kubespray-2.14.2安裝kubernetes-1.18.10(ubuntu-20.04.1)

2021 年 7 月 23 日
筆記

歡迎訪問我的GitHub

內容：所有原創文章分類匯總及配套源碼，涉及Java、Docker、Kubernetes、DevOPS等；

關於kubespray

Kubespray是開源的kubernetes部署工具，整合了ansible，可以方便的部署高可用集群環境，官網地址：//github.com/kubernetes-sigs/kubespray，本文是用kubespray-2.14.2版本部署kuberneteskubernetes-1.18.10版本的實戰；

重要前提

本次實戰採用官方推薦的在線安裝，因此會去Google鏡像倉庫下載鏡像，需要您的網路可以訪問Google服務；

機器資訊

因為作者太窮，本次實戰籌集到共計兩台機器，它們的主機名、IP地址和作用描述如下：

主機名	IP地址	作用	作業系統
ansible	192.168.50.134	ansible主機	CentOS7
node1	192.168.50.27	k8s伺服器	ubuntu-20.04.1

可見kubernetes是被部署在ubuntu電腦上；

標準化設置

ubuntu電腦要做以下設置：

修改/etc/hostname，設置好主機名
修改/etc/hosts，將自己的主機名和IP地址添加進去
關閉防火牆

ufw disable

再次查看應該是關閉狀態

root@ideapad:~# ufw status
狀態：不活動

關閉selinux，如果提示安裝selinux-utils，表示selinux沒有安裝，就不用關係了

setenforce 0

ipv4網路設置

modprobe br_netfilter
echo '1' > /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-iptables
sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

立即禁用交換分區

swapoff -a

我的電腦上，禁用前的記憶體情況

root@ideapad:~# free -m
              總計         已用        空閑      共享    緩衝/快取    可用
記憶體：       31913         551       30288         137        1073       30839
交換：        2047           0        2047

執行了swapoff -a後再看，可見全部為0了

root@ideapad:~# free -m
              總計         已用        空閑      共享    緩衝/快取    可用
記憶體：       31913         557       30281         137        1073       30833
交換：           0           0           0

以上禁用交換分區的方法，雖然立即生效了，但是重啟電腦後依舊恢復了交換分區的使用，要徹底禁用，請打開文件/etc/fstab，在下圖紅框這一行最前面添加#

ansible主機免密碼ssh登錄

ssh登錄ansible主機；
生成ssh公私鑰，輸入命令ssh-keygen，然後連續四次回車：
輸入命令ssh-copy-id [email protected]，將ansible的ssh分發給ubuntu主機，會要求輸入yes和ubuntu主機的root帳號的密碼，完成輸入後，以後ansible就可以免密碼ssh登錄ubuntu主機了：

ansible主機操作

ssh登錄ansible主機；
安裝ansible應用：

yum install -y epel-release ansible

安裝pip：

easy_install pip

通過pip安裝jinja2：

pip2 install jinja2 --upgrade

安裝python36：

yum install python36 -y

mkdir /usr/local/kubespray && cd /usr/local/kubespray/

下載kubespray，我這裡下載的是v2.14.2版本：

wget //github.com/kubernetes-sigs/kubespray/archive/v2.14.2.tar.gz

解壓：

tar -zxvf v2.14.2.tar.gz

cd kubespray-2.14.2/

安裝kubespray所需的應用(注意是pip3)：

pip3 install -r requirements.txt

複製一份demo配置資訊到目錄inventory/mycluster：

cp -rfp inventory/sample inventory/mycluster

進去看一下，可見mycluster目錄下複製了很多文件：

[root@kubespray kubespray-2.14.2]# tree inventory/
inventory/
├── local
│   ├── group_vars -> ../sample/group_vars
│   └── hosts.ini
├── mycluster
│   ├── group_vars
│   │   ├── all
│   │   │   ├── all.yml
│   │   │   ├── aws.yml
│   │   │   ├── azure.yml
│   │   │   ├── containerd.yml
│   │   │   ├── coreos.yml
│   │   │   ├── docker.yml
│   │   │   ├── gcp.yml
│   │   │   ├── oci.yml
│   │   │   ├── openstack.yml
│   │   │   └── vsphere.yml
│   │   ├── etcd.yml
│   │   └── k8s-cluster
│   │       ├── addons.yml
│   │       ├── k8s-cluster.yml
│   │       ├── k8s-net-calico.yml
│   │       ├── k8s-net-canal.yml
│   │       ├── k8s-net-cilium.yml
│   │       ├── k8s-net-contiv.yml
│   │       ├── k8s-net-flannel.yml
│   │       ├── k8s-net-kube-router.yml
│   │       ├── k8s-net-macvlan.yml
│   │       └── k8s-net-weave.yml
│   └── inventory.ini
└── sample
    ├── group_vars
    │   ├── all
    │   │   ├── all.yml
    │   │   ├── aws.yml
    │   │   ├── azure.yml
    │   │   ├── containerd.yml
    │   │   ├── coreos.yml
    │   │   ├── docker.yml
    │   │   ├── gcp.yml
    │   │   ├── oci.yml
    │   │   ├── openstack.yml
    │   │   └── vsphere.yml
    │   ├── etcd.yml
    │   └── k8s-cluster
    │       ├── addons.yml
    │       ├── k8s-cluster.yml
    │       ├── k8s-net-calico.yml
    │       ├── k8s-net-canal.yml
    │       ├── k8s-net-cilium.yml
    │       ├── k8s-net-contiv.yml
    │       ├── k8s-net-flannel.yml
    │       ├── k8s-net-kube-router.yml
    │       ├── k8s-net-macvlan.yml
    │       └── k8s-net-weave.yml
    └── inventory.ini

10 directories, 45 files

設置集群資訊(當前目錄仍舊是kubespray-2.14.2)：

declare -a IPS=(192.168.50.27)

配置ansible：

CONFIG_FILE=inventory/mycluster/hosts.yml python3 contrib/inventory_builder/inventory.py ${IPS[@]}

此時kubespray的腳本根據輸入的IP資訊做好了集群規劃，具體資訊可見inventory/mycluster/hosts.yml，如下所示，您也可以自行修改此文件：

[root@kubespray kubespray-2.14.2]# cat inventory/mycluster/hosts.yml
all:
  hosts:
    node1:
      ansible_host: 192.168.50.27
      ip: 192.168.50.27
      access_ip: 192.168.50.27
  children:
    kube-master:
      hosts:
        node1:
    kube-node:
      hosts:
        node1:
    etcd:
      hosts:
        node1:
    k8s-cluster:
      children:
        kube-master:
        kube-node:
    calico-rr:
      hosts: {}

執行以下命令即可開始安裝，在線安裝比較耗時請耐心等待：

ansible-playbook -i inventory/mycluster/hosts.yml --become --become-user=root cluster.yml

遇到網路問題失敗退出時很常見的事情，此時將上述命令重複執行即可，ansible對於已經執行過的命令會跳過的；
安裝完成時控制台輸出類似如下的資訊（太多了，省略了一些）：

Saturday 21 November 2020  17:47:18 +0800 (0:00:00.025)       0:30:03.154 ***** 
Saturday 21 November 2020  17:47:18 +0800 (0:00:00.024)       0:30:03.179 ***** 

PLAY RECAP **********************************************************************************************************************************************************
localhost                  : ok=1    changed=0    unreachable=0    failed=0    skipped=0    rescued=0    ignored=0   
node1                      : ok=591  changed=95   unreachable=0    failed=0    skipped=1131 rescued=0    ignored=0   

Saturday 21 November 2020  17:47:18 +0800 (0:00:00.021)       0:30:03.200 ***** 
=============================================================================== 
download : download_file | Download item ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1008.61s
kubernetes/preinstall : Update package management cache (APT) ---------------------------------------------------------------------------------------------- 119.25s
download : download_container | Download image if required -------------------------------------------------------------------------------------------------- 42.36s
download : download_container | Download image if required -------------------------------------------------------------------------------------------------- 38.26s
download : download_container | Download image if required -------------------------------------------------------------------------------------------------- 37.31s
download : download_container | Download image if required -------------------------------------------------------------------------------------------------- 36.60s
download : download_container | Download image if required -------------------------------------------------------------------------------------------------- 35.01s
download : download_container | Download image if required -------------------------------------------------------------------------------------------------- 34.00s
download : download_container | Download image if required -------------------------------------------------------------------------------------------------- 30.55s
download : download_container | Download image if required -------------------------------------------------------------------------------------------------- 27.47s
download : download_container | Download image if required -------------------------------------------------------------------------------------------------- 26.78s
kubernetes/master : kubeadm | Initialize first master ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 25.98s
download : download_container | Download image if required -------------------------------------------------------------------------------------------------- 23.42s
download : download_container | Download image if required -------------------------------------------------------------------------------------------------- 22.14s
download : download_container | Download image if required -------------------------------------------------------------------------------------------------- 21.50s
download : download_container | Download image if required -------------------------------------------------------------------------------------------------- 20.17s
download : download_container | Download image if required -------------------------------------------------------------------------------------------------- 17.55s
container-engine/docker : ensure docker packages are installed ----------------------------------------------------------------------------------------------- 9.73s
kubernetes/master : Master | wait for kube-scheduler --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7.83s
kubernetes-apps/ansible : Kubernetes Apps | Lay Down CoreDNS Template ---------------------------------------------------------------------------------------- 6.93s

至此，kubernetes集群環境部署完成，接下來簡單驗證一下環境是否可用；

檢查環境

ssh登錄ubuntu機器；
查看節點、service、pod：

root@node1:~# kubectl get node -o wide
NAME    STATUS   ROLES    AGE    VERSION    INTERNAL-IP     EXTERNAL-IP   OS-IMAGE             KERNEL-VERSION     CONTAINER-RUNTIME
node1   Ready    master   104m   v1.18.10   192.168.50.27   <none>        Ubuntu 20.04.1 LTS   5.4.0-54-generic   docker://19.3.12
root@node1:~# kubectl get node -o wide
NAME    STATUS   ROLES    AGE    VERSION    INTERNAL-IP     EXTERNAL-IP   OS-IMAGE             KERNEL-VERSION     CONTAINER-RUNTIME
node1   Ready    master   105m   v1.18.10   192.168.50.27   <none>        Ubuntu 20.04.1 LTS   5.4.0-54-generic   docker://19.3.12
root@node1:~# kubectl get services --all-namespaces
NAMESPACE     NAME                        TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)                  AGE
default       kubernetes                  ClusterIP   10.233.0.1      <none>        443/TCP                  105m
kube-system   coredns                     ClusterIP   10.233.0.3      <none>        53/UDP,53/TCP,9153/TCP   104m
kube-system   dashboard-metrics-scraper   ClusterIP   10.233.12.230   <none>        8000/TCP                 104m
kube-system   kubernetes-dashboard        ClusterIP   10.233.61.24    <none>        443/TCP                  104m
root@node1:~# kubectl get pods --all-namespaces
NAMESPACE     NAME                                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kube-system   calico-kube-controllers-6ccb68f9b5-kwqck      1/1     Running   0          104m
kube-system   calico-node-4lmpf                             1/1     Running   0          104m
kube-system   coredns-dff8fc7d-2gnl8                        1/1     Running   0          104m
kube-system   coredns-dff8fc7d-4vthn                        0/1     Pending   0          104m
kube-system   dns-autoscaler-66498f5c5f-qh4vb               1/1     Running   0          104m
kube-system   kube-apiserver-node1                          1/1     Running   0          105m
kube-system   kube-controller-manager-node1                 1/1     Running   0          105m
kube-system   kube-proxy-kk84b                              1/1     Running   0          105m
kube-system   kube-scheduler-node1                          1/1     Running   0          105m
kube-system   kubernetes-dashboard-667c4c65f8-8ckf5         1/1     Running   0          104m
kube-system   kubernetes-metrics-scraper-54fbb4d595-dk42t   1/1     Running   0          104m
kube-system   nodelocaldns-d69h9                            1/1     Running   0          104m

可見一些必須的pod和服務都已經啟動了，接下來試試dashboard能否正常訪問；

訪問dashboard

dashboard可以查看kubernetes系統的整體情況，為了訪問dashboard頁面，需要增加RBAC：

ssh登錄ubuntu機器；
執行以下命令，創建文件admin-user.yaml：

tee admin-user.yaml <<-'EOF'
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: admin-user
  namespace: kube-system
EOF

執行以下命令，創建文件admin-user-role.yaml：

tee admin-user-role.yaml <<-'EOF'
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: admin-user
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: cluster-admin
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: admin-user
  namespace: kube-system
EOF

創建ServiceAccount和ClusterRoleBinding：

kubectl create -f admin-user.yaml && kubectl create -f admin-user-role.yaml

將kubernetes-dashboard這個服務的類型從ClusterIP改為NodePort，這樣我們就能從瀏覽器訪問dashboard了：

kubectl  patch svc kubernetes-dashboard -n kube-system \
> -p '{"spec":{"type":"NodePort","ports":[{"port":443,"targetPort":8443,"nodePort":30443}]}}'

再看服務，已經成功改為NodePort ：

root@node1:~# kubectl get service --all-namespaces
NAMESPACE     NAME                        TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)                  AGE
default       kubernetes                  ClusterIP   10.233.0.1      <none>        443/TCP                  132m
kube-system   coredns                     ClusterIP   10.233.0.3      <none>        53/UDP,53/TCP,9153/TCP   131m
kube-system   dashboard-metrics-scraper   ClusterIP   10.233.12.230   <none>        8000/TCP                 131m
kube-system   kubernetes-dashboard        NodePort    10.233.61.24    <none>        443:30443/TCP            131m

獲取token看，用於登錄dashboard頁面：

kubectl -n kube-system describe secret $(kubectl -n kube-system get secret | grep admin-user | awk '{print $1}')

下圖紅框中就是token的內容：

9. 現在通過瀏覽器訪問dashboard頁面了，地址是：//192.168.50.27:30443 ，其中192.168.50.27是ubuntu機器的IP地址；
10. 由於不是https協議，因此瀏覽器可能彈出安全提示，如下圖，選擇繼續前往：

11. 此時頁面會讓您選擇登錄方式，選擇令牌並輸入前面得到的token，即可登錄：

登錄成功後可以見到系統資訊，如下圖：

至此，kubespray-2.14.2安裝kubernetes-1.18.10完成，希望本文能給您一些參考。

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