如何使用Kubespray安装Kubernetes集群(kubernetes安装详解)

你是否正在寻找有关如何使用 Kubespray 安装 Kubernetes（k8s）的简单指南？

此页面上的分步指南将向你展示如何在 Linux 系统上使用 Kubespray 安装 Kubernetes 集群。

Kubespray 是一个自由开源的工具，它提供了 Ansible 剧本playbook 来部署和管理 Kubernetes 集群。它旨在简化跨多个节点的 Kubernetes 集群的安装过程，允许用户快速轻松地部署和管理生产就绪的 Kubernetes 集群。

它支持一系列操作系统，包括 Ubuntu、CentOS、Rocky Linux 和 Red Hat Enterprise Linux（RHEL），它可以在各种平台上部署 Kubernetes，包括裸机、公共云和私有云。

在本指南中，我们使用以下实验室：

• Ansible 节点（Kubespray 节点）：最小安装的 Ubuntu 22.04 LTS（192.168.1.240）
• 3 个控制器节点：最小安装的 Rocky Linux 9（192.168.1.241/242/243）
• 2 个工作节点：最小安装的 Rocky Linux 9（192.168.1.244/245）

Kubespray 的最低系统要求

• 主节点：1500 MB RAM、2 个 CPU 和 20 GB 可用磁盘空间
• 工作节点：1024 MB、2 个 CPU、20 GB 可用磁盘空间
• Ansible 节点：1024 MB、1 个 CPU 和 20 GB 磁盘空间
• 每个节点上的互联网连接
• 拥有 sudo 管理员权限

事不宜迟，让我们深入了解安装步骤。

步骤 1）配置 Kubespray 节点

登录到你的 Ubuntu 22.04 系统并安装 Ansible。运行以下一组命令：

$ sudo apt update
$ sudo apt install git python3 python3-pip -y
$ git clone https://github.com/kubernetes-incubator/kubespray.git
$ cd kubespray
$ pip install -r requirements.txt

验证 Ansible 版本，运行：

$ ansible --version

创建主机清单，运行以下命令，不要忘记替换适合你部署的 IP 地址：

$ cp -rfp inventory/sample inventory/mycluster
$ declare -a IPS=(192.168.1.241 192.168.1.241 192.168.1.242 192.168.1.243 192.168.1.244 192.168.1.245)
$ CONFIG_FILE=inventory/mycluster/hosts.yaml python3 contrib/inventory_builder/inventory.py ${IPS[@]}

修改清单文件，设置 3 个控制节点和 2 个工作节点：

$ vi inventory/mycluster/hosts.yaml

保存并关闭文件。

查看并修改文件
inventory/mycluster/group_vars/k8s_cluster/k8s-cluster.yml中的以下参数：

kube_version: v1.26.2
kube_network_plugin: calico
kube_pods_subnet: 10.233.64.0/18
kube_service_addresses: 10.233.0.0/18
cluster_name: linuxtechi.local

要启用 Kuberenetes 仪表板和入口控制器等插件，请在文件
inventory/mycluster/group_vars/k8s_cluster/addons.yml中将参数设置为已启用：

$ vi inventory/mycluster/group_vars/k8s_cluster/addons.yml

dashboard_enabled: true
ingress_nginx_enabled: true
ingress_nginx_host_network: true

保存并退出文件。

步骤 2）将 SSH 密钥从 Ansible 节点复制到所有其他节点

首先在你的 Ansible 节点上为你的本地用户生成 SSH 密钥：

$ ssh-keygen

使用 ssh-copy-id命令复制 SSH 密钥：

$ ssh-copy-id sysops@192.168.1.241
$ ssh-copy-id sysops@192.168.1.242
$ ssh-copy-id sysops@192.168.1.243
$ ssh-copy-id sysops@192.168.1.244
$ ssh-copy-id sysops@192.168.1.245

还要在每个节点上运行以下命令：

$ echo "sysops ALL=(ALL) NOPASSWD:ALL" | sudo tee /etc/sudoers.d/sysops

步骤 3）禁用防火墙并启用 IPV4 转发

要在所有节点上禁用防火墙，请从 Ansible 节点运行以下 ansible命令:

$ cd kubespray
$ ansible all -i inventory/mycluster/hosts.yaml -m shell -a "sudo systemctl stop firewalld && sudo systemctl disable firewalld"

运行以下 ansible命令以在所有节点上启用 IPv4 转发和禁用交换:

$ ansible all -i inventory/mycluster/hosts.yaml -m shell -a "echo 'net.ipv4.ip_forward=1' | sudo tee -a /etc/sysctl.conf"
$ ansible all -i inventory/mycluster/hosts.yaml -m shell -a "sudo sed -i '/ swap / s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab && sudo swapoff -a"

步骤 4）启动 Kubernetes 部署

现在，我们都准备好开始 Kubernetes 集群部署，从 Ansible 节点运行下面的 Ansible 剧本：

$ cd kubespray
$ ansible-playbook -i inventory/mycluster/hosts.yaml --become --become-user=root cluster.yml

现在监控部署，可能需要 20 到 30 分钟，具体取决于互联网速度和硬件资源。

部署完成后，我们将在屏幕上看到以下输出：

很好，上面的输出确认部署已成功完成。

步骤 5）访问 Kubernetes 集群

登录到第一个主节点，切换到 root 用户，在那里运行 kubectl命令：

$ sudo su -
# kubectl get nodes
# kubectl get pods -A

输出：

完美，上面的输出确认集群中的所有节点都处于就绪状态，并且所有命名空间的 容器荚Pod 都已启动并正在运行。这表明我们的 Kubernetes 集群部署成功。

让我们尝试部署基于 Nginx 的部署并将其公开为节点端口，运行以下 kubectl命令：

$ kubectl create deployment demo-nginx-kubespray --image=nginx --replicas=2
$ kubectl expose deployment demo-nginx-kubespray --type NodePort --port=80
$ kubectl get  deployments.apps
$ kubectl get pods
$ kubectl get svc demo-nginx-kubespray

以上命令的输出：

现在尝试使用工作节点的 IP 地址和节点端口（30050）访问此 Nginx 应用。

使用以下 curl命令或 Web 浏览器访问此应用。

$ curl 192.168.1.245:30050

或者，

完美，这证实了应用可以在我们的集群之外访问。

步骤 6）Kubernetes 仪表板（GUI）

要访问 Kubernetes 仪表板，让我们首先创建服务帐户并分配管理员权限，以便它可以使用令牌访问仪表板。

在 kube-system 命名空间中创建名为 “admin-user” 的服务帐户：

$ vi dashboard-adminuser.yml
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: admin-user
  namespace: kube-system

保存并关闭文件。

$ kubectl apply -f dashboard-adminuser.yml
serviceaccount/admin-user created

创建集群角色绑定：

$ vi admin-role-binding.yml
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: admin-user
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: cluster-admin
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: admin-user
  namespace: kube-system

保存并退出文件。

$ kubectl apply -f admin-role-binding.yml
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/admin-user created

现在，为管理员用户创建令牌：

$ kubectl -n kube-system  create token admin-user

复制此令牌并将其放在安全的地方，因为我们将使用令牌登录 Kubernetes 仪表板。

使用以下 ssh命令从你的系统连接到第一个主节点：

$ ssh -L8001:localhost:8001 sysops@192.168.1.241

注意：替换适合你环境的 IP 地址。

登录后，切换到 root 用户并运行 kubectl proxy命令：

$ sudo su -
# kubectl proxy
Starting to serve on 127.0.0.1:8001

打开系统的网络浏览器，如下设置代理：

完成代理设置后，将以下网址粘贴到浏览器中：

http://localhost:8001/api/v1/namespaces/kube-system/services/https:kubernetes-dashboard:/proxy/#/login

选择令牌登录并粘贴你在上面为管理员用户生成的令牌，然后单击“登录Sign in”。

这就是本指南的全部内容，我希望你能从中找到有用的信息。请在下面的评论部分中发表你的疑问和反馈。