使用 Kubeadm 安装 Kubernetes 单节点集群

使用 kubeadm 工具在虚拟机上安装一个 ALL-In-One 类型的 Kubernetes 集群环境，也就是指这个环境中主要是安装了 Master，但是也可以作为一个 Node 节点使用。

创建一台虚拟机
- 本人使用 VMWare Fusion 创建 Centos 7.8 虚拟机）
- 配置最小为 2 核 4GB 内存（ Kubernetes 文档规定）
- 选择任意桌面模式即可

打通与宿主机的网络连接

使用 NAT 模式无法设置静态 IP ，所以选择桥接模式。
若两边互通，获取虚拟机 IP 地址，使用 ssh 工具连接 root 用户，设置虚拟机 IP 地址为静态。

#修改虚拟机以太网配置文件一般为 ens33
$ vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33

Ifcfg-ens33 修改如下：

TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
#设置静态网络
BOOTPROTO=static
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy
NAME=ens33
UUID=3062611e-41b4-4eef-8296-4fe929af8918
DEVICE=ens33
#开机启动
ONBOOT=yes
#设置IP地址、子网掩码、网关和DNS (DNS选择一个有名的即可)
#每个机器上的IP地址不一，请在虚拟机使用 `ifconfig` 获取
IPADDR=192.168.3.61
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.3.1
DNS1=119.29.29.29

重启网络服务，并自行测试与外网和宿主机的连通性

$ systemctl restart network.service

安装 Docker
- 阿里镜像站有配套资源与安装方式

配置内核模块和内核参数，并关闭 swapoff：

cat >> /etc/modules <<EOF
ip_vs_rr
ip_vs_wrr
ip_vs_sh
nf_conntrack_ipv4
br_netfilter
EOF

cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf <<EOF
net.ipv4.ip_forward = 1
vm.swappiness = 0
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF

swapoff -a
sed -i 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

安装 ipvsadm 和 ipset
```
$ yum install -y ipvsadm ipset
```
安装 kubeadm、kubelet、kubectl
- 阿里镜像站有配套资源与安装方式

配置 Docker，注意 mirrors 的配置，关闭对 iptables 的配置。

cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
"registry-mirrors": ["https://7uvhrdbm.mirror.aliyuncs.com"],
"storage-driver": "overlay2",
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
"log-driver": "json-file",
"log-opts": { "max-size": "20m" }
}
EOF

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

设置节点主机名为 kube-master：

hostnamectl --static set-hostname  kube-master
reboot   # 修改节点名后需要重启才能生效

将节点的内网 IP/主机名加入 hosts 解析。
```
192.168.3.61 kube-master
```

关闭 firewalld

$ systemctl stop firewalld
$ systemctl disable firewalld
$ modprobe br_netfilter

使用 kubeadm 初始化集群，指定 pod 网段为 flannel 的默认网段
```
$ kubeadm init --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers --kubernetes-version <对应版本>(如v1.19.2) --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
```
当集群初始化成功后，可以看到 kubeadm 已经提供如何在其中工作节点通过 kubeadm join 命令加入集群（可以记录下面以备后面的使用）。

复制 kubectl 相关配置文件

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

验证创建成功

[root@kube-master ~]# kubectl get nodes
NAME          STATUS     ROLES    AGE     VERSION
kube-master   NotReady   master   2m40s   v1.15.5
[root@kube-master ~]# kubectl get pods -n kube-system
NAME                                  READY   STATUS    RESTARTS   AGE
coredns-bccdc95cf-f2v2g               0/1     Pending   0          2m22s
coredns-bccdc95cf-rvbnt               0/1     Pending   0          2m22s
etcd-kube-master                      1/1     Running   0          101s
kube-apiserver-kube-master            1/1     Running   0          85s
kube-controller-manager-kube-master   1/1     Running   0          75s
kube-proxy-4f8n4                      1/1     Running   0          2m22s
kube-scheduler-kube-master            1/1     Running   0          92s

安装网络插件flannel

由于 flannel 使用的镜像默认托管在 quay.io 上，有时国内访问速度可能会比较慢，所以可以先通过其他渠道将镜像拉取到本地，避免后续部署失败。在从 mirror 拉取镜像时，需要先看下 flannel.yaml 文件中指定的镜像版本是什么。

$ docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/chenshi-kubernetes/flannel:v0.12.0-amd64
$ docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/chenshi-kubernetes/flannel:v0.12.0-amd64 quay.io/coreos/flannel:v0.12.0-amd64
$ wget https://labfile.oss.aliyuncs.com/courses/1494/kube-flannel.yml
$ kubectl create -f kube-flannel.yml

此时可以再次执行 kubectl get pods -n kube-system 验证网络插件是否部署成功，可以看到 coredns pod 已经变为 running 状态。
移除 master 节点的 taint

kubeadm 在 Master 上也安装了 kubelet，在默认情况下不参与工作负载，可以执行下面的命令让 Master 成为一个 Node。
```
$ kubectl taint nodes kube-master node-role.kubernetes.io/master-
```

部署 Nginx 验证集群

[root@kube-master ~]# kubectl create deployment nginx --image=nginx
deployment.apps/nginx created
[root@kube-master ~]# kubectl expose deploy nginx --type=NodePort --port=8080 --target-port=80 --name=nginx-svc
service/nginx-svc exposed

查看创建的 pod、deployment 以及 service：

[root@kube-master ~]# kubectl get pods
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-554b9c67f9-n7tgx   1/1     Running   0          9m41s
[root@kube-master ~]# kubectl get deployments
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx   1/1     1            1           9m50s
[root@kube-master ~]# kubectl get services
NAME         TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1      <none>        443/TCP          30m
nginx-svc    NodePort    10.97.22.179   <none>        8080:31001/TCP   18m

可以发现 nginx 服务暴露在集群 IP 10.97.22.179 的 8080 端口上，下面在节点上使用 curl 可以访问到 nginx：

[root@kube-master ~]# curl 10.97.22.179:8080

<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
body {
width: 35em;
margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
}
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>

<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>

<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>

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