文档首页> 云计算> 教你如何搭建K8S集群。

教你如何搭建K8S集群。

发布时间：2024-09-04 07:08       

搭建Kubernetes（K8S）集群涉及多个步骤和组件的配置，是一个需要严谨执行的过程。以下是一份详细的Kubernetes集群搭建指南，旨在帮助你理解每一个步骤，并顺利完成集群的部署。

一、准备环境

  1. 服务器节点准备你需要至少两台运行Linux操作系统的服务器节点，这些节点可以是物理服务器或虚拟机。建议配置如下：

    • 主节点（Master Node）：负责集群管理、调度、API访问等任务。
    • 工作节点（Worker Node）：用于运行实际的应用容器。

    要求：

    • 所有节点需要能够通过内网互相访问。
    • 确保节点之间的时间同步，以免引发潜在的集群通信问题。

  2. 节点系统配置确保所有节点满足以下要求：

    • 禁用Swap：

      sudo swapoff -a
​

      解释：Kubernetes需要禁用Swap以确保稳定的内存管理，因为Swap可能导致Kubelet的不稳定。

    • 配置主机名：

      sudo hostnamectl set-hostname <hostname>
​

      解释：为每个节点设置一个唯一的主机名，便于后续管理和识别。

    • 更新系统：

      sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade -y
​

      解释：
      确保系统软件包为最新，以避免由于旧版本软件包导致的兼容性问题。

二、安装Docker

  1. 安装Docker引擎Kubernetes依赖Docker来管理和运行容器，因此在每个节点上安装Docker是必不可少的。

    Ubuntu/Debian：

    sudo apt-get install -y docker.io
​

    CentOS：

    sudo yum install -y docker
sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker
​

    解释：这些命令在不同的Linux发行版上安装Docker，并启动Docker服务，确保在系统重启后Docker仍自动启动。

  2. 配置Docker
    配置Docker以适应Kubernetes的要求：

    sudo mkdir /etc/docker
cat <<EOF | sudo tee /etc/docker/daemon.json
{
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "100m"
  },
  "storage-driver": "overlay2"
}
EOF
sudo systemctl restart docker
​

    解释：
    以上配置将Docker的cgroup驱动设置为 systemd，这是Kubernetes推荐的配置，以便与Kubelet一致。配置还调整了日志驱动和存储驱动，以优化容器的运行性能和日志管理。

三、安装Kubernetes组件

  1. 添加Kubernetes仓库为了安装Kubernetes的各个组件，你需要先添加Kubernetes的官方软件仓库。

    Ubuntu/Debian：

    sudo apt-get update && sudo apt-get install -y apt-transport-https curl
curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
cat <<EOF | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main
EOF
sudo apt-get update
​

    CentOS：

    cat <<EOF | sudo tee /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://packages.cloud.google.com/yum/repos/kubernetes-el7-\$basearch
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
sudo yum install -y kubelet kubeadm kubectl --disableexcludes=kubernetes
​

    **解释：**以上命令添加了Kubernetes官方软件仓库，并确保你可以从官方渠道安装到最新的Kubernetes版本。

  2. 安装Kubernetes组件
    使用包管理工具安装Kubernetes的主要组件：kubeadm、kubelet和 kubectl。

    Ubuntu/Debian：

    sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl
​

    CentOS：

    sudo yum install -y kubelet kubeadm kubectl
sudo systemctl enable kubelet && sudo systemctl start kubelet
​

    解释：
    kubelet负责在每个节点上运行容器；kubeadm用于初始化和管理集群；kubectl是用于与集群交互的命令行工具。apt-mark hold命令防止这些软件包被意外升级。

四、初始化主节点（Master Node）

  1. 初始化集群在主节点上使用 kubeadm init命令初始化Kubernetes集群。

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

    解释：--pod-network-cidr选项指定Pod网络的CIDR（Classless Inter-Domain Routing）。这个示例使用的是Flannel网络插件的默认CIDR。

  2. 配置kubectl
    配置kubectl以便在主节点上管理集群。

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

    解释：
    这些命令将kubeadm生成的配置文件复制到用户目录中，并设置相应权限，以便你可以使用kubectl命令管理集群。

五、加入工作节点（Worker Node）

  1. 加入集群
    在每个工作节点上，使用 kubeadm join命令加入集群。这个命令会在 kubeadm init成功后提供。

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

    解释：
    此命令将工作节点加入到主节点所在的集群中，<master-ip>、<port>、<token>和 <hash>都是 kubeadm init成功后生成的值。请在命令中替换为实际值。

六、配置网络插件

  1. 安装网络插件
    在主节点上安装一个网络插件，以便集群内的Pod可以互相通信。这里我们以Flannel为例：

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

    解释：
    这个命令通过kubectl应用Flannel网络插件的配置文件，Flannel将管理Pod的网络通信。

七、验证集群状态

  1. 查看节点状态使用以下命令检查集群中所有节点的状态：

    kubectl get nodes
​

    **解释：**这个命令列出了集群中所有节点的状态。你应该能看到所有节点的状态都为 Ready，这表明节点已成功加入集群并准备好运行Pod。

  2. 查看集群组件状态
    你可以进一步验证集群组件的运行情况：

    kubectl get pods --all-namespaces
​

    解释：
    这条命令列出了所有命名空间下正在运行的Pod，可以帮助你检查集群是否有组件未正常启动。

八、总结与扩展

通过以上步骤，你已经成功搭建了一个基本的Kubernetes集群。这个集群由一个主节点和至少一个工作节点组成，并且已经配置好了必要的网络插件以支持Pod之间的通信。

进一步的配置和优化

  1. 持久存储配置持久存储（Persistent Storage），以支持持久化应用数据。常见的存储插件包括NFS、Ceph、GlusterFS等。
  2. 集群监控安装集群监控工具（如Prometheus、Grafana），以便实时监控集群和应用的运行状态。
  3. 负载均衡
    部署Ingress Controller（如NGINX Ingress Controller），以提供集群外部的HTTP和HTTPS负载均衡。

分析说明表

| 操作步骤 | 命令/操作 | 详细解释

     
禁用Swap sudo swapoff -a 禁用Swap，确保Kubernetes的稳定性。
安装Docker sudo apt-get install -y docker.io

上一篇：Linux系统安装和使用Kafka教程。

下一篇：Docker容器安装Nginx教程。