1简述

1.1搭建方法介绍

K8s有两种搭建方式：

1. 使用K8s官方发布的二进制包搭建环境

2. 使用Kubeadm搭建（推荐该种方式）

本文的K8s搭建流程均基于Kubeadm方式

1.2Kubeadm简介

Kubeadm是一款旨在为创建Kubernetes集群提供最佳实践“快速路径”的工具。它执行必要的操作，以用户友好的方式启动并运行最小可行的安全集群。它是K8s官方推荐的快速部署K8s集群工具。

1.3搭建的K8s版本介绍

本文主要阐述搭建K8s1.9.0；1.15.4；1.17.1；1.21.2四个版本，其中1.9.0版本对应FusionStage6.5.1的K8s环境；1.15.4；1.17.1对应HCS8.0.3的K8s环境；1.21.2对应HCS8.2.1的K8s环境。

搭建的K8s环境是一个三节点环境，包括一个master节点和两个node（执行）节点。

2安装前准备

2.1硬件配置

准备三台x86服务器或虚拟机，规格如下

Master节点：2CPU；4G内存；60G硬盘

Node1节点：4CPU；8G内存；40G硬盘（最小）

Node2节点：4CPU；8G内存；40G硬盘（最小）

由于node节点负责执行具体的工作负载，建议配置规格高一些，可根据具体负载情况调整配置。

2.2OS环境

CentOS7.6版本。

2.3安装包准备

安装包主要分为如下三个部分：

1. Docker-ce及其依赖包

2. Kubeadm；Kubelet；Kubectl安装包及其依赖包

3. K8s组件镜像及其依赖包

本文提供已打包好的安装包，其获取地址如下：

https://onebox.huawei.com/p/d6d05655fc9442b5881db217f864d11c 

Docker文件夹中是docker安装所需软件包；

K8s_images文件夹中是K8s镜像包及依赖；

K8s_tools文件夹中是kubeadm，kubelet，kubectl安装所需软件包。

各版本所需的具体安装包及版本详见附录。

2.4Linux用户权限

在安装K8s时推荐使用root进行操作，避免出现权限不足的问题。

2.5OS环境配置

1. 关闭Linux防火墙

Shell执行命令：systemctldisablefirewalld

2. 关闭selinux

Shell命令执行：sed -i '/selinux/s/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config

3. 关闭swap

sed -ri's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

4. 配置路由参数

Shell执行以下命令：

echo "

net.ipv4.ip_forward = 1

net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1" >> /etc/sysctl.conf

modprobebr_netfilter

sysctl-p

注：以上步骤需要在所有K8s节点上执行。

以下步骤只需要在控制节点执行：

设置hosts：

cat >> /etc/hosts << EOF

192.168.0.53 master

192.168.0.236 node1

192.168.0.243 node2

EOF

设置规则是给定K8s节点IP和节点主机名，这里定义控制节点为master；node1、node2为执行节点主机名，Linux主机名可以通过下面的命令修改

sudohostnamectlset-hostnamemaster

其中master是想要设置的主机名，该命令执行后需要重启OS方可生效。

注：以上步骤执行完成后建议重启OS，防止修改未生效。

3安装Kubernetes

3.1安装步骤总览

K8s安装可以分为以下步骤：

1. Docker安装

2. Kubeadm，Kubelet，Kubectl安装

3. K8s集群部署

4. K8s网络插件安装

本章将依次介绍上述安装流程，完成K8s环境部署

3.2Docker安装

请参考附录1~4中各版本K8s部署所需的《docker安装所需软件包列表》获取软件包，完成Docker安装，也可以使用本文已经整理好的安装包进行安装。

如果遇到RPM包相互依赖的情况，建议将所有软件包放在同一目录下，使用以下命令完成安装：

rpm -Uvh*.rpm --nodeps--force

扩展：由于各个版本的K8s支持的Docker版本范围存在差异，如果需部署的K8s版本未在本文描述范围内，需要自行确定目标K8s版本支持的Docker版本范围，并安装对应Docker软件，Docker配置操作各版本通用

Docker配置如下：

1. Docker安装完成后使用以下命令启动Docker服务，并设置开机自启动：

systemctlstart docker &&systemctlenable docker

2. 配置Docker“CgroupDriver”项为Systemd：

执行vi /etc/docker/daemon.json，增加下列配置：

{

"exec-opts": [

"native.cgroupdriver=systemd"

]

}

保存后执行systemctlrestart docker重启Docker服务。

可以输入dockerinfo命令查询修改结果 

3.3Kubeadm，Kubelet，Kubectl安装

请参考附录1~4中各版本K8s部署所需的《kubeadm，kubelet，kubectl安装所需软件包列表》获取软件包，完成Kubeadm等软件安装，也可以使用本文已经整理好的安装包进行安装，安装完成后使用如下命令启动Kubelet：

systemctlenablekubelet&&sudosystemctlstartkubelet

扩展：如果需部署的K8s版本不在本文的描述版本范围中，就必须下载对应版本的Kubeadm，Kubelet，Kubectl软件包，例如：假设部署1.18.0版本K8s，需要下载1.18.0版本的Kubeadm，Kubelet，Kubectl软件包。

3.4K8s集群部署

在部署K8s集群前请确保章节3.2和3.3中的所有软件已安装完成。

1. 导入K8s镜像（所有节点均执行）

请参考附录1~4中各版本K8s部署所需的《K8s镜像包及依赖列表》获取Docker镜像，随后使用dockerload-i <image-name>命令依次将所有镜像导入Docker，<image-name>为镜像包名称。

注：可以使用kubeadmconfig images list命令查询部署K8s需要的镜像信息 

2. 初始化K8s集群（master节点执行）

kubeadminit--kubernetes-version=v1.21.2 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

上述命令中“--kubernetes-version”表示K8s版本号，根据安装版本不同自行修改；

“--pod-network-cidr”表示pod子网支持的网段，10.244.0.0/16网段是Flannel（一个用于构建K8s集群网络支持的插件）默认支持的网段，使用Flannel时不推荐修改，如果需要修改，需要同步修改Flannel配置文件kube-flannel.yml中的网段配置，该操作将在3.5节中进行详细说明。

   执行完kubeadminit命令后显示如下内容说明集群初始化成功：

红框中的kubeadmjoin命令用于将其他节点加入集群，请自行复制保存，默认token有效期24小时（不同版本的K8s有效期可能存在差异），如果忘记了可以使用kubeadmintoken list命令查询；如果token过期可以使用kubeadmintokencreate命令创建新的token。

CA证书的hash256值通过在master节点执行如下命令获取：

opensslx509 -pubkey-in /etc/kubernetes/pki/ca.crt |opensslrsa-pubin-outformder 2>/dev/null |openssldgst-sha256 -hex | sed 's/^.*//'

3. 配置Kubectl（master节点执行）

非root用户执行下面的命令：

mkdir-p $HOME/.kube

cp -i /etc/kubernetes/admin.conf$HOME/.kube/config

chown$(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

root用户执行下列命令：

echo "export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf" >> ~/.bash_profile

source ~/.bash_profile

4. 将节点加入集群（非master节点执行）

在非master节点中执行步骤2中保存的kubeadmjoin命令行，将节点加入集群，可以在master节点执行kubectlgetnodes命令查询节点是否加入成功，此时节点状态显示“notready”，这是因为K8s网络还未配置，属正常情况。

3.5K8s网络插件安装

上面已经完成了K8s集群的节点部署，本节将完成K8s集群的网络配置，打通节点间的网络通信，完成后K8s的部署就完成了，由于K8s网络构建依赖于支持CNI标准的网络插件，这些插件种类繁多，本文将选用Flannel和Calico进行讲解。

1. Flannel（推荐使用）

Flannel是一种简单易用的配置专为Kubernetes设计的第3层网络结构的方法。

在3.4节的步骤1，我们已经导入了Flannel镜像，这里只需要配置对应的kube-flannel.yml文件即可，命令为kubectlcreate -fkube-flannel.yml。

如果在kubeadminit阶段修改了“--pod-network-cidr”参数，这里需要同步将kube-flannel.yml中的“Network”字段修改为相同的值，修改完成后可以使用kubectlapply-fkube-flannel.yml使配置重新生效。

本文已提供可用的kube-flannel.yml，如需自行下载可以参考Flannel社区描述，地址：GitHub - flannel-io/flannel: flannel is a network fabric for containers, designed for Kubernetes

注意：使用本文提供的flannel插件部署1.15.4版本的K8s时会遇见如下报错

此时需要执行如下命令：

mkdir-p /etc/cni/net.d/

cat <<EOF> /etc/cni/net.d/10-flannel.conf

{"name":"cbr0","type":"flannel","delegate": {"isDefaultGateway": true}}

EOF

2. Calico

Calico是一个联网和网络策略供应商。Calico支持一套灵活的网络选项，因此你可以根据自己的情况选择最有效的选项，包括非覆盖和覆盖网络，带或不带BGP。Calico使用相同的引擎为主机、Pod和（如果使用Istio和Envoy）应用程序在服务网格层执行网络策略。

本文中只有1.17.1版本的K8s部署中使用了Calico。

与Flannel相同，在3.4节的步骤1，我们已经导入了Calico镜像，修改calico.yaml文件中的“CALICO_IPV4POOL_CIDR”项与kubeadminit命令“--pod-network-cidr”参数值相同，执行kubectlapply -fcalico.yaml命令将Calico配置文件导入即可。

本文已提供可用的calico.yaml，如需自行下载可以参考Calico社区描述，地址：

Quickstart for Calico on Kubernetes | Calico Documentation (tigera.io)

4附录

4.1附录1：K8s1.9.0版本部署所需安装包列表

表附录1-1docker安装所需软件包列表

表附录1-2kubeadm，kubelet，kubectl安装所需软件包列表

表附录1-3K8s镜像包及依赖列表

4.2附录2：K8s1.15.4版本部署所需安装包列表

表附录2-1docker安装所需软件包列表

表附录2-2kubeadm，kubelet，kubectl安装所需软件包列表

表附录2-3K8s镜像包及依赖列表

4.3附录3：K8s 1.17.1版本部署所需安装包列表

表附录3-1docker安装所需软件包列表

表附录3-2kubeadm，kubelet，kubectl安装所需软件包列表

表附录3-3K8s镜像包及依赖列表

4.4附录4：K8s1.21.2版本部署所需安装包列表

表附录4-1docker安装所需软件包列表

表附录4-2kubeadm，kubelet，kubectl安装所需软件包列表

表附录4-3K8s镜像包及依赖列表

4.5各种镜像站地址

Kubeadm，Kubectl，Kubelet软件包：kubernetes-yum-repos-kubernetes-el7-x86_64-Packages安装包下载_开源镜像站-阿里云(aliyun.com)

Docker软件包：docker-ce-linux-centos-7.6-x86_64-stable-Packages安装包下载_开源镜像站-阿里云(aliyun.com)

各种依赖RPM包：阿里巴巴开源镜像站-阿里云官网开发者社区_云计算社区(aliyun.com)

K8s镜像包地址（低版本，需Googel账号登录）：https://console.cloud.google.com/gcr/images/google-containers/global

K8s镜像包地址（高版本，需Googel账号登录）：

https://console.cloud.google.com/gcr/images/k8s-artifacts-prod

4.6其他参考

离线安装k8s 1.9.0-阿里云开发者社区(aliyun.com)

通过kubeadm离线安装k8s集群v1.15 | Finology大数据金融

离线安装Kubernetes v1.17.1 -离线部署-简书(jianshu.com)

Centos7安装K8S的1.21.2集群_逝唁的博客-CSDN博客

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