笨方法搭建 Kubernetes 集群的教程,kubernetes集群部署

本文介绍了如何以“笨方法”搭建 Kubernetes 集群，包括准备环境、安装 Docker、安装 kubeadm、kubelet 和 kubectl、初始化集群等步骤，文章详细阐述了每个步骤的具体操作，并提供了注意事项和常见问题解决方案，通过本文，用户可以轻松搭建自己的 Kubernetes 集群，并了解集群部署的基本概念和流程。

笨方法搭建 Kubernetes 集群的教程

在云计算和容器化技术日益成熟的今天,Kubernetes 作为容器编排的领导者，被广泛应用于各种生产环境中，对于初学者或希望在特定环境下（如教育目的、小规模部署或测试环境）搭建 Kubernetes 集群的人来说，使用“笨方法”手动搭建一个 Kubernetes 集群，不仅可以加深对 Kubernetes 工作原理的理解，还能在过程中积累宝贵的实践经验，本文将详细介绍如何使用“笨方法”手动搭建一个 Kubernetes 集群，包括准备环境、安装工具、配置网络、安装控制平面节点以及加入工作节点等步骤。

准备工作

在开始之前,你需要准备几台虚拟机或物理服务器，并确保它们能够相互通信，这些服务器将分别扮演控制平面节点（control plane nodes）和工作节点（worker nodes），为了简化操作，我们假设每台服务器都运行的是 Ubuntu 20.04 操作系统。

1. 获取服务器：你可以使用云服务提供商（如阿里云、腾讯云、AWS 等）提供的虚拟机服务，或者自己购买物理服务器。
2. 配置网络：确保所有服务器都能通过 SSH 访问，并且它们之间可以通过内网进行通信。
3. 安装基础工具：在每个节点上安装 curl、wget、ssh 等基础工具。

安装 Docker

Kubernetes 容器需要 Docker 来运行，因此首先需要在每个节点上安装 Docker。

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y docker.io
sudo systemctl enable docker
sudo systemctl start docker

安装 kubeadm、kubelet 和 kubectl

在每个节点上安装 kubeadm、kubelet 和 kubectl，这些工具将用于设置 Kubernetes 集群和进行集群管理。

sudo apt-get install -y apt-transport-https curl
curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
sudo apt-add-repository "deb http://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main"
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl
sudo systemctl enable kubelet

设置控制平面节点

选择一个节点作为控制平面节点,并运行以下命令初始化 Kubernetes 集群：

sudo kubeadm init --p2p-private-key-file /var/lib/kubeadm/pki/p2p/kubeadm-key.key --apiserver-advertise-address <CONTROL_PLANE_IP> --apiserver-bind-port 6443 --control-plane-endpoint <CONTROL_PLANE_IP>:6443 --kubernetes-version v1.21.0 --service-cidr 10.96.0.0/12 --pod-network-cidr 192.168.0.0/16

请将 <CONTROL_PLANE_IP> 替换为你的控制平面节点的 IP 地址，并指定合适的 --service-cidr 和 --pod-network-cidr，这里我们使用了 168.0.0/16 作为 Pod 网络 CIDR，你可以根据实际情况进行调整。

初始化成功后,你会看到一条命令提示你执行 join 命令以将工作节点加入集群，请务必记下这条命令，稍后将用于添加工作节点。

加入工作节点

在剩下的节点上执行之前记录的 join 命令，将它们加入集群：

sudo kubeadm join <CONTROL_PLANE_IP>:<PORT> --token <TOKEN> --discovery-info <DISCOVERY_INFO> --tls-bootstrap-token <TOKEN> --v 4 --log-file /var/log/kubeadm-join.log --log-level debug

请将 <CONTROL_PLANE_IP>、<PORT>、<TOKEN> 和 <DISCOVERY_INFO> 替换为实际的值。kubeadm init 命令没有提供 token 和 discovery 信息，你可以通过以下命令生成新的 token 并获取 discovery 信息：

kubeadm token create --print-join-command > join_command.sh

然后执行 source join_command.sh 获取具体的 join 命令。

验证集群状态

在控制平面节点上,使用以下命令验证集群状态：

kubectl get nodes

你应该能看到所有已加入的工作节点和控制平面节点,如果一切正常，你的 Kubernetes 集群就已经成功搭建起来了！

安装网络插件（可选）

为了支持跨节点的 Pod 通信，你需要安装一个网络插件，如 Calico 或 Flannel，这里以 Calico 为例：

kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml

安装完成后,再次检查节点状态：

kubectl get pods -n kube-system | grep calico | awk '{print $1}' | xargs -I {} sh -c 'echo -n "{}: "; kubectl get pod {} -n kube-system' | grep -E "Running|Pending" | wc -l' # 检查 Calico Pod 状态是否全部为 Running 或 Pending 状态（取决于你的网络延迟）

总结与扩展（可选）

至此,你已经成功使用“笨方法”手动搭建了一个基本的 Kubernetes 集群，这只是一个起点，你可以根据需要进一步扩展集群规模、添加更多的功能（如负载均衡、自动伸缩等），或者将应用部署到集群中，了解 Kubernetes 的核心概念（如命名空间、服务、存储等）以及掌握更多高级配置和最佳实践也是非常重要的，希望本文能为你提供一个良好的起点！