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kubeadm 安装 Kubernetes (Docker)

使用 kubeadm 安装 k8s 集群，是社区推荐的安装方式，本文档将介绍使用 kubeadm 安装 k8s 集群（使用 Docker 作为容器运行时）的详细过程。

Notes:

  1. 随着 kubeadm & k8s 版本的更新，安装过程可能会有所不同，截至目前，本文档使用的是 kubeadm v1.28.3 & k8s v1.28.3 版本；
  2. 本文档使用的操作系统是 Ubuntu 22.04，其他操作系统可能会有所不同。

要求

准备工作

禁用交换分区：

# 临时禁用交换分区
sudo swapoff -a

vim /etc/fstab
# 注释掉 swap 分区的配置

配置系统：

cat <<EOF | sudo tee /etc/modules-load.d/k8s.conf
overlay
br_netfilter
EOF

sudo modprobe overlay
sudo modprobe br_netfilter

# sysctl params required by setup, params persist across reboots
cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-iptables  = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.ipv4.ip_forward                 = 1
EOF

# Apply sysctl params without reboot
sudo sysctl --system

安装 Docker

设置 Docker 的 APT 源：

# Add Docker's official GPG key:
sudo apt-get update
sudo apt-get install ca-certificates curl gnupg
sudo install -m 0755 -d /etc/apt/keyrings
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/docker.gpg
sudo chmod a+r /etc/apt/keyrings/docker.gpg

# Add the repository to Apt sources:
echo \
  "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
  $(. /etc/os-release && echo "$VERSION_CODENAME") stable" | \
  sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null
sudo apt-get update

安装 Docker：

sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin

官方文档：Docker 安装。

安装 cri-dockerd

wget https://github.com/Mirantis/cri-dockerd/releases/download/v0.3.8/cri-dockerd-0.3.8.amd64.tgz
tar -xzvf cri-dockerd-0.3.8.amd64.tgz
sudo install -m 0755 -o root -g root -t /usr/local/bin cri-dockerd/cri-dockerd

wget https://raw.githubusercontent.com/Mirantis/cri-dockerd/master/packaging/systemd/cri-docker.service
wget https://raw.githubusercontent.com/Mirantis/cri-dockerd/master/packaging/systemd/cri-docker.socket
sudo install cri-docker.service /etc/systemd/system
sudo install cri-docker.socket /etc/systemd/system
sudo sed -i -e 's,/usr/bin/cri-dockerd,/usr/local/bin/cri-dockerd,' /etc/systemd/system/cri-docker.service

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable --now cri-docker.socket
sudo systemctl start cri-docker.service

社区文档：cri-dockerd 安装

安装 kubeadm、kubelet 和 kubectl

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl

curl -fsSL https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.28/deb/Release.key | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg

# 国内网络使用下面命令替换
# curl -fsSL https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/doc/apt-key.gpg | apt-key add -

echo 'deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg] https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.28/deb/ /' | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list

# 国内网络使用下面命令替换
# cat << EOF | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
# deb https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/ kubernetes-xenial main
# EOF

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

早于 Debian 12 和 Ubuntu 22.04 的版本，/etc/apt/keyrings 目录默认不存在，需要手动创建：sudo mkdir -m 755 /etc/apt/keyrings

配置 cgroup-driver

# 查看 cgroup-driver
docker info | grep "Cgroup Driver"

配置使用 systemd 作为 cgroup-driver：

vim /etc/docker/daemon.json

添加或修改配置项：

{
  ...
  "exec-opts": [
    "native.cgroupdriver=systemd"
  ]
}

配置 kubelet 使用 systemd 作为 cgroup-driver（首次创建集群时，该文件并未生成，如果首次集群创建失败，那么可能已经生成该文件了，此时可以修改这个文件的配置）：

vim /etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf

添加或修改配置项：

...
Environment="KUBELET_EXTRA_ARGS=--cgroup-driver=systemd"
...

安装集群

国内网络提前拉取 registry.k8s.io/pause:3.9 镜像：

docker pull registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.9
docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.9 registry.k8s.io/pause:3.9

使用 kubeadm init 初始化集群：

sudo kubeadm init \
  --pod-network-cidr 10.244.0.0/16 \
  --kubernetes-version 1.28.3 \
  --control-plane-endpoint=<EXTERNAL_IP>:6443 \
  --ignore-preflight-errors=Swap \
  --cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock

Notes:

  1. 需要确保 --control-plane-endpoint 端点在执行环境是可以访问的，如果参数值为服务器的公网 IP，那么你可能需要对安全组开通 6443 端口;
  2. 国内网络拉取镜像使用代理添加命令参数：--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers。

初始化完成后，执行以下命令，配置集群访问环境：

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

查看集群节点状态：

kubectl get nodes

如果允许 Pod 调度到 Master 节点，那么需要去除 Master 节点的污点：

kubectl taint nodes --all node-role.kubernetes.io/control-plane-

安装网络插件

安装 flanenel 网络插件：

kubectl apply -f https://github.com/flannel-io/flannel/releases/latest/download/kube-flannel.yml

flannel 默认使用 CIDR 为 10.244.0.0/16，需要与 kubeadm init 时指定的 --pod-network-cidr 参数一致。

安装 metrics-server

kubectl apply -f https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server/releases/latest/download/components.yaml

在多数情况下，metrics-server 由于证书问题无法正常启动，需要修改 metrics-server 的 Deployment 配置，添加 --kubelet-insecure-tls 参数：

kubectl edit deployment metrics-server -n kube-system

...
spec:
  ...
  template:
    ...
    spec:
      containers:
      - args:
        - --cert-dir=/tmp
        - --secure-port=4443
        - --kubelet-preferred-address-types=InternalIP,ExternalIP,Hostname
        - --kubelet-use-node-status-port
        - --metric-resolution=15s
        - --kubelet-insecure-tls

部署应用

kubectl create deployment nginx --image=nginx
kubectl expose deployment nginx --name=nginx --port=80 --target-port=80 --type=NodePort

参考

« 简单介绍 K8s

» kubeadm 安装 k8s (containerd)