搭建Kubernetes，基于Kubeadm

基于Kubeadm搭建Kubernetes v1.11.2全记录
所需镜像
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
监控
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

本文主要目的在于记录个人在配置K8S集群的步骤，以及遇到的问题和相应的解决方案，内容从集群搭建到Kubernetes-Dashboard安装，角色权限配置为止。

先简单介绍下环境，4个节点的情况如下：
节点名 IP OS 安装软件
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的版本为v1.10.0，docker的版本为1.13.1。

一.各节点前期的准备工作：

1.关闭并停用防火墙
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
2.永久关闭SELinux
vim /etc/selinux/config
SELINUX=disabled
3.同步集群系统时间
yum -y install ntp
ntpdate 0.asia.pool.ntp.org
4优化
设置ipv4转发：
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设置：
echo 1 > /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-iptables
echo 1 > /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-ip6tables
5.重启机器
reboot

二.软件安装与配置：

注意⚠️：软件源按需配置，下面给出3个源，其中kubernetes yum源必须配置，docker源如果需要安装docker-ce版本则需要安装，否则最高支持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，安装软件：
yum -y install docker kubeadm kubelet kubectl ebtables
关闭SWAP
swapoff -a
启动docker并设为开机启动：
systemctl start docker
systemctl enable docker
参数配置：
kubelet的cgroup驱动参数需要和docker使用的一致，先查询下docker的cgroup驱动参数：
docker info |grep cgroup
在docker v1.13.1下，该参数默认为systemd，所以更改kubelet的配置参数：
sed -i "s/cgroup-driver=systemd/cgroup-driver=cgroupfs/g" /etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf
载入配置，启动kubelet：
systemctl daemon-reload
systemctl start kubelet
注意⚠️：在启动kubeadm之前，一定要先启动kubelet，否则会显示连接不上。

下面开始，分别操作Master节点和Node节点：
启动Master节点：
kubeadm init --kubernetes-version=1.10.0 --token-ttl 0 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
以上报错的话执行下面的
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主机名

该命令表示kubenetes集群版本号为v1.10.0，token的有效时间为0表示永久有效，容器的网络段为10.244.0.0/16，由于kubeadm安装方式只能用于建立最小可用集群，所以很多addon是没有集成的，包括网络插件，需要之后安装，但网段参数需要先行配置。

注意⚠️：kubenetes目前的版本较之老版本，最大区别在于核心组件都已经容器化，所以安装的过程是会自动pull镜像的，但是由于镜像基本都存放于谷歌的服务器，墙内用户是无法下载，导致安装进程卡在[init] This often takes around a minute; or longer if the control plane images have to be pulled ，这里我提供两个思路：
1.有个墙外的代理服务器，对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
重启docker：systemctl restart docker
2.事先下载好所有镜像，下面我给出v1.10.0版本基本安装下所需要的所有镜像（其他版本所需的镜像版本可能不同，以官方文档为准）：
Master节点所需镜像：
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 （为网络插件的镜像，这里选择flannel为网络插件）
Node节点所需镜像：
k8s.gcr.io/kube-proxy-amd64:v1.10.0k8s.gcr.io/pause-amd64:3.1quay.io/coreos/flannel:v0.9.1-amd64（为网络插件的镜像，这里选择flannel为网络插件）
Master节点安装成功会输出如下内容：

[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
是后续节点加入集群的启动命令，由于设置了--token-ttl 0，所以该命令永久有效，需保存好，kubeadm token list命令可以输出token，但不能输出完整命令，需要做hash转换。

注意⚠️：集群启动后要获取集群的使用权限，否则在master节点执行kubectl get nodes命令，会反馈localhost:8080 connection refused,获取权限方法如下：

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

三.安装网络插件Pod:
在成功启动Master节点后，在添加node节点之前，需要先安装网络管理插件，kubernetes可供选择的网络插件有很多，
如Calico，Canal，flannel，Kube-router,Romana,Weave Net
各种安装教程可以参考官方文档，点击这里
本文选择flannel作为网络插件：
vim /etc/sysctl.conf，添加以下内容
net.ipv4.ip_forward=1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1
修改后，及时生效
sysctl -p
执行安装：
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/v0.9.1/Documentation/kube-flannel.yml
安装完成后，执行：
kubectl get pods --all-namespaces
查看Pod的启动状态，一旦kube-dns Pod的启动状态为UP或者Running，集群就可以开始添加节点了。

四.添加Node节点：
启动Node节点加入集群只需启动kubelet，然后执行之前保存的命令：
systemctl start kubelet
kubeadm join 10.211.55.6:6443 --token 63nuhu.quu72c0hl95hc82m --discovery-token-ca-cert-hash sha256:3971ae49e7e5884bf191851096e39d8e28c0b77718bb2a413638057da66ed30a
节点成功加入集群。
注意⚠️：集群启动后要获取集群的使用权限，否则在master节点执行kubectl get nodes命令，会反馈localhost:8080 connection refused,获取权限方法如下：

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

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
然后执行
wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
kubectl apply -f kube-flannel.yml
在主节点执行kubectl get nodes，验证集群状态，显示如下：
[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 集群构建完成！

五.Kubernetes-Dashboard（WebUI）的安装：
和网络插件的用法一样，dashboard也是一个容器应用，同样执行安装yaml：
kubectl create -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/master/src/deploy/recommended/kubernetes-dashboard.yaml
可以参考官方文档，点击这里。
安装完成后，执行：
kubectl get pods --all-namespaces
查看Pod的启动状态，kubernetes-dashboard启动完成后，执行：
kubectl proxy --address=10.211.55.6 --accept-hosts='^*$'
基本参数是address为master节点的IP，access-host如果不填，打开web页面会返回：
<h4>unauthorized<h4>
启动后控制台输出：
Starting to serve on 10.211.55.6:8001
打开WebUI：
http://10.211.55.6:8001/api/v1/namespaces/kube-system/services/https:kubernetes-dashboard:/proxy/#!/overview?namespace=default
见如下页面：

这是需要用一个可用的ClusterRole进行登录，该账户需要有相关的集群操作权限，如果跳过，则是用默认的系统角色kubernetes-dashboard（该角色在创建该容器时生成），初始状态下该角色没有任何权限，需要在系统中进行配置，角色绑定：
在主节点上任意位置创建一个文件xxx.yaml，名字随意：
vim ClusterRoleBinding.yaml
编辑文件：
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，执行该文件：
kubectl create -f ClusterRoleBinding.yaml
再次打开WebUI，成功显示集群信息：

注意⚠️：给kubernetes-dashboard角色赋予cluster-admin权限仅供测试使用，本身这种方式并不安全，建议新建一个系统角色，分配有限的集群操作权限，方法如下：
新建一个yaml文件，写入：
kind: ClusterRole #创建集群角色
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
metadata:
name: dashboard #角色名称
rules:

• apiGroups: [""]
  resources: ["”] #所有资源
  verbs: ["get", "watch", "list", "create","proxy","update”] #赋予获取，监听，列表，创建，代理，更新的权限

• apiGroups: ["*"]
  resources: ["pods”] #容器资源单独配置（在所有资源配置的基础上）
  verbs: ["delete”] #提供删除权限

  apiVersion: v1
  kind: ServiceAccount #创建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 #填写cluster-admin代表开放全部权限
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

执行该文件，查看角色是否生成：
kubectl get serviceaccount --all-namespaces
查询该账户的密钥名：
kubectl get secret -n kube-system
根据密钥名找到token：
kubectl discribe secret dashboard-token-wd9rz -n kube-system
输出一段信息：

将此token用于登陆WebUI即可。

以上便是Kubeadm安装K8S v1.10.0版本的全记录，本文用于总结与梳理，参考于官方文档，如有错漏，望予指正。