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热门：kubernetes二进制部署（单节点）

来源：博客园

一、环境准备

k8s集群master01：192.168.10.10 kube-apiserver kube-controller-manager kube-scheduler etcdk8s集群node01：192.168.10.20 kubelet kube-proxy docker flannelk8s集群node02：192.168.10.30 kubelet kube-proxy docker flannel注：至少2C2G

1.1常见的k8s部署方式

●Mini kubeMinikube是一个工具，可以在本地快速运行一个单节点微型K8s，仅用于学习预览K8s的一些特性使用部署地址: https: / /kubernetes.io/docs/setup/minikube

●KubeadminKubeadmin也是一个工具，提供kubeadm init和kubeadm join，用于快速部署K8S集群，相对简单https: / /kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm/


(相关资料图)

●二进制安装部署生产首选，从官方下载发行版的二进制包，手动部署每个组件和自签TLS证书，组成K8s集群，新手推荐https: / /github.com/kubernetes/kubernetes/releases

小结：kubeadm降低部署门槛，但屏蔽了很多细节，遇到问题很难排查，如果想更容易可控，推荐使用二进制包部署kubernetes集群，虽然手动部署麻烦点，期间可以学习很多工作原理，也利于后期维护。

1.2关闭防火墙

systemctl stop firewalldsystemctl disable firewalld

1.3关闭selinux

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

1.4关闭swap

swapoff -ased -ri "s/.*swap.*/#&/" /etc/fstab

1.5根据规划设置主机名

hostnamectl  set-hostname master01hostnamectl  set-hostname node01hostnamectl  set-hostname node02

1.6在master添加hosts

cat >>  /etc/hosts <
1.7将桥接的IPv4流量传递到iptables的链
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf <
1.8时间同步
yum -y install ntpdatentpdate time.windows.com
二、部署etcd集群
etcd作为服务发现系统，有以下的特点:• 简单、安装配置简单，而且提供了HTTP API进行交互，使用也很简单• 安全: 支持SSL证书验证• 快速: 单实例支持每秒2k+读操作• 可靠: 采用raft算法实现分布式系统数据的可用性和一致性
准备签发证书环境：CFSSL是CloudFlare 公司开源的一款PKI/TLS工具。CESSL 包含一个命令行工具和一个用于签名、验证和捆绑TLS证书的HTTP API服务。使用Go语言编写。CFSSL使用配置文件生成证书，因此自签之前，需要生成它识别的json 格式的配置文件，CFSSL 提供了方便的命令行生成配置文件。
CFSSL用来为etcd提供TLS证书，它支持签三种类型的证书:1、client证书，服务端连接客户端时携带的证书，用于客户端验证服务端身份，如kube-apiserver 访问etcd;2、server证书，客户端连接服务端时携带的证书，用于服务端验证客户端身份，如etcd对外提供服务:3、peer证书，相互之间连接时使用的证书，如etcd节点之间进行验证和通信。这里全部都使用同一套证书认证。
注：etcd这里就不做集群了，直接部署在master节点上
2.1master节点部署
下载证书制作工具
curl -L https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64 -o /usr/local/bin/cfsslcurl -L https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64 -o /usr/local/bin/cfssljsoncurl -L https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64 -o /usr/local/bin/cfssl-certinfo或者wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64 -O /usr/local/bin/cfsslwget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64 -O /usr/local/bin/cfssljsonwget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64 -O /usr/local/bin/cfssl-certinfo chmod +x /usr/local/bin/cfssl /usr/local/bin/cfssljson /usr/local/bin/cfssl-certinfo chmod +x /usr/local/bin/cfssl　
cfssl: 证书签发的工具命令cfssljson: 将cfssl 生成的证书( json格式)变为文件承载式证书cfssl-certinfo:验证证书的信息cfssl-certinfo -cert <证书名称>
（1）查看证书的信息
//创建k8s工作目录
mkdir /opt/k8scd /opt/k8s/
（2）上传etcd-cert.sh 和etcd.sh 到/opt/k8s/ 目录中
chmod +x etcd-cert.sh etcd. sh
（3）创建用于生成CA证书、etcd服务器证书以及私钥的目录
mkdir /opt/k8s/etcd-cert mv etcd-cert.sh etcd-cert/cd /opt/k8s/etcd-cert/./etcd-cert.sh
生成CA证书、etcd服务器证书以及私钥
上传etcd-v3.3.10-1inux-amd64.tar.gz 到/opt/k8s/ 目录中，解压etcd 压缩包
cd /opt/k8s/tar zxvf etcd-v3.3.10-linux-amd64.tar.gz1s etcd-v3.3.10-linux-amd64Documentation etcd etcdctl README-etcdctl.md README.mdREADMEv2-etcdctl.md
etcd就是etcd服务的启动命令，后面可跟各种启动参数
（4）etcdctl主要为etcd服务提供了命令行操作
#创建用于存放 etcd 配置文件，命令文件，证书的目录
mkdir -p /opt/etcd/{cfg,bin,ssl}cd /opt/k8s/etcd-v3.4.9-linux-amd64/mv etcd etcdctl /opt/etcd/bin/cp /opt/k8s/etcd-cert/*.pem /opt/etcd/ssl/cd /opt/k8s/./etcd.sh etcd01 192.168.10.10 etcd02=https://192.168.10.20:2380,etcd03=https://192.168.10.30:2380
//进入卡住状态等待其他节点加入，这里需要三台etcd服务同时启动，如果只启动其中一台后，服务会卡在那里，直到集群中所有etcd节点都已启动，可忽略这个情况
//另外打开一个窗口查看etcd进程是否正常
#把etcd相关证书文件、命令文件全部拷贝到另外两个etcd集群节点
scp -r /opt/etcd/ root@192.168.10.20:/opt/scp -r /opt/etcd/ root@192.168.10.30:/opt/
//把etcd服务管理文件拷贝到另外两个etcd集群节点
scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service root@192.168.10.20:/usr/lib/systemd/system/scp /usr/lib/systemd/system/etcd.service root@192.168.10.30:/usr/lib/systemd/system/
2.2在node1与node2节点修改
//在 node01 节点上操作
vim /opt/etcd/cfg/etcd#[Member]ETCD_NAME="etcd02"                                            #修改ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"ETCD_LISTEN_PEER_URLS="https://192.168.10.20:2380"            #修改ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="https://192.168.10.20:2379"        #修改#[Clustering]ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="https://192.168.10.20:2380"        #修改ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="https://192.168.10.20:2379"                #修改ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd01=https://192.168.10.10:2380,etcd02=https://192.168.10.20:2380,etcd03=https://192.168.10.30:2380"ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"
//在 node02 节点上操作
vim /opt/etcd/cfg/etcd#[Member]ETCD_NAME="etcd03"                                            #修改ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"ETCD_LISTEN_PEER_URLS="https://192.168.10.30:2380"            #修改ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="https://192.168.10.30:2379"        #修改#[Clustering]ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="https://192.168.10.30:2380"        #修改ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="https://192.168.10.30:2379"                #修改ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd01=https://192.168.10.10:2380,etcd02=https://192.168.10.20:2380,etcd03=https://192.168.10.30:2380"ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"
2.3在master1节点上进行启动
首先在master1节点上进行启动
cd /root/k8s/./ etc.sh etcd01 192.168.10.10:2380 etcd02 192.168.10.20:2380 etcd03 192.168.10.30:2380
接着在node1和node2节点分别进行启动
systemctl start etcd.service
在master1 节点上操作
1n -s /opt/etcd/bin/etcd* /usr/1oca1/bin
//检查etcd群集状态
cd /opt/etcd/ss1ETCDCTL_API=3 /opt/etcd/bin/etcdctl --cacert=/opt/etcd/ssl/ca.pem --cert=/opt/etcd/ssl/server.pem --key=/opt/etcd/ssl/server-key.pem --endpoints="https://192.168.10.10:2379,https://192.168.10.20:2379,https://192.168.10.30:2379" endpoint health --write-out=table
-------------------------------------------------cert-file:识别HTTPS端使用sSL证书文件--key-file: 使用此SSL密钥文件标识HTTPS客户端-ca-file:使用此CA证书验证启用https的服务器的证书--endpoints:集群中以逗号分隔的机器地址列表cluster-health:检查etcd集群的运行状况-----------------------------------------------
ETCDCTL_API=3 /opt/etcd/bin/etcdctl --cacert=/opt/etcd/ssl/ca.pem --cert=/opt/etcd/ssl/server.pem --key=/opt/etcd/ssl/server-key.pem --endpoints="https://192.168.10.10:2379,https://192.168.10.20:2379,https://192.168.10.30:2379" --write-out=table member list
2.4部署docker引擎
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data 1vm2yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repoyum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io systemctl start docker.servicesystemctl enable docker.service
三、flannel网络配置
3.1flannel网络配置
K8S中Pod网络通信:
●Pod内容器与容器之间的通信在同一个Pod内的容器(Pod内的容器是不会跨宿主机的)共享同一个网络命令空间，相当于它们在网一台机器上一样，可以用localhost地址访间彼此的端口
●同一个Node内Pod之间的通信每个Pod 都有一个真实的全局IP地址，同一个Node 内的不同Pod之间可以直接采用对方Pod的IP 地址进行通信，Pod1 与Pod2都是通过veth连接到同一个docker0 网桥，网段相同，所以它们之间可以直接通信
●不同Node上Pod之间的通信Pod地址与docker0 在同一网段，dockor0 网段与宿主机网卡是两个不同的网段，且不同Nodo之间的通信贝能通过宿主机的物理网卡进行
要想实现不同Node 上Pod之间的通信，就必须想办法通过主机的物理网卡IP地址进行寻址和通信。因此要满足两个条件:Pod 的IP不能冲突:将Pod的IP和所在的Node的IP关联起来，通过这个关联让不同Node上Pod之间直接通过内网IP地址通信。
=Overlay Network:=叠加网络，在二层或者三层基础网络上叠加的一种虚拟网络技术模式，该网络中的主机通过虚拟链路隧道连接起来(类似于VPN)
=VXLAN:=将源数据包封装到UDP中，并使用基础网络的IP/MAC作为外层报文头进行封装，然后在以太网上传输，到达目的地后由隧道端点解封装并将数据发送给目标地址
=Flannel:=Flannel的功能是让集群中的不同节点主机创建的Docker容器都具有全集群唯一的虚拟IP地址Flannel是Overlay 网络的一种，也是将TCP 源数据包封装在另一种网络 包里而进行路由转发和通信，目前己经支持UDP、VXLAN、AwS VPC等数据转发方式
=ETCD之Flannel 提供说明:=存储管理Flanne1可分配的IP地址段资源监控ETCD中每个Pod 的实际地址，并在内存中建立维护Pod 节点路由表
（1）Flannel工作原理
node1上的pod1 要和node2上的pod1进行通信1.数据从node1上的Pod1源容器中发出，经由所在主机的docker0 虚拟网卡转发到flannel0虚拟网卡；2.再由flanneld把pod ip封装到udp中（里面封装的是源pod IP和目的pod IP);3.根据在etcd保存的路由表信息，通过物理网卡发送给目的node2的flanneld，来进行解封装暴露出udp里的pod IP;4.最后根据目的pod IP经flannel0虚拟网卡和docker0虚拟网卡转发到目的pod中，最后完成通信
3.2在master1 节点 添加flannel 网络配置信息
（1）在node01 节点上操作
#上传 cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz 和 flannel.tar 到 /opt 目录中cd /opt/mkdir -p /opt/cni/bintar zxvf cni-plugins-linux-amd64-v0.8.6.tgz -C /opt/cni/bindocker load -i flannel.tardocker imagesscp -r cni/ flannel.tar 192.168.10.30:/opt
3.3在所有master节点上操作
//在 master01 节点上操作#上传 kube-flannel.yml 文件到 /opt/k8s 目录中，部署 CNI 网络cd /opt/k8skubectl apply -f kube-flannel.yml kubectl get pods -n kube-systemkubectl get nodes
//修改docker服务管理文件，配置docker连接flannel
vim /lib/systemd/system/docker.service[Service]Type=notify# the default is not to use systemd for cgroups because the delegate issues stillt# exists and systemd currently dges not support the cgroup feature set requi red# for containers run by dockerEnvironmentFile=/run/flannel/subnet.env#添加ExecStart=/usr/bin/dockerd $DOCKER_NETWORK_OPTIONS -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock#修改ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPIDTimeoutSec=0RestartSec=2Restart=always
//重启docker服务
systemctl daemon-reloadsystemctl restart docker
ifconfig #查看flannel网络
测试ping通对方docker0网卡 证明flannel起到路由作用
ping 172.17.0.1 docker run -it centos:7 /bin/bash #node1和node2都运行该命令 yum install net-tools -y #node1和node2都运行该命令 ifconfig //再次测试ping通两个node中的centos:7容器
四、部署master组件
4.1在master1 节点上操作
上传master.zip 和k8s-cert.sh 到/opt/k8s 目录中，解压master.zip 压缩包
cd /opt/k8s/unzip master.zipapiserver.shscheduler.shcontroller-manager.sh chmod +x * .sh
创建kubernetes工作目录
mkdir -p /opt/kubernetes/{cfg,bin,ssl}
创建用于生成CA证书、相关组件的证书和私钥的目录
mkdir /opt/k8s/k8s-certmv /opt/k8s/k8s-cert.sh /opt/k8s/k8s-certcd /opt/k8s/k8s-cert/./k8s-cert.sh
（1）生成CA证书、相关组件的证书和私钥
在执行./k8s-cert.sh前，先修改配置文件
//controller-manager和kube-scheduler设置为只调用当前机器的apiserver, 使用127.0.0.1:8080 通信，因此不需要签发证书
复制CA证书、apiserver 相关证书和私钥到kubernetes. 工作目录的ssl子目录中
cp ca*pem apiserver*pem /opt/kubernetes/ssl/
上传kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz 到/opt/k8s/ 目录中，解压kubernetes 压缩包
cd /opt/k8s/tar zxvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
复制master组件的关键命令文件到kubernetes. 工作目录的bin子目录中
cd /opt/k8s/kubernetes/server/bincp kube-apiserver kubectl kube-controller-manager kube-scheduler /opt/kubernetes/bin/1n -s /opt/kubernetes/bin/* /usr/local/bin/
//创建bootstrap token 认证文件，apiserver 启动时会调用，然后就相当于在集群内创建了一个这个用户，接下来就可以用RBAC给他授权
cd /opt/k8s/vim token.sh#!/bin/bash#获取随机数前16个字节内容，以十六进制格式输出，并删除其中空格BOOTSTRAP_TOKEN=$(head -e 16 /dev/urandom | od -An -t x | tr -d ‘ ’)#生成token.csv 文件，按照Token序列号,用户名,UID,用户组的格式生成cat > /opt/kubernetes/cfg/token.csv <
使用 head -c 16 /dev/urandom | od -An -t x | tr -d " "可以随机生成序列号,并创建token.csv文件，也可以使用脚本创建
二进制文件，token，证书都准备好，开启apiserver
（2）检查进程是否启动成功
ps aux | grep kube-apiserver
//k8s通过kube- apiserver这 个进程提供服务，该进程运行在单个master节点上。默认有两个端口6443和8080//安全端口6443用于接收HTTPS请求，用于基于Token文件或客户端证书等认证//本地端口8080用于接收HTTP请求，非认证或授权的HTTP请求通过该端口访问APIServer
netstat -natp| grep 8080netstat -natp | grep 6443
//查看版本信息(必须保证apiserver启动正常，不然无法查询到server的版本信息)
kubectl version
//启动scheduler 服务
cd /opt/k8s/./scheduler.sh 127.0.0.1 ps aux | grep kube-scheduler
//启动controller-manager服务
cd /opt/k8s/./controller-manager.sh 127.0.0.1
（3）生成kubectl连接集群的证书
./admin.shkubectl create clusterrolebinding cluster-system-anonymous --clusterrole=cluster-admin --user=system:anonymous
//查看节点状态
kubectl get cs
五、部署node组件
5.1部署node组件
在master1 节点上操作//把kubelet、 kube-proxy拷贝到node 节点
cd /opt/k8s/kubernetes/server/binscp kubelet kube-proxy root@192.168.10.20:/opt/kubernetes/bin/scp kubelet kube-proxy root@192.168.10.30:/opt/kubernetes/bin/
在node1 节点上操作//上传node.zip 到/opt 目录中，解压node.zip 压缩包，获得kubelet.sh、 proxy.sh
cd /opt/unzip node.zip
在master1节点上操作=//创建用于生成kubelet的配置文件的目录
mkdir /opt/k8s/kubeconfig
//上传kubeconfig.sh 文件到/opt/k8s/kubeconfig 目录中#kubeconfig.sh文件包含集群参数(CA 证书、API Server 地址)，客户端参数(上面生成的证书和私钥)，集群context上下文参数(集群名称、用户名)。Kubenetes 组件(如kubelet、 kube-proxy) 通过启动时指定不同的kubeconfig文件可以切换到不同的集群，连接到apiserver
cd /opt/k8s/kubeconfigchmod +x kubeconfig.sh
//生成kubelet的配置文件
cd /opt/k8s/kubeconfig./kubeconfig.sh 192.168.10.10 /opt/k8s/k8s-cert/ lsbootstrap.kubeconfig kubeconfig.sh kube-proxy.kubeconfig
//把配置文件bootstrap.kubeconfig、kube-proxy.kubeconfig拷贝到node节点
cd /opt/k8s/kubeconfigscp bootstrap.kubeconfig kube-proxy-kubeconfig root@192.168.10.20:/opt/kubernetes/cfg/scp bootstrap.kubeconfig kube-proxy.kubeconfig root@192.168.10.30:/opt/kubernetes/cfg/
//RBAC授权，将预设用户kubelet-bootatrap 与内置的ClusterRole system:node-bootatrapper 绑定到一起，使其能够发起CSR请求
kubectl create clusterrolebinding kubelet-bootstrap --clusterrole=system:node-bootstrapper --user=kubelet-bootstrap
kubelet采用TLS Bootstrapping 机制，自动完成到kube -apiserver的注册，在node节点量较大或者后期自动扩容时非常有用。Master apiserver 启用TLS 认证后，node 节点kubelet 组件想要加入集群，必须使用CA签发的有效证书才能与apiserver 通信，当node节点很多时，签署证书是一件很繁琐的事情。因此Kubernetes 引入了TLS bootstraping 机制来自动颁发客户端证书，kubelet会以一个低权限用户自动向apiserver 申请证书，kubelet 的证书由apiserver 动态签署。
kubelet首次启动通过加载bootstrap.kubeconfig中的用户Token 和apiserver CA证书发起首次CSR请求，这个Token被预先内置在apiserver 节点的token.csv 中，其身份为kubelet-bootstrap 用户和system: kubelet- bootstrap用户组:想要首次CSR请求能成功(即不会被apiserver 401拒绝)，则需要先创建一个ClusterRoleBinding， 将kubelet-bootstrap 用户和system:node - bootstrapper内置ClusterRole 绑定(通过kubectl get clusterroles 可查询)，使其能够发起CSR认证请求。
TLS bootstrapping 时的证书实际是由kube-controller-manager组件来签署的，也就是说证书有效期是kube-controller-manager组件控制的; kube-controller-manager 组件提供了一个--experimental-cluster-signing-duration参数来设置签署的证书有效时间:默认为8760h0m0s， 将其改为87600h0m0s， 即10年后再进行TLS bootstrapping 签署证书即可。
也就是说kubelet 首次访问API Server 时，是使用token 做认证，通过后，Controller Manager 会为kubelet生成一个证书，以后的访问都是用证书做认证了。------------------------------------------
//查看角色：
kubectl get clusterroles | grep system:node-bootstrapper
//查看已授权的角色：
kubectl get clusterrolebinding
在node1节点上操作//使用kubelet.sh脚本启动kubelet服务
cd /opt/chmod +x kubelet.sh./kubelet.sh 192.168.10.20
//检查kubelet服务启动
ps aux | grep kubelet
//此时还没有生成证书
ls /opt/kubernetes/ssl/
在master1 节点上操作//检查到node1 节点的kubelet 发起的CSR请求，Pending 表示等待集群给该节点签发证书.
kubectl get csr
//通过CSR请求
kubectl certificate approve node-csr-N4KtdQKvdSvr3ptJEuEcN5BJIe-N9MBXoFQwVfCeWG4
//再次查看CSR请求状态，Approved, Issued表示已授权CSR请求并签发证书
kubectl get csr
//查看群集节点状态，成功加入node1节点
kubectl get nodes
在node1节点上操作//自动生成了证书和kubelet.kubeconfig 文件
ls /opt/kubernetes/cfg/kubelet.kubeconfigls /opt/kubernetes/ssl/
//加载ip_vs模块
for i in $(ls /usr/lib/modules/$(uname -r)/kernel/net/netfilter/ipvs|grep -o "^[^.]*");do echo $i; /sbin/modinfo -F filename $i >/dev/null 2>&1 && /sbin/modprobe $i;done
//使用proxy.sh脚本启动proxy服务
cd /opt/chmod +x proxy.sh./proxy.sh 192.168.10.20 systemctl status kube-proxy.service
node2 节点部署##方法一 ://在node1 节点上将kubelet.sh、 proxy.sh 文件拷贝到node2 节点
cd /opt/scp kubelet.sh proxy.sh root@192.168.10.30:/opt/
//使用kubelet.sh脚本启动kubelet服务
cd /opt/chmod +x kubelet.sh./kubelet.sh 192.168.10.30
//在master1 节点上操作,检查到node2 节点的kubelet 发起的CSR请求，Pending 表示等待集群给该节点签发证书.
kubectl get csr
//通过CSR请求
kubectl certificate approve node-csr-_cTaEQoTg-dCSQsLbLEHuW6UDKN6BePyA4rafqwltCE
//再次查看CSR请求状态，Approved, Issued表示已授权CSR请求并签发证书
kubectl get csr
//查看群集节点状态，成功加入node1节点
kubectl get nodes
//在node2 节点 加载ip_vs模块
for i in $(ls /usr/lib/modules/$(uname -r)/kernel/net/netfilter/ipvs|grep -o "^[^.]*");do echo $i; /sbin/modinfo -F filename $i >/dev/null 2>&1 && /sbin/modprobe $i;done
//使用proxy.sh脚本启动proxy服务
cd /opt/chmod +x proxy.sh./proxy.sh 192.168.10.30 systemctl status kube-proxy.service
测试连通性：
kubectl create deployment nginx-test --image=nginx:1.14kubectl get podkubectl get podkubectl describe pod nginx-test-7dc4f9dcc9-vlzmk
                 

关键词：         
       配置文件 
              
       虚拟网卡