K8S集群架构的kubeadm部署+dashboard和Harbor仓库部署 _K8S集群

弓背霞明剑照霜，秋风走马出咸阳。这篇文章主要讲述K8S集群架构的kubeadm部署+dashboard和Harbor仓库部署相关的知识，希望能为你提供帮助。
K8S集群架构的kubeadm部署+dashboard和Harbor仓库部署 kubeadm 部署 K8S 集群架构环境准备：

主机名	IP地址	安装包/工具
master（cpu核心数要求大于2）	192.168.80.10	docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel
node01	192.168.80.11	docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel
node02	192.168.80.12	docker、kubeadm、kubelet、kubectl、flannel
Harbor节点（hub.jzm.com）	192.168.80.13	docker、docker-compose、harbor-offline-v1.2.2

==部署的总体步骤==
1、在所有节点上安装Docker和kubeadm
2、部署Kubernetes Master
3、部署容器网络插件
4、部署 Kubernetes Node，将节点加入Kubernetes集群中
5、部署 Dashboard Web 页面，可视化查看Kubernetes资源
6、部署 Harbor 私有仓库，存放镜像资源
安装前准备

所有节点，关闭防火墙规则，关闭selinux，关闭swap交换

systemctl stop firewalld systemctl disable firewalld setenforce 0 iptables -F & & iptables -t nat -F & & iptables -t mangle -F & & iptables -X swapoff -a#交换分区必须要关闭 sed -ri s/.*swap.*/#& / /etc/fstab#永久关闭swap分区，& 符号在sed命令中代表上次匹配的结果#加载 ip_vs 模块 for i in $(ls /usr/lib/modules/$(uname -r)/kernel/net/netfilter/ipvs|grep -o "^[^.]*"); do echo $i; /sbin/modinfo -F filename $i > /dev/null 2> & 1 & & /sbin/modprobe $i; done#修改主机名 hostnamectl set-hostname master01 hostnamectl set-hostname node01 hostnamectl set-hostname node02#所有节点修改hosts文件 vim /etc/hosts 192.168.80.10 master01 192.168.80.11 node01 192.168.80.12 node02#调整内核参数 cat > /etc/sysctl.d/kubernetes.conf < < EOF #开启网桥模式，可将网桥的流量传递给iptables链 net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1 net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1 #关闭ipv6协议 net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1 net.ipv4.ip_forward=1 EOF sysctl --system#生效参数

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所有节点安装docker

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.iomkdir /etc/docker cat > /etc/docker/daemon.json < < EOF"registry-mirrors": ["https://6ijb8ubo.mirror.aliyuncs.com"], "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"], "log-driver": "json-file", "log-opts": "max-size": "100m"EOF #使用Systemd管理的Cgroup来进行资源控制与管理，因为相对Cgroupfs而言，Systemd限制CPU、内存等资源更加简单和成熟稳定。 #日志使用json-file格式类型存储，大小为100M，保存在/var/log/containers目录下，方便ELK等日志系统收集和管理日志。systemctl daemon-reload systemctl restart docker.service systemctl enable docker.service docker info | grep "Cgroup Driver" Cgroup Driver: systemd

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所有节点安装kubeadm，kubelet和kubectl

#定义kubernetes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 repo_gpgcheck=0 gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg EOFyum install -y kubelet-1.20.11 kubeadm-1.20.11 kubectl-1.20.11#开机自启kubelet systemctl enable kubelet.service #K8S通过kubeadm安装出来以后都是以Pod方式存在，即底层是以容器方式运行，所以kubelet必须设置开机自启

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部署K8S集群

#查看初始化需要的镜像 kubeadm config images list#在master节点上传v1.20.11.zip压缩包至/opt目录 unzip v1.20.11.zip -d /opt/k8s cd /opt/k8s/v1.20.11 for i in $(ls *.tar); do docker load -i $i; done#复制镜像和脚本到node节点，并在node节点上执行脚本加载镜像文件 scp -r /opt/k8s root@node01:/opt scp -r /opt/k8s root@node02:/opt

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初始化kubeadm

方法一：

kubeadm config print init-defaults > /opt/kubeadm-config.yamlcd /opt/ vim kubeadm-config.yaml ...... 11 localAPIEndpoint: 12advertiseAddress: 192.168.80.10#指定master节点的IP地址 13bindPort: 6443 ...... 34 kubernetesVersion: v1.20.11#指定kubernetes版本号 35 networking: 36dnsDomain: cluster.local 37podSubnet: "10.244.0.0/16"#指定pod网段，10.244.0.0/16用于匹配flannel默认网段 38serviceSubnet: 10.96.0.0/16#指定service网段 39 scheduler: #末尾再添加以下内容 --- apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1 kind: KubeProxyConfiguration mode: ipvs#把默认的kube-proxy调度方式改为ipvs模式kubeadm init --config=kubeadm-config.yaml --upload-certs | tee kubeadm-init.log #--experimental-upload-certs 参数可以在后续执行加入节点时自动分发证书文件，k8sV1.16版本开始替换为 --upload-certs #tee kubeadm-init.log 用以输出日志

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#查看kubeadm-init日志 less kubeadm-init.log#kubernetes配置文件目录 ls /etc/kubernetes/#存放ca等证书和密码的目录 ls /etc/kubernetes/pki

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方法二：

kubeadm init \\ --apiserver-advertise-address=192.168.80.10 \\ --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \\ --kubernetes-version=v1.20.11 \\ --service-cidr=10.96.0.0/16 \\ --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \\ --token-ttl=0

初始化集群需使用kubeadm init命令，可以指定具体参数初始化，也可以指定配置文件初始化。
可选参数：
--apiserver-advertise-address：apiserver通告给其他组件的IP地址，一般应该为Master节点的用于集群内部通信的IP地址，0.0.0.0表示节点上所有可用地址
--apiserver-bind-port：apiserver的监听端口，默认是6443
--cert-dir：通讯的ssl证书文件，默认/etc/kubernetes/pki
--control-plane-endpoint：控制台平面的共享终端，可以是负载均衡的ip地址或者dns域名，高可用集群时需要添加
--image-repository：拉取镜像的镜像仓库，默认是k8s.gcr.io
--kubernetes-version：指定kubernetes版本
--pod-network-cidr：pod资源的网段，需与pod网络插件的值设置一致。通常，Flannel网络插件的默认为10.244.0.0/16，Calico插件的默认值为192.168.0.0/16；
--service-cidr：service资源的网段
--service-dns-domain：service全域名的后缀，默认是cluster.local
方法二初始化后需要修改 kube-proxy 的 configmap，开启 ipvs

kubectl edit cm kube-proxy -n=kube-system 修改mode: ipvs提示： ...... Your Kubernetes control-plane has initialized successfully! To start using your cluster, you need to run the following 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/configAlternatively, if you are the root user, you can run: export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf You should now deploy a pod network to the cluster. Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at: https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/ Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root: kubeadm join 192.168.80.10:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \\ --discovery-token-ca-cert-hash sha256:af6de132bff261a2b0faa891f4374b9784b0fae7fec0d0715d53f02179f92230

设定kubectl
kubectl需经由API server认证及授权后方能执行相应的管理操作，kubeadm 部署的集群为其生成了一个具有管理员权限的认证配置文件 /etc/kubernetes/admin.conf，它可由 kubectl 通过默认的 “$HOME/.kube/config” 的路径进行加载。

mkdir -p $HOME/.kube cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config#如果kubectl get cs发现集群不健康，更改以下两个文件 vim /etc/kubernetes/manifests/kube-scheduler.yaml vim /etc/kubernetes/manifests/kube-controller-manager.yaml # 修改如下内容把--bind-address=127.0.0.1变成--bind-address=192.168.80.10#修改成k8s的控制节点master01的ip 把httpGet:字段下的hosts由127.0.0.1变成192.168.80.10（有两处） #- --port=0# 搜索port=0，把这一行注释掉 systemctl restart kubelet

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所有节点部署网络插件flannel

方法一： #所有节点上传flannel镜像flannel.tar到/opt目录，master节点上传kube-flannel.yml文件 cd /opt docker load -i flannel.tar#在master节点创建flannel资源 kubectl apply -f kube-flannel.yml

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方法二： kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml#在node节点上执行kubeadm join命令加入群集 kubeadm join 192.168.80.10:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \\ --discovery-token-ca-cert-hash sha256:af6de132bff261a2b0faa891f4374b9784b0fae7fec0d0715d53f02179f92230#在master节点查看节点状态 kubectl get nodeskubectl get pods -n kube-system NAMEREADYSTATUSRESTARTSAGE coredns-7f89b7bc75-4lssr1/1Running056m coredns-7f89b7bc75-qgq9t1/1Running056m etcd-master011/1Running056m kube-apiserver-master011/1Running056m kube-controller-manager-master011/1Running130m kube-flannel-ds-7jv541/1Running011m kube-flannel-ds-9j4dg1/1Running066s kube-flannel-ds-dh5cg1/1Running054s kube-proxy-fcdss1/1Running056m kube-proxy-sm9mv1/1Running066s kube-proxy-v475t1/1Running054s kube-scheduler-master011/1Running227m

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【K8S集群架构的kubeadm部署+dashboard和Harbor仓库部署】

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测试pod资源创建

kubectl create deployment nginx --image=nginx kubectl get pods -o wide#暴露端口提供服务 kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePortkubectl get svc NAMETYPECLUSTER-IPEXTERNAL-IPPORT(S)AGE kubernetesClusterIP10.96.0.1< none> 443/TCP68m nginxNodePort10.96.113.253< none> 80:30407/TCP21s #测试访问 curl http://10.96.113.253:80#扩展3个副本 kubectl scale deployment nginx --replicas=3 kubectl get pods -o wide NAMEREADYSTATUSRESTARTSAGEIPNODENOMINATED NODEREADINESS GATES nginx-554b9c67f9-9kh4s1/1Running066s10.244.1.3node01< none> < none> nginx-554b9c67f9-rv77q1/1Running066s10.244.2.2node02< none> < none> nginx-554b9c67f9-zr2xs1/1Running017m10.244.1.2node01< none> < none> #删除镜像 kubectl delete 镜像名称

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Dashboard 部署 Dashboard 介绍仪表板是基于Web的Kubernetes用户界面。您可以使用仪表板将容器化应用程序部署到Kubernetes集群，对容器化应用程序进行故障排除，并管理集群本身及其伴随资源。您可以使用仪表板来概述群集上运行的应用程序，以及创建或修改单个Kubernetes资源（例如部署，作业，守护进程等）。例如，您可以使用部署向导扩展部署，启动滚动更新，重新启动Pod或部署新应用程序。仪表板还提供有关群集中Kubernetes资源状态以及可能发生的任何错误的信息。

在 master01 节点上操作

#上传 recommended.yaml文件到/opt/k8s目录中 cd /opt/k8s vim recommended.yaml #默认Dashboard只能集群内部访问，修改Service为NodePort类型，暴露到外部 kind: Service apiVersion: v1 metadata: labels: k8s-app: kubernetes-dashboard name: kubernetes-dashboard namespace: kubernetes-dashboard spec: ports: - port: 443 targetPort: 8443 nodePort: 30001#添加 type: NodePort#添加 selector: k8s-app: kubernetes-dashboardkubectl apply -f recommended.yaml kubectl get pods,svc -n kubernetes-dashboard#查看状态

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使用token登录访问Dashboard

#创建service account并绑定默认cluster-admin管理员集群角色 kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kube-system kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:dashboard-admin kubectl describe secrets -n kube-system $(kubectl -n kube-system get secret | awk /dashboard-admin/print $1)#使用输出的token登录Dashboard https://NodeIP:30001

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安装Harbor私有仓库

#修改主机名 hostnamectl set-hostname hub.jzm.com#所有节点加上主机名映射 echo 192.168.80.13 hub.jzm.com > > /etc/hosts#安装docker yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.iomkdir /etc/docker cat > /etc/docker/daemon.json < < EOF"registry-mirrors": ["https://6ijb8ubo.mirror.aliyuncs.com"], "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"], "log-driver": "json-file", "log-opts": "max-size": "100m" , "insecure-registries": ["https://hub.jzm.com"]EOFsystemctl start docker systemctl enable docker

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所有node节点都修改docker配置文件，加上私有仓库配置

cat > /etc/docker/daemon.json < < EOF"registry-mirrors": ["https://6ijb8ubo.mirror.aliyuncs.com"], "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"], "log-driver": "json-file", "log-opts": "max-size": "100m" , "insecure-registries": ["https://hub.jzm.com"]EOFsystemctl daemon-reload systemctl restart docker

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安装 Harbor

#上传harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz和docker-compose文件到/opt目录 cd /opt cp docker-compose /usr/local/bin/ chmod +x /usr/local/bin/docker-composetar zxvf harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz cd harbor/ vim harbor.cfg 5hostname = hub.jzm.com 9ui_url_protocol = https 24 ssl_cert = /data/cert/server.crt 25 ssl_cert_key = /data/cert/server.key 59 harbor_admin_password = Harbor12345

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生成证书

mkdir -p /data/cert cd /data/cert #生成私钥 openssl genrsa -des3 -out server.key 2048 输入两遍密码：abc123#生成证书签名请求文件 openssl req -new -key server.key -out server.csr 输入私钥密码：abc123 输入国家名：CN 输入省名：BJ 输入市名：BJ 输入组织名：JZM 输入机构名：JZM 输入域名：hub.jzm.com 输入管理员邮箱：admin@jzm.com 其它全部直接回车#备份私钥 cp server.key server.key.org#清除私钥密码 openssl rsa -in server.key.org -out server.key 输入私钥密码：acb123

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#签名证书 openssl x509 -req -days 1000 -in server.csr -signkey server.key -out server.crtchmod +x /data/cert/*cd /opt/harbor/ ./install.sh浏览器访问：https://hub.jzm.com 用户名：admin 密码：Harbor12345#在一个node节点上登录harbor docker login -u admin -p Harbor12345 https://hub.jzm.com#上传镜像 docker tag nginx:latest hub.jzm.com/library/nginx:v1 docker push hub.jzm.com/library/nginx:v1

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在master节点上删除之前创建的nginx资源

kubectl delete deployment nginxkubectl run nginx-deployment --image=hub.jzm.com/library/nginx:v1 --port=80 --replicas=3kubectl expose deployment nginx-deployment --port=30000 --target-port=80 kubectl get svc,pods NAMETYPECLUSTER-IPEXTERNAL-IPPORT(S)AGE service/kubernetesClusterIP10.96.0.1< none> 443/TCP4h13m service/nginx-jzmNodePort10.96.71.21< none> 30000:30007/TCP11mNAMEREADYSTATUSRESTARTSAGE pod/nginx-deployment1/1Running020m pod/nginx-jzm-5d768c8586-tlzk41/1Running1162myum install ipvsadm -y ipvsadm -Lncurl 10.96.71.21:30000kubectl edit svc nginx-jzm 25type: NodePort#把调度策略改成NodePortkubectl get svc NAMETYPECLUSTER-IPEXTERNAL-IPPORT(S)AGE kubernetesClusterIP10.96.0.1< none> 443/TCP4h11m nginx-jzmNodePort10.96.71.21< none> 30000:30007/TCP10m

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内核参数优化方案

cat > /etc/sysctl.d/kubernetes.conf < < EOF net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1 net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1 net.ipv4.ip_forward=1 net.ipv4.tcp_tw_recycle=0 vm.swappiness=0#禁止使用 swap 空间，只有当系统内存不足（OOM）时才允许使用它 vm.overcommit_memory=1#不检查物理内存是否够用 vm.panic_on_oom=0#开启 OOM fs.inotify.max_user_instances=8192 fs.inotify.max_user_watches=1048576 fs.file-max=52706963#指定最大文件句柄数 fs.nr_open=52706963#仅4.4以上版本支持 net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1 net.netfilter.nf_conntrack_max=2310720 EOF