浅入Kubernetes(6)：CKAD认证中的部署教程

时间：2023-12-16 13:50:08

目前为止，笔者已经写了 5 篇关于 k8s 的文章，这一篇笔者将介绍 CKAD 认证官方课程中，如何部署 k8s 节点。

在上一篇中，已经介绍了 kubeadm 如何部署 k8s ，而且 kubeadm 是官方默认推荐的工具，所以读者可以先阅读 《浅入kubernetes(5)：尝试kubeadm》

https://www.cnblogs.com/whuanle/p/14679590.html

或

https://www.whuanle.cn/archives/1230

根据上一篇文章的内容，安装好 kubeadm、kubectl、kubelet 、docker。注：docker 版本不能为 20.x!

  • kubeadm：用来初始化集群的指令。
  • kubelet：在集群中的每个节点上用来启动 Pod 和容器等。
  • kubectl：用来与集群通信的命令行工具。

预设网络

Calico(https://github.com/projectcalico/calico) 是针对容器、虚拟机和裸机工作负载的开源网络和安全解决方案，它提供了 pod 之间的网络连接和网络安全策略实施。

读者可参考 https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/cluster-administration/networking/ 这里不做过多的说明。

执行 ip addr 命令，找到 ens4，把里面提到的 ip 记录下来。

ens4: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1460 qdisc mq state UP group default qlen 1000

    link/ether 42:01:0a:aa:00:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

    inet 10.170.0.2/32 scope global dynamic ens4

       valid_lft 2645sec preferred_lft 2645sec

    inet6 fe80::4001:aff:feaa:2/64 scope link

       valid_lft forever preferred_lft forever

则 ip 是 10.170.0.2。

然后修改 /etc/hosts 文件，加上一行（替换这个ip为你的）：

10.170.0.2      k8smaster

后面我们访问集群，使用 k8smaster，而且不是使用 ip 直接访问。

kubeadm 安装 k8s

执行 kubectl version 查看 k8s 版本，GitVersion:"v1.21.0" 表示的即为 k8s 版本，因为工具版本跟 k8s 版本一致。

创建一个 kubeadm-config.yaml 文件，我们使用 kubeadm init 时，通过此配置文件出初始化 k8s master。

文件内容为：

apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2

kind: ClusterConfiguration

kubenetesVersion: 1.21.0

controlPlaneEndpoint: "k8smaster:6443"

networking:

    podSubnet: 192.168.0.0/16

注意，: 后面必须带一个空格。表示key: value。

例如 image: nginx:letest ，不带空格的 : 会连在一起。

然后初始化 master：

kubeadm init --config=kubeadm-config.yaml --upload-certs --v=5 | tee kubeadm-init.out

这个语句可以省略为 kubeadm init --config=kubeadm-config.yaml --upload-certs。

--v=5 可以输出更多信息信息，tee xxx 可以让信息输出到一个文件中，方便收集日志或者后续检查。

执行初始化命令后，终端或查看 kubeadm-init.out 文件，有以下内容：

To start using your cluster, you need to run the following 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

Alternatively, if you are the root user, you can run:

  export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf

You should now deploy a pod network to the cluster.

Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:

  https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/

You can now join any number of the control-plane node running the following command on each as root:

  kubeadm join k8smaster:6443 --token 45td1j.xqdscm4k06a4edi2 \

	--discovery-token-ca-cert-hash sha256:aeb772c57a35a283716b65d16744a71250bcc25d624010ccb89090021ca0f428 \

	--control-plane --certificate-key d76287ccc4701db9d34e0c9302fa285be2e9241fc43c94217d6beb419cdf3c52

Please note that the certificate-key gives access to cluster sensitive data, keep it secret!

As a safeguard, uploaded-certs will be deleted in two hours; If necessary, you can use

"kubeadm init phase upload-certs --upload-certs" to reload certs afterward.

Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:

kubeadm join k8smaster:6443 --token 45td1j.xqdscm4k06a4edi2 \

	--discovery-token-ca-cert-hash sha256:aeb772c57a35a283716b65d16744a71250bcc25d624010ccb89090021ca0f428

按照提示，我们执行：

  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：

export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf

笔者注：KUBECONFIG 环境变量在下次登录或新建终端窗口会失效，打开 用户目录的.bashrc 文件，在最后面加上 export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf ，可保证下次登录或切换终端，依然可用。

笔者注：因为涉及到多用户，所以如果切换用户，就不能使用 kubeadm/kubectl/kubelet 命令了，如果读者切换了用户，则可以执行上面 make -p $HOME/.kube 到 export xxx 这两部分的命令，这样别的用户也可以执行命令操作节点。

输入 kubeadm config print init-default 可以查看到 master 是初始化的配置。

配置 calico

然后下下载 calico 的 yaml 文件。

wget https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml

然后我们需要留意 yaml 文件中的 CALICO_IPV4POOL_CIDR 的值，读者直接打开 https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml 或者使用 less calico.yaml 在终端上阅读文件。

找到 CALICO_IPV4POOL_CIDR 例如：

         # - name: CALICO_IPV4POOL_CIDR

            #   value: "192.168.0.0/16"

这个表示 ip4 池，如果 ip 不存在，则会自动创建，创建 的 pod 的网络 ip 会在这个范围。默认是 192.168.0.0 我们不需要改，如果你需要定制，则可以删除 # ，然后改动 ip。

然后我们启用 calico 网络插件：

kubectl apply -f calico.yaml

自动补全工具

kubectl 命令和可选参数非常多，每次都要敲长长的命令，任意出错，我们可以利用 bash-completion 为我们快速完成命令的输入。

sudo apt-get install bash-completion -y
source <(kubectl completion bash)

echo "source <(kubectl completion bash)" >> $HOME/.bash

我们可以测试一下。

输入 kubectl des ，然后按一下 TAB 键，会发现内容自动补全。

输入完整的 kubectl descibe nodes 可以查到 node 状态，后面的小节再聊聊 descibe nodes 的含义。

状态描述

执行 kubectl descibe nodes 命令，我们可以看到节点详细的信息，其中有个 Conitions 字段，描述了所有正在运行中(Running) 的节点的状态，它有 5 个类型：

  • Ready

    Node 是否能够接收 pod ，如果可以则 Status 为 True；如果节点不健康，不能接收 pod，则 为 False。正常情况下为 True。

  • DiskPressure

    表示节点的空闲空间不足以用于添加新 Pod，如果为 True则说明不正常。

  • MemoryPressure

    表示节点存在内存压力，即节点内存可用量低，如果为 True 则说明不正常。

  • PIDPressure

    表示节点存在进程压力，即节点上进程过多；如果为 True 则说明不正常。

  • NetworkUnavailable

    表示节点网络配置不正确；如果为 True，则说明不正常。

使用 json 表示：

"conditions": [

  {

    "type": "Ready",

    "status": "True",

    "reason": "KubeletReady",

    "message": "kubelet is posting ready status",

    "lastHeartbeatTime": "2019-06-05T18:38:35Z",

    "lastTransitionTime": "2019-06-05T11:41:27Z"

  }

]

可参考：https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/architecture/nodes/

本篇内容主要介绍了 CKAD 认证中要求掌握的 kubeadm 部署 k8s 、配置启动 Calico 网络插件。

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