在進行Kubernetes的深入學習之前，首先要做的一件事情就是Kubernetes環境的安裝部署。由於Kubernetes本身的複雜性，因此決定安裝過程相當較爲複雜，在安裝過程中需要考慮諸多的因素。在本文中，將使用Kubernetes的輕量級工具——Rancher Kubernetes Engine（RKE）進行Kubernetes的安裝部署。RKE是一個用Golang編寫的Kubernetes安裝程序，相對於其它的工具來說，更加簡單易用和上手。

1、環境準備

1.1 操作系統

1）建議使用Ubuntu 16.04.3 LTS版本；如果使用CentOS 7，建議7.3以上版本；

序號	角色	操作系統	IP	主機
1	RKE	CentOS7	10.0.32.134	rancher-server
2	etcd	CentOS7	10.0.32.175	rancher2-server
3	Master Node	CentOS7	10.0.32.175	rachenr2-server
4	Worker Node	CentOS7	10.0.32.177	rancher2-node01
5	Worker Node	CentOS7	10.0.32.178	rancher2-node02

2）各主機的hostname主機名必須不同！

3）hosts文件設置：/etc/hosts要配置正確，一定要有127.0.0.1 localhost 這一項；hosts文件中包含所有主機節點的IP和名稱列表。

1.2 Docker

Kubernetes1.8需要Docker 1.12.6、1.13.1、17.03；
Kubernetes1.8不支持更高版本的Docker。

1.3 關閉Selinux

Ubuntu 16.04默認未安裝，無需設置。

1）CentOS7下可修改配置文件

#vi /etc/sysconfig/selinux

2）設置 SELINUX=disabled，重啓後永久關閉。

1.4 設置IPV4轉發

必須開啓！Ubuntu 16.04下默認已啓用，無需設置。

1）CentOS7 下可編輯配置文件：

# vi /etc/sysctl.conf

2）設置：

net.ipv4.ip_forward = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1

3）執行如下命令生效：

#sudo sysctl -p

1.5 設置防火牆策略

開放集羣主機節點之間6443、2379、2380端口，如果是剛開始試用，可以先關閉防火牆；

#systemctl stop firewalld

Ubuntu默認未啓用UFW防火牆，無需設置。也可手工關閉：sudo ufw disable

1.6 禁用Swap

一定要禁用swap，否則kubelet組件無法運行。

1）永久禁用swap

可以直接修改

# vi /etc/fstab

文件，註釋掉swap項。

2）臨時禁用

# swapoff -a

1.7啓用cgroup

修改配置文件/etc/default/grub，啓用cgroup內存限額功能,配置兩個參數：

GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="cgroup_enable=memory swapaccount=1"
GRUB_CMDLINE_LINUX="cgroup_enable=memory swapaccount=1"

注意：要執行sudo update-grub 更新grub，然後重啓系統後生效。

1.8 設置SSH

RKE通過SSH tunnel進行安裝部署，需要事先建立RKE到各節點的SSH免密登錄。如果集羣中有3個節點，需要在RKE機器上執行1遍祕鑰生成命令ssh-keygen，並將生成側公鑰通過分發命令：ssh-copy-id {user}@{ip}。

1）在各個節點(10.0.32.177、10.0.32.178、10.0.32.175)上創建ssh用戶，並將其添加至docker組中：

#useradd docker_user #usermod -aG docker docker_user

注意：重啓系統以後才能生效，只重啓Docker服務是不行的！重啓後，docker_user用戶也可以直接使用docker run命令。

2）在rke所在主機上創建密鑰：

#ssh-keygen

3）將所生成的密鑰的公鑰分發到各個節點：

#ssh-copy-id [email protected] #ssh-copy-id [email protected] #ssh-copy-id [email protected]

2、安裝Kubernetes

2.1 安裝RKE

從Rancher的官方GitHub倉庫安裝下載RKE。 RKE可以在Linux和MacOS機器上運行。安裝完成後，運行以下代碼，確保您使用的是最新版本：

./rke --version rke version v0.0.6-dev ./rke --help NAME:  rke - Rancher Kubernetes Engine, Running kubernetes cluster in the cloud USAGE:  rke [global options] command [command options] [arguments...] VERSION:  v0.0.6-dev AUTHOR(S):  Rancher Labs, Inc.  COMMANDS:  up Bring the cluster up  remove Teardown the cluster and clean cluster nodes  version Show cluster Kubernetes version  config, config Setup cluster configuration  help, h Shows a list of commands or help for one command GLOBAL OPTIONS:  --debug, -d Debug logging  --help, -h show help  --version, -v print the version

2.2 集羣配置文件

默認情況下，RKE將查找名爲cluster.yml的文件，該文件中包含有關將在服務器上運行的遠程服務器和服務的信息。cluster.yml文件應該是這樣的：

#節點信息 nodes:   #master和etcd節點  - address: 10.0.32.175   user: docker_user  role: [controlplane,etcd] #工作節點  - address: 10.0.32.177   user: docker_user  ssh_key_path: ~/.ssh/id_rsa  role: [worker]  - address: 10.0.32.178  ssh_key_path: ~/.ssh/id_rsa  user: docker_user  role: [worker] #服務信息 services:    etcd:  image: quay.io/coreos/etcd:latest 
 kube-api:  pod_security_policy: false  image: rancher/k8s:v1.8.5-rancher4 
 service_cluster_ip_range: 10.233.0.0/18  kube-controller:  cluster_cidr: 10.233.64.0/18   image: rancher/k8s:v1.8.5-rancher4 
 scheduler:  image: rancher/k8s:v1.8.5-rancher4 
 kubelet:  cluster_domain: cluster.local  cluster_dns_server: 10.233.0.3   infra_container_image: gcr.io/google_containers/pause-amd64:3.0 
 image: rancher/k8s:v1.8.5-rancher4 
 kubeproxy:  image: rancher/k8s:v1.8.5-rancher4
#網絡模式 network:   plugin: flannel #鏡像 system_images:  flannel: rancher/coreos-flannel:v0.9.1 
 kubedns: rancher/k8s-dns-kube-dns-amd64:1.14.5 
 dnsmasq: rancher/k8s-dns-dnsmasq-nanny-amd64:1.14.5 
 kubedns_sidecar: rancher/k8s-dns-sidecar-amd64:1.14.5 
 kubedns_autoscaler: rancher/cluster-proportional-autoscaler-amd64:1.0.0 
 dashboard: k8s.gcr.io/kubernetes-dashboard-amd64:v1.8.3 #認證模式 authentication:   strategy: x509

集羣配置文件包含一個節點列表。每個節點至少應包含以下值：

地址 – 服務器的SSH IP
用戶 – 連接到服務器的SSH用戶
角色 – 主機角色列表：worker，controlplane或etcd

另一節是“服務”，其中包含有關將在遠程服務器上部署的Kubernetes組件的信息。

有三種類型的角色可以使用主機：

etcd – 這些主機可以用來保存集羣的數據。
controlplane – 這些主機可以用來存放運行K8s所需的Kubernetes API服務器和其他組件。
worker – 這些是您的應用程序可以部署的主機。

2.3 安裝Kubernetes

要運行RKE，首先要確保cluster.yml文件在同一個目錄下，然後運行如下命令：

 ./rke up

若想指向另一個配置文件，運行如下命令：

 ./rke up --config /tmp/config.yml

輸出情況將如下所示：

2.4 安裝網絡插件

RKE是一個冪等工具，可以運行多次，且每次均產生相同的輸出。如下的網絡插件它均可以支持部署：

Calico
Flannel (default)
Canal

要使用不同的網絡插件，您可以在配置文件中指定：

network: 
 plugin: calico

2.5 附件選項（add-on）

RKE支持在集羣引導程序中使用可插拔的插件。用戶可以在cluster.yml文件中指定插件的YAML。

RKE在集羣啓動後會部署插件的YAML。RKE首先會將這個YAML文件作爲配置映射上傳到Kubernetes集羣中，然後運行一個Kubernetes作業來掛載這個配置映射並部署這些插件。

請注意，RKE暫不支持刪除插件。插件部署完成後，就不能使用RKE來改變它們了。

要開始使用插件，請使用集羣配置文件中的addons:選項，例如：

請注意，我們使用|-，因爲插件是一個多行字符串選項，您可以在其中指定多個YAML文件並用“—”將它們分開。

2.7 添加或刪除節點

RKE支持爲角色爲worker和controlplane的主機添加或刪除節點。

1）添加節點：

要添加其他節點，只需要更新具有其他節點的集羣配置文件，並使用相同的文件運行集羣配置即可。

2）刪除節點：

要刪除節點，只需從集羣配置文件中的節點列表中刪除它們，然後重新運行rke up命令。

2.8 高可用

RKE工具是滿足高可用的。您可以在集羣配置文件中指定多個控制面板主機，RKE將在其上部署主控組件。

默認情況下，kubelets被配置爲連接到nginx-proxy服務的地址——127.0.0.1:6443，該代理會向所有主節點發送請求。

要啓動HA集羣，只需使用controlplane角色指定多個主機，然後正常啓動集羣即可。

3、測試驗證

3.1 安裝kubectl

1）下載kubectl

此處是在windows下安裝，因此下載kubectl.exe，下載地址：https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/v1.9.0/bin/windows/amd64/kubectl.exe。

並將kubectl.exe所在的地址添加至Windows的環境變量的Path中。

其他操作系統下安裝kubectl，請參考：https://kubernetes.io/docs/tasks/tools/install-kubectl/#tabset-2

2）配置kubeconfig文件

RKE會在配置文件所在的目錄下部署一個本地文件，該文件中包含kube配置信息以連接到新生成的羣集。

默認情況下，kube配置文件被稱爲.kube_config_cluster.yml。將這個文件複製到你的本地~/.kube/config，就可以在本地使用kubectl了。

需要注意的是，部署的本地kube配置名稱是和集羣配置文件相關的。例如，如果您使用名爲mycluster.yml的配置文件，則本地kube配置將被命名爲.kube_config_mycluster.yml。

3.2 驗證

執行kubectl命令，獲取nodes的信息：

$ kubectl get nodes

5、附錄

5.1 證書管理

RKE默認使用x509身份驗證方法來設置Kubernetes組件和用戶之間的身份驗證。RKE會首先爲每個組件和用戶組件生成證書。

生成證書後，RKE會將生成的證書部署到/etc/kubernetes/ssl服務器，並保存本地kube配置文件，其中包含主用戶證書，在想要刪除或升級集羣時可以與RKE一起使用。

然後，RKE會將每個服務組件部署爲可以相互通信的容器。RKE還會將集羣狀態保存在Kubernetes中作爲配置映射以備後用。

5.2 安裝Web UI

5.2.1 安裝

1）下kubernetes-dashboard.yaml文件

通過：https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/master/src/deploy/recommended/kubernetes-dashboard.yaml 地址，能夠下載下載kubernetes-dashboard.yaml文件。

2）編輯kubernetes-dashboard.yaml文件

通過編輯工具打開kubernetes-dashboard.yaml，並在此文件中的Service部分下添加type: NodePort和nodePort: 30001，添加位置如下圖所示。

3）通過執行如下的命令部署Web UI

# kubectl create -f {path}/kubernetes-dashboard.yaml

5.2.2 訪問Web UI

1）在瀏覽器中輸入:https://{Master IP}:30001，此處爲https://10.0.32.175:3001，打開頁面如下：

2）創建一個管理員用戶

創建amind-user.yaml文件，文件內容如下：

apiVersion: v1 kind: ServiceAccount metadata:  name: admin-user  namespace: kube-system --- apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1kind: ClusterRoleBinding  metadata:   name: admin-user  annotations:  rbac.authorization.kubernetes.io/autoupdate: "true" roleRef:  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io  kind: ClusterRole  name: cluster-admin subjects: - kind: ServiceAccount  name: admin-user  namespace: kube-system

通過執行如下命令創建admin-user：

#kubectl create -f {path}/admin-user.yaml

3）獲取管理員用戶的Token

通過執行如下命令獲取系統Token信息：

#kubectl describe secret admin-user --namespace=kube-system

4）添加Token至kubeconfig文件

通過編輯工具打開kubeconfig文件(~/.kube/config)，並添加Token。

5）導入kubeconfig文件

在界面中導入kubeconfig文件。

5.3 刪除集羣

RKE支持rke remove命令。該命令執行以下操作：

連接到每個主機並刪除部署在其上的Kubernetes服務。

從服務所在的目錄中清除每個主機：

/etc/kubernetes/ssl
/var/lib/etcd
/etc/cni
/opt/cni

請注意，這個命令是不可逆的，它將徹底摧毀Kubernetes集羣。

本文轉自kubernetes中文社區-Kubernetes-基於RKE進行Kubernetes的安裝部署

Kubernetes-基於RKE進行Kubernetes的安裝部署