如何用Kubeadm在Debian 11上安装Kubernetes集群

图片[1]-如何用Kubeadm在Debian 11上安装Kubernetes集群-不念博客
安装Kubernetes集群

你是否在寻找一份在 Debian 11(Bullseye)上安装 Kubernetes 集群的简易指南?

这份分步指南将向你展示如何使用 Kubeadm 工具在 Debian 11 上安装 Kubernetes 集群。

Kubernetes(k8s)集群包含主控节点和工作节点,用于运行容器化的应用程序。主控节点作为控制平面,工作节点为实际工作负载提供环境。

前置条件:

  • 已安装 Debian 11
  • 2 CPU / vCPU
  • 2 GB RAM
  • 20 GB 空闲硬盘空间
  • 有管理员权限的 sudo 用户
  • 稳定的网络连接

实验环境配置:

在本文中,我使用了 3 个 Debian 11 系统的节点,配置如下

  • 主控节点(k8s-master) – 192.168.1.236
  • 工作节点 1(k8s-worker1) – 192.168.1.237
  • 工作节点 2(k8s-worker2) – 192.168.1.238

事不宜迟,我们直接进入安装步骤。

1、设置主机名和更新 /etc/hosts 文件

在主控节点和工作节点上使用 hostnamectl命令来设置主机名:

$ sudo hostnamectl set-hostname "k8s-master"       // 在主控节点运行
$ sudo hostnamectl set-hostname "k8s-worker1"      // 在工作节点 1 运行
$ sudo hostnamectl set-hostname "k8s-worker2"      // 在工作节点 2 运行

在所有节点的 /etc/hosts文件末尾添加下面几行内容:

192.168.1.236       k8s-master
192.168.1.237       k8s-worker1
192.168.1.238       k8s-worker2

2、在所有节点上关闭交换分区

我推荐关闭交换分区,以便更丝滑地使用 kubelet。在所有节点上执行以下命令来关闭交换分区:

$ sudo swapoff -a
$ sudo sed -i '/ swap / s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab

3、配置 Kubernetes 集群相关的防火墙规则

如果你的操作系统防火墙是打开的,请分别在主控节点和工作节点允许以下的端口。

在主控节点,执行:

$ sudo ufw allow 6443/tcp
$ sudo ufw allow 2379/tcp
$ sudo ufw allow 2380/tcp
$ sudo ufw allow 10250/tcp
$ sudo ufw allow 10251/tcp
$ sudo ufw allow 10252/tcp
$ sudo ufw allow 10255/tcp
$ sudo ufw reload

在工作节点,执行:

$ sudo ufw allow 10250/tcp
$ sudo ufw allow 30000:32767/tcp
$ sudo ufw reload

注意:如果你的 Debian 11 系统防火墙是关闭的,可以跳过此步骤。

4、在所有节点安装 Containerd 运行时

Containerd 是容器运行时的行业标准,所有节点必须安装 Containerd。

先在所有节点上配置如下的核心参数,再安装 Containerd。

$ cat 

运行如下命令,以使上面的更改生效:

$ sudo sysctl --system

现在,在所有节点上运行如下 apt命令来安装 Conatinerd。

$ sudo apt  update
$ sudo apt -y install containerd

在所有节点上运行如下命令来配置 Containerd:

$ containerd config default | sudo tee /etc/containerd/config.toml >/dev/null 2>&1

在所有节点上设置 cgroupdriversystemd,编辑
/etc/containerd/config.toml
文件,找到[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri"
.containerd.runtimes.runc.options]
部分,添加一行内容:SystemdCgroup = true

$ sudo vi /etc/containerd/config.toml
图片[2]-如何用Kubeadm在Debian 11上安装Kubernetes集群-不念博客
设置

保存并退出文件。

在所有节点上重启并启用 containerd服务:

$ sudo systemctl restart containerd
$ sudo systemctl enable containerd

5、添加 Kubernetes Apt 库

执行以下命令,添加 Kubernetes Apt 库:

$ sudo apt install gnupg gnupg2 curl software-properties-common -y
$ curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo gpg --dearmour -o /etc/apt/trusted.gpg.d/cgoogle.gpg
$ sudo apt-add-repository "deb http://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main"

6、在所有节点上安装 kubelet、kubectl 和 kubeadm

在所有节点上执行以下 apt命令,安装 Kubernetes 集群组件,如kubeletkubectl以及kubeadm

$ sudo apt update
$ sudo apt install kubelet kubeadm kubectl -y
$ sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

7、使用 Kubeadm 创建 Kubernetes 集群

现在我们可以创建 Kubernetes 集群了,在主控节点上执行以下命令:

$ sudo kubeadm init --control-plane-endpoint=k8s-master

命令输出:

图片[3]-如何用Kubeadm在Debian 11上安装Kubernetes集群-不念博客
命令输出

出现以上内容,说明控制平面初始化成功。在输出中,有普通用户与集群交互的命令,也有把任何工作节点加入到集群的命令。

要开始与集群进行交互,请在主控节点上运行以下命令:

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

执行以下 kubectl命令来获取节点和集群的信息:

$ kubectl get nodes
$ kubectl cluster-info

以上命令的输出:

图片[4]-如何用Kubeadm在Debian 11上安装Kubernetes集群-不念博客
命令输出

通过执行 kubeadm join命令来把两个工作节点加入到集群。

注意:请从 kubeadm init命令的输出中复制完整的命令。在我的例子中,命令如下:

$ sudo kubeadm join k8s-master:6443 --token ta622t.enl212euq7z87mgj \
   --discovery-token-ca-cert-hash sha256:2be58f54458d0e788c96b8841f811069019161f9a3dd8502a38c773e5c6ead17

在工作节点 1 上的输出如下:

图片[5]-如何用Kubeadm在Debian 11上安装Kubernetes集群-不念博客
命令输出

在工作节点 2 上的输出如下:

图片[6]-如何用Kubeadm在Debian 11上安装Kubernetes集群-不念博客
命令输出

在主控节点上执行以下命令,检查节点的状态:

$ kubectl get nodes
NAME          STATUS     ROLES           AGE     VERSION
k8s-master    NotReady   control-plane   23m     v1.25.0
k8s-worker1   NotReady   

为了使节点状态变为 ready,我们需要安装容器荚Pod网络插件,如 Calico 或 flannel。

8、安装 Calico Pod 网络插件

在主控节点上执行以下命令安装 Calico:

$ kubectl apply -f https://projectcalico.docs.tigera.io/manifests/calico.yaml

输出:

图片[7]-如何用Kubeadm在Debian 11上安装Kubernetes集群-不念博客
输出

在所有节点上执行以下命令,配置防火墙允许 Calico 的端口:

$ sudo ufw allow 179/tcp
$ sudo ufw allow 4789/udp
$ sudo ufw allow 51820/udp
$ sudo ufw allow 51821/udp
$ sudo ufw allow 4789/udp
$ sudo ufw reload

执行以下命令检查下 Calico 的状态:

$ kubectl get pods -n kube-system
图片[8]-如何用Kubeadm在Debian 11上安装Kubernetes集群-不念博客
检查状态

完美!现在再检查下节点状态:

非常棒!上面的输出说明主控节点和工作节点的状态都是 ready。现在这个集群可以正常工作了。

9、检查 Kubernetes 集群安装是否正确

我们尝试通过 deployment命令来部署基于 Nginx 的应用程序,来验证 Kubernetes 集群的安装是否正确。执行以下命令:

$ kubectl create deployment nginx-app --image=nginx --replicas 2
$ kubectl expose deployment nginx-app --name=nginx-web-svc --type NodePort --port 80 --target-port 80
$ kubectl describe svc nginx-web-svc

以上命令的输出:

图片[9]-如何用Kubeadm在Debian 11上安装Kubernetes集群-不念博客
命令输出

使用以下的 curl命令通过节点端口 30036 来访问基于 nginx 的应用程序。

注意:在 curl命令中,可以使用两个工作节点任一的主机名。

$ curl http://k8s-worker1:30036
图片[10]-如何用Kubeadm在Debian 11上安装Kubernetes集群-不念博客
输出

以上的输出说明我们可以正常访问基于 nginx 的应用程序了。

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