虚拟机安装 CentOS 并搭建 Kubernetes 集群超详细图解说明。

1 准备工作

因为Kubernetes的一切都是基于分布式的,那么,要想搭建Kubernetes就需要准备多台服务器主机,因为条件有限,这里我采用搭建多台虚拟机系统的方式进行,所以需要将虚拟机和镜像系统准备好。

  • 虚拟机:这里的虚拟机我采用的是VMware,当然也可以采用VirtualBox,VMware下载地址如下: https://www.vmware.com/cn.html
  • 镜像系统:虚拟机的镜像系统我采用的是:CentOS-7-x86_64-DVD-1810,下载地址如下: https://www.centos.org/download

2 虚拟机环境搭建

我们准备安装三个虚拟机节点,一个为Kubernetes的Master节点,剩下两个为Kubernetes的Node节点,这里我们只演示第一个安装第一个节点,剩下的两个节点,采用VMware复制镜像的方式进行。

2.1 虚拟机环境要求

搭建Kubernetes,虚拟机环境至少要满足以下要求:

  • 操作系统 CentOS 7
  • 内存 2G 【至少】
  • CPU 2核【至少】
  • 硬盘 20G 【至少】

2.2 创建虚拟机

打开VMware,选择“文件”菜单“新建虚拟机”选项,或者直接点击界面上的“创建新的虚拟机”选项,创建新的虚拟机,如下图所示:



在弹出的弹窗中选择“经典”选项,点击“下一步”按钮,如下图所示:



在弹出的新的弹窗中选择“稍后安装操作系统”选项,点击“下一步”按钮,如下图所示:



在弹出的新的弹窗中选择客户机操作系统为“Linux”,版本为“CentOS 64位”,点击“下一步”按钮,如下图所示:



在弹出的新的弹窗中设置虚拟机名称为“K8S_Node1”,选择虚拟机系统的安装位置,点击“下一步”按钮,如下图所示:



在弹出的新的弹窗中设置最大磁盘大小为20G,选择“将虚拟磁盘存储为单个文件”,点击“下一步”按钮,如下图所示:



在弹出的新的弹窗中选择“自定义硬件”选项



在弹出的硬件配置弹窗中,内存设置为2048M,如下图所示:



处理器设置为2个,如下图所示:



镜像文件选择本地下载好的镜像文件,如下图所示:



设置完内存、处理、镜像文件之后,点击“关闭”按钮,回到新建虚拟机向导页面,点击“完成”按钮,完成新建虚拟机。

2.3 安装操作系统

在新建好虚拟机之后,在VMware主界面,选择对应的虚拟机,点击“开启此虚拟机”选项,启动虚拟机,如下图所示:



在打开的系统界面中选择“Install CentOS 7”,进行CentOS 7系统的安装,如下图所示:



在打开的界面中选择中文语言环境,点击“继续”按钮,继续进行安装,如下图所示:



在打开的界面中进行安装配置,如下图所示:



注意:"软件选择”建议选择最后一个“开发及生产工作站”,“安装位置”选择默认“自动分区”,禁用Kdump,打开网络,让你的虚拟机可以连接到互联网。

在新打开的页面中设置Root密码,进行安装CentOS 7系统



安装完成后,会进入到系统的基本配置操作页面,可以进行语言环境的配置,如下图所示:



系统键盘布局和输入方式选择配置,如下图所示:



最后点击“开始使用CentOS Linux(s)”按钮,开始进入到CentOS 7系统中,如下图所示:



进入系统之后,使用“ifconfig”指令查看系统的ip地址,发现没有ip地址,如下图所示:



没有ip地址的原因,查看之前2.2.8的配置步骤,发现已经配置了网络适配器为NAT,那没有ip地址的原因可能就是系统在启动的时候没有加载网卡造成的,所以使用“vi”指令打开“/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33”文件,将其中的“ONBOOT=no”改为“ONBOOT=yes”,使用“wq”指令保存文件,如下图所示:



修改文件之后,需要通过“service network restart”重启网络服务,之后再使用“ifconfig”指令查看,就会发现ip地址就有了,如下图所示:



2.4 远程操作操作系统

因为在操作系统的终端中直接操作指令不太方便,比较好的方法是使用第三方的终端模拟软件,比如Xshell、SecureCRT登录,我这里使用的是SecureCRT进行操作。打开SecureCRT软件,配置一个连接,连接CentOS 7操作系统,如下图所示:



在远程连接成功之后,我们还需要配置CentOS 7的yum源,因为使用CentOS 7自带的yum源,在安装软件和下载依赖的时候会非常的慢,甚至有时候还会超时失败,所以这里不建议使用CentOS 7自带的yum源,我们可以执行如下命令,使用阿里云的源替换CentOS 7自带的yum源,如下图所示:



考虑到后续我们需要安装Kubernetes集群需要各种网络,所以需要将防火墙关闭,避免因为防火墙的问题导致连网失败,如下图所示:



在安装Kubernetes集群的时候,为了避免因为内存交互而影响性能以及稳定性,所以这里我们需要关闭Swap内存交互机制。使用“vi”指令打开“/etc/fstab”文件,将其中的swap配置注释掉,如下图所示:



2.5 安装Docker

Kubernetes是以Docker为基础的一个全新的分布式系统架构,安装Kubernetes必须要先安装Docker,可以参考Docker官方文档进行操作:https://docs.docker.com/install/linux/docker-ce/centos/#prerequisites

因为使用yum安装Docker的时候经常会超时失败,所以可以添加阿里云的Docker仓库,如下图所示:



使用yum安装Docker最新版本,如下图所示:



执行如下命令启动Docker并激活开机自动启动,如下图所示:



3 Kubernetes集群搭建

虚拟机环境我们在上边已经搭建好了,接下来我们就该搭建Kubernetes集群,我们将现在的虚拟机作为主节点,先安装Kubernetes,之后再复制出两个虚拟机作为工作节点。

3.1 安装Kubernetes

我们可以参考Kubernetes官方文档进行安装Kubernetes,下面是官方文档网址:https://kubernetes.io/docs/setup/independent/create-cluster-kubeadm/, 官方仓库因为被墙的原因我们无法使用,所以还是使用阿里云的仓库,执行以下命令添加kubernetes仓库:



Linux会对我们的访问进行控制,所以需要关闭,如下图所示:



3.2 安装kubelet、kubeadm、kubectl

执行以下的指令安装Kubernetes的kubelet、kubeadm、kubectl,如下图所示:



执行以下的指令配置kubelet的cgroup drive,要和docker的cgroup drive保持一致,如下图所示:



执行以下指令,启动kubelet



但是启动kubelet会失败,因为缺少证书,但是不用担心,之后我们在执行kubeadm init命令的时候会创建证书,这里不启动也不影响后续的配置。

3.3 下载Kubernetes的Docker镜像

接下来我们需要使用Kubernetes官方提供的kubeadm工具来初始化Kubernetes集群,但是kubeadm init默认会访问谷歌服务器,使用的Docker镜像仓库是http://k8s.gcr.io,国内是无法访问的,我们可以使用http://docker.io/mirrorgooglecontainers中转一下,所以需要执行以下命令,如下图所示:





但是coredns没包含在http://docker.io/mirrorgooglecontainers中,所以需要手工到coredns官方镜像转换下,执行以下命令进行操作,如下图所示:







最后通过“docker images”查看所有的镜像,会发现所有镜像都已经下载完成,如下图所示:



4 复制虚拟机

上面执行完成,Kubernetes就已经安装完毕了,接下来就需要复制虚拟机将其他节点创建出来。

4.1 复制虚拟机

关闭之前的虚拟机,在VMware的界面中,右键点击第一个节点,我这里叫做K8S_Node1,选择“管理”选项中的“克隆”选项,开始复制虚拟机,如下图所示:



进入到选择克隆源的选择,选择“虚拟机中的当前状态”选项,然后点击“下一步”按钮,如下图所示:



在弹出的选择克隆类型的窗口中选择“创建完整克隆”选项,点击“下一步”按钮,如下图所示:



在弹出的设置新的虚拟机名称的窗口中设置新的虚拟机的名称为K8S_Node2,并设置保存位置,然后点击“完成”按钮,进行复制操作,如下图所示:



重复上面的步骤复制出名称为K8S_Node3的虚拟机。

4.2 设置虚拟机网络

复制虚拟机结束之后,我们会发现三个节点ip为:

  • K8S_Node1:192.168.149.129
  • K8S_Node2:192.168.149.130
  • K8S_Node3:192.168.149.131

但是我们还需要进行一些配置,以便后续操作可以配置连接,这里以K8S_Node1为例:

  • 使用“vi”指令编辑“/etc/hostname”文件,将hostname改为k8s-node1,注意这里不能大写,不能使用“_”,不然后续的Kubernetes配置会出问题,如下图所示:



  • 使用“vi”指令编辑“/etc/hosts”文件,在其最后添加192.168.149.129 k8s-node1,如下图所示:



配置完毕之后,重启生效,剩下的两个节点也是如此的配置,这里不再演示。

5 创建Kubernetes集群

前面的准备工作都已经准备好了,接下来我们就可以开始创建Kubernetes集群了,这里我们使用之前安装的kubeadm来快速、方便的创建一个Kubernetes集群。

5.1 初始化Kubernetes集群

在主节点(K8S_Node1)上执行以下的命令,如下图所示:


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