查看Pod的啟動狀態，kubernetes-dashboard啟動完成后，執行：
kubectl proxy --address=10.211.55.6 --accept-hosts='^*$'
基本參數是address為master節點的IP，access-host如果不填，打開web頁面會返回：
<h4>unauthorized<h4>
啟動后控制臺輸出：
Starting to serve on 10.211.55.6:8001
打開WebUI：
http://10.211.55.6:8001/api/v1/namespaces/kube-system/services/https:kubernetes-dashboard:/proxy/#!/overview?namespace=default
見如下頁面：

這是需要用一個可用的ClusterRole進行登錄，該賬戶需要有相關的集群操作權限，如果跳過，則是用默認的系統角色kubernetes-dashboard（該角色在創建該容器時生成），初始狀態下該角色沒有任何權限，需要在系統中進行配置，角色綁定：
在主節點上任意位置創建一個文件xxx.yaml，名字隨意：
vim ClusterRoleBinding.yaml
編輯文件：
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
metadata:
name: kubernetes-dashboard
subjects:

• kind: ServiceAccount
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kube-system
  roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: cluster-admin
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

保存，退出，執行該文件：
kubectl create -f ClusterRoleBinding.yaml
再次打開WebUI，成功顯示集群信息：

注意??：給kubernetes-dashboard角色賦予cluster-admin權限僅供測試使用，本身這種方式并不安全，建議新建一個系統角色，分配有限的集群操作權限，方法如下：
新建一個yaml文件，寫入：
kind: ClusterRole #創建集群角色
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
metadata:
name: dashboard #角色名稱
rules:

• apiGroups: [""]
  resources: ["”] #所有資源
  verbs: ["get", "watch", "list", "create","proxy","update”] #賦予獲取，監聽，列表，創建，代理，更新的權限

• apiGroups: ["*"]
  resources: ["pods”] #容器資源單獨配置（在所有資源配置的基礎上）
  verbs: ["delete”] #提供刪除權限

  apiVersion: v1
  kind: ServiceAccount #創建ServiceAccount
  metadata:
  name: dashboard
  namespace: kube-system

  kind: ClusterRoleBinding
  apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
  metadata:
  name: dashboard-extended
  subjects:
  -kind: ServiceAccount
  name: dashboard
  namespace: kube-system
  roleRef:
  kind: ClusterRole
  name:dashboard #填寫cluster-admin代表開放全部權限
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

執行該文件，查看角色是否生成：
kubectl get serviceaccount --all-namespaces
查詢該賬戶的密鑰名：
kubectl get secret -n kube-system
根據密鑰名找到token：
kubectl discribe secret dashboard-token-wd9rz -n kube-system
輸出一段信息：

將此token用于登陸WebUI即可。

以上便是Kubeadm安裝K8S v1.10.0版本的全記錄，本文用于總結與梳理，參考于官方文檔，如有錯漏，望予指正。