Kubernetes（K8s）笔记Day02：安装与配置全流程

概述

本实现基于openEuler 22.03 LTS系统下的 Kubernetes 1.26 集群安装。

安装方法

Kubernetes 组件架构

Kubernetes 集群由控制节点和工作节点组成，核心组件包括：

（master）主节点组件：

• apiserver：集群的统一入口，提供 REST API
• controller-manager：控制器管理器，维护集群状态
• scheduler：调度器，将 Pod 分配到合适节点
• etcd：分布式键值存储，保存集群数据
• kubelet：管理控制平面的静态 Pod（apiserver、etcd 等），确保控制平面组件正常运行
• kube-proxy：在主节点上配置网络规则，保证控制平面组件的 Service 访问和网络通信

（node）工作节点组件：

• kubelet：节点代理，管理 Pod 生命周期
• kube-proxy：网络代理，实现 Service 负载均衡

容器运行时：运行容器的底层引擎（如 Docker、containerd，k8s在v1.24版本之前默认容器运行时是Docker-ce，v1.24版本之后默认是containerd）， 是工作节点上的一个基础软件组件，它负责创建、运行和管理容器，它是容器得以存在的前提条件。

网络插件：

• Calico：提供 Pod 网络通信和网络策略

环境规划

注意，要使用纯净的环境进行配置，避免干扰（建议恢复到仅配置好网络的阶段）

一、环境准备

1.1 更新系统（所有节点）

# 只是更新系统软件，不更新内核yum update-y

1.2 安装基础软件包（所有节点）

yuminstall-ydevice-mapper-persistent-data lvm2wgetnet-tools nfs-utils lrzsz gcc gcc-c++makecmake libxml2-devel openssl-develcurlcurl-develunzipsudontp libaio-develwgetvimncurses-devel autoconf automake zlib-devel openssh-server socat ipvsadm conntrack telnet ipvsadm

1.3 关闭 SELinux（所有节点，需重启）

# 修改 SELinux 配置文件，重启后永久生效sed-i's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g'/etc/selinux/configreboot# 查看是否关闭getenforce#输出为Disabled即是成功

1.4 配置主机名

加上&& bash可以让主机名修改立即在前台生效

# 在 192.168.1.11 上执行hostnamectl set-hostname hd1&&bash# 在 192.168.1.12 上执行hostnamectl set-hostname hd2&&bash# 在 192.168.1.13 上执行hostnamectl set-hostname hd3&&bash

1.5 配置 hosts 文件（所有节点）

cat>>/etc/hosts<<EOF 192.168.1.11 hd1 192.168.1.12 hd2 192.168.1.13 hd3 EOF

1.6 配置 SSH 免密登录（在 hd1 上执行）

因为我们要将hd1作为控制主机，所以只在hd1做免密即可

# 生成密钥对（一路回车，不输入密码）[root@hd1 ~]# ssh-keygen# 把公钥拷贝到远程主机[root@hd1 ~]# ssh-copy-id hd2[root@hd1 ~]# ssh-copy-id hd3

1.7 关闭交换分区 Swap（所有节点）

Kubernetes 要求关闭 Swap 以提升性能。

# 永久关闭：注释 swap 挂载行[root@hd1 ~]# vim /etc/fstab# /dev/mapper/centos-swap swap swap defaults 0 0 # 注释掉这一行# 临时关闭[root@hd1 ~]# swapoff -a[root@hd2 ~]# swapoff -a[root@hd3 ~]# swapoff -a#注意，这两步都要做

1.8 修改内核参数（所有节点）

加载内核模块并配置网络参数，使 Kubernetes 能够正确处理网络流量。

# 加载 br_netfilter 内核模块modprobe br_netfilter# 创建内核参数配置文件cat>/etc/sysctl.d/k8s.conf<<EOF net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1 net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1 net.ipv4.ip_forward = 1 EOF# 重新加载内核参数sysctl-p/etc/sysctl.d/k8s.conf

1.9 关闭 Firewalld 防火墙（所有节点）

[root@hd1 ~]# systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld[root@hd2 ~]# systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld[root@hd3 ~]# systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld

1.10 配置 YUM 源（所有节点）

Docker CE 源（华为云）：

cat>/etc/yum.repos.d/docker-ce.repo<<EOF [docker-ce-stable] name=Docker CE Stable - \$basearchbaseurl=https://mirrors.huaweicloud.com/docker-ce/linux/rhel/8.8/x86_64/stable/ enabled=1 gpgcheck=0 EOF

Kubernetes 源（阿里云）：

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 EOF

1.11 配置时间同步（所有节点）

# 安装 ntpdateyuminstallntpdate-y# 同步网络时间ntpdate ntp.aliyun.com# 添加计划任务（每分钟同步一次）crontab-e* * * * * /usr/sbin/ntpdate ntp.aliyun.com# 重启 crond 服务servicecrond restart

二、Docker 相关软件安装

2.1 安装 Docker CE（所有节点）

yuminstalldocker-ce-ysystemctlenabledocker--now

2.2 安装 cri-dockerd（所有节点）

背景知识

在k8s中docker是默认的容器运行时，k8s早期版本在kubelet程序中开发了一个名字为dockershim的代理程序，负责kubelet和docker之间的通信。从Kubernetes 1.20版本开始宣布，将在1.24版本中移除 dockershim。

Docker 官方为解决此问题，开发了cri-dockerd代理程序，替代原来的 dockershim 功能。

容器运行时调用链对比：

Docker 方式比 containerd 方式多了一层调用链。虽然containerd会更加轻便，但目前Docker的市场占有率更高。所以未来想追求极致性能，可以考虑切换到 containerd，但目前依旧是以Docker为主

安装 cri-dockerd

从 GitHub 下载 cri-dockerd RPM 包：

https://github.com/Mirantis/cri-dockerd/releases

[root@hd1 ~]# rpm -ivh cri-dockerd-0.3.25-3.fc36.x86_64.rpm[root@hd2 ~]# rpm -ivh cri-dockerd-0.3.25-3.fc36.x86_64.rpm[root@hd3 ~]# rpm -ivh cri-dockerd-0.3.25-3.fc36.x86_64.rpm

修改 cri-docker 服务配置（hd1实施，分发到hd2，hd3）

将 pause 镜像地址指定为阿里云镜像源，避免因网络问题拉取失败。

# 修改 /usr/lib/systemd/system/cri-docker.service[root@hd1 ~]# cat /usr/lib/systemd/system/cri-docker.service#只修改[Service]这个模块[Service]Type=notifyExecStart=/usr/bin/cri-dockerd --container-runtime-endpoint fd:// --pod-infra-container-image=registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.9# 同步到 hd2 和 hd3[root@hd1 ~]# scp /usr/lib/systemd/system/cri-docker.service hd2:/usr/lib/systemd/system/[root@hd1 ~]# scp /usr/lib/systemd/system/cri-docker.service hd3:/usr/lib/systemd/system/# 重启并启用服务（所有节点）systemctl daemon-reload&&systemctl start cri-docker.service&&systemctlenablecri-docker.service

2.3 配置 Docker 镜像加速器（所有节点）

vim/etc/docker/daemon.json{"registry-mirrors":["https://docker.m.daocloud.io","https://docker.1ms.run","https://docker.xuanyuan.me"]}# 重启 Dockersystemctl restartdocker

三、初始化 Kubernetes 集群

3.1 安装 Kubeadm、Kubelet、Kubectl（所有节点）

所有节点安装Kubeadm、Kubelet、Kubectl，是为了让他们具备运行 Kubernetes 的环境

# 安装指定版本（1.26.0）[root@hd1 ~]# yum install -y kubelet-1.26.0 kubeadm-1.26.0 kubectl-1.26.0# 设置 kubelet 启动与开机自启（此时尚未启动，需等到集群初始化后才真正运行）[root@hd1 ~]# systemctl start kubelet[root@hd1 ~]# systemctl enable kubelet

3.2 初始化集群（仅在 Master 节点 hd1 执行）

#查看可能要下载的镜像版本[root@hd1 ~]# kubeadm config images list --image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers#命令显示如下结果：registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserver:v1.26.15 registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-controller-manager:v1.26.15 registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-scheduler:v1.26.15 registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.26.15 registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.9 registry.aliyuncs.com/google_containers/etcd:3.5.6-0 registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns:v1.9.3#查看kubelet的版本号，k8s的版本号和kubelet保持一致[root@hd1 ~]# rpm -qa | grep kubeletkubelet-1.26.0-0.x86_64#切记！这里的kubernetes-version的版本一定要和要下载的k8s组件镜像一致，否则报错！[root@h1 ~]# kubeadm init --image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers --control-plane-endpoint 192.168.1.100:80 --upload-certs --token-ttl=0 --kubernetes-version=v1.26.15 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --service-cidr=10.96.0.0/16 --cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock

参数说明（了解）：

由于参数过多过于复杂，目前仅了解大致作用即可

补充内容（了解）：

• –cri-socket是v1.24版之后指定连接cri的socket文件路径，不同的CRI连接文件是不同的
  • 如果是CRI是containerd，则使用–cri-socket unix:///run/containerd/containerd.sock
    k8s-1.24后版本此值是默认值
  • 如果是CRI是docker，则使用–cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock
  • 如果是CRI是CRI-o，则使用–cri-socket unix:///var/run/crio/crio.sock

保存初始化信息

初始化成功后，会输出类似如下 Join 命令。要保存好，用于后续添加工作节点：

kubeadmjoin192.168.1.11:6443--tokeneyzo6e.bihj65mqdimn1ktq\--discovery-token-ca-cert-hash sha256:1679ed21f376c6a5a997d13d1016d3e88e380dcffadd1096e297d68b767b48da

3.3 踩坑记录

先是在安装软件时报错，然后尝试重置kubeadm环境

kubeadm reset --cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock

结果报错：

显示重置环境没有清理干净

# 删除 CNI 网络配置（必须）[root@hd1 ~]# rm -rf /etc/cni/net.d#删除 kubeconfig 文件（必须）[root@hd1 ~]# rm -rf $HOME/.kube/config#清理 iptables 规则（建议，如果有的话）[root@hd1 ~]# iptables -F && iptables -t nat -F && iptables -t mangle -F#如果使用过 IPVS，清理 IPVS 表（可选）[root@hd1 ~]# ipvsadm --clear 2>/dev/null#确认 swap 已禁用（必须）[root@hd1 ~]# free -h | grep SwapSwap: 0B 0B 0B# 如果显示不为 0，执行：swapoff-ased-i'/swap/s/^/#/'/etc/fstab#查看是否残留容器（包括已经停止的）[root@hd1 ~]# docker ps -a# 如果有残留，可以批量删除[root@hd1 ~]# docker rm -f $(docker ps -aq) 2>/dev/null

再次尝试，依旧报错

经过解读发现，是因为我下载的kubeadm 版本与目标 Kubernetes 版本不匹配。我原先使用的下载命令中指定的是v1.28.2版本：

kubeadm init --image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers --control-plane-endpoint192.168.1.100:80 --upload-certs --token-ttl=0--kubernetes-version=v1.28.2 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --service-cidr=10.96.0.0/16 --cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock

我们把要下载的kubeadm的版本改成1.26.15：

[root@h1 ~]# kubeadm init --image-repository=registry.aliyuncs.com/google_containers --control-plane-endpoint 192.168.1.100:80 --upload-certs --token-ttl=0 --kubernetes-version=v1.26.15 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --service-cidr=10.96.0.0/16 --cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock

就可以正常下载了。为此，我增加了查看可能要下载的镜像版本的步骤

3.4 配置 Kubectl（仅在 Master 节点 hd1 执行）

配置 kubectl 的配置文件config，相当于对 kubectl 进行授权，使其能够管理 Kubernetes 集群。

#kubectl 默认会在 $HOME/.kube/config 路径下查找配置文件[root@hd1 ~]# mkdir -p $HOME/.kube#把管理员凭证文件复制到 kubectl 的默认读取位置[root@hd1 ~]# sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config#把配置文件的拥有权交给当前用户，确保 kubectl 能正常读取[root@hd1 ~]# sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

验证集群状态：

[root@hd1 ~]# kubectl get nodesNAME STATUS ROLES AGE VERSION hd1 NotReady control-plane 2m25s v1.26.0

此时节点状态为NotReady，因为尚未安装网络插件（CNI）。

四、集群扩容（添加工作节点）

4.1 将 hd2、hd3 加入集群

在 hd2 和 hd3 上执行 kubeadm init 输出的 join 命令，注意需要用到 步骤 3.2 的初始化信息

# hd2 加入集群[root@hd2 ~]# kubeadm join 192.168.1.11:6443 --token eyzo6e.bihj65mqdimn1ktq \--discovery-token-ca-cert-hash sha256:1679ed21f376c6a5a997d13d1016d3e88e380dcffadd1096e297d68b767b48da\--cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock# hd3 加入集群[root@hd3 ~]# kubeadm join 192.168.1.11:6443 --token eyzo6e.bihj65mqdimn1ktq \--discovery-token-ca-cert-hash sha256:1679ed21f376c6a5a997d13d1016d3e88e380dcffadd1096e297d68b767b48da\--cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock

4.2 查看集群节点状态（在 hd1 执行）

[root@hd1 ~]# kubectl get nodesNAME STATUS ROLES AGE VERSION hd1 NotReady control-plane 49m v1.26.0 hd2 NotReady<none>39s v1.26.0 hd3 NotReady<none>39s v1.26.0

4.3 给节点打标签（可选）

为工作节点添加角色标签work，便于识别和管理。

[root@hd1 ~]# kubectl label nodes hd2 node-role.kubernetes.io/work=work[root@hd1 ~]# kubectl label nodes hd3 node-role.kubernetes.io/work=work# 再次查看节点状态[root@hd1 ~]# kubectl get nodesNAME STATUS ROLES AGE VERSION hd1 NotReady control-plane 10m v1.26.0 hd2 NotReady work 27s v1.26.0 hd3 NotReady work 27s v1.26.0

五、网络组件 Calico

在 K8s 1.26 集群中安装 Calico，主要就是为了实现这两点功能：

1. 打通网络：让集群中所有 Pod 能够通过 IP 直接互相访问，为服务发现和负载均衡等更高级的功能打下基础。
2. 保障安全：提供实施网络策略的能力，实现 Pod 间的访问控制与隔离。

5.1 加载 Calico 镜像（所有节点）

上传七个 Calico 镜像包（直接拉到root目录执行）和**calico.yaml（用于部署和启动Calico服务）**到各节点，然后加载：

dockerload-icalico-cni.tardockerload-icalico-dikastes.tardockerload-icalico-flannel-migration-controller.tardockerload-icalico-kube-controllers.tardockerload-icalico-node.tardockerload-icalico-pod2daemon.tardockerload-icalico-typha.tar

下载 Calico 配置文件的地址是：https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml

5.2 部署 Calico 网络插件（在 hd1 执行）

[root@hd1 ~]# kubectl apply -f calico.yaml

5.3 验证节点状态（hd1）

等待 Calico 部署完成后，节点状态变为Ready：

[root@hd1 ~]# kubectl get nodesNAME STATUS ROLES AGE VERSION hd1 Ready control-plane 41m v1.26.0 hd2 Ready work 21m v1.26.0 hd3 Ready work 21m v1.26.0

5.4 测试 Pod 网络连通性

把busybox-1-28.tar.gz上传到hd2、hd3节点，并在 hd2、hd3 上加载 busybox 镜像：

[root@hd2 ~]# docker load -i busybox-1-28.tar.gz[root@hd3 ~]# docker load -i busybox-1-28.tar.gz

在 hd1 上创建测试 Pod 并验证网络：

[root@hd1 ~]# kubectl run busybox --image docker.io/library/busybox:1.28 \--image-pull-policy=IfNotPresent\--restart=Never\--rm-itbusybox --sh# --rm：容器退出后自动删除If you don't see acommandprompt, try pressing enter.# ping www.baidu.com，验证网络插件已经正常安装/# ping www.baidu.comPING www.baidu.com(36.152.44.132):56data bytes64bytes from36.152.44.132:seq=0ttl=127time=78.099ms64bytes from36.152.44.132:seq=1ttl=127time=57.193ms....../# exitpod"busybox"deleted#查看pod，没有pod存在。因为之前创建制定了--rm，退出pod会自动删除[root@hd1 ~]# kubectl get podsNo resources foundindefault namespace.

--image-pull-policy=IfNotPresent：如果本地已有镜像，则不拉取；如果不存在，则从远程仓库拉取。这样在有离线包的情况下可以加速部署。

六、补充配置

6.1 配置 Kubectl 命令自动补全（即tap补齐，在hd1 执行）

# 安装 bash-completionyum-yinstallbash-completion# 加载 bash-completionsource/usr/share/bash-completion/bash_completion# 配置 kubectl 自动补全kubectl completionbash|sudotee/etc/bash_completion.d/kubectl>/dev/nullsudochmoda+r /etc/bash_completion.d/kubectl# 加载配置source/etc/bash_completion.d/kubectl# 测试 Tab 补全[root@hd1 ~]# kubectl get deployments.apps

6.2 集群重置

如果集群搭建失败需要重置，可在各节点执行：

[root@hd1 ~]# kubeadm reset --cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock

这会清除集群配置，恢复到初始化前的状态，以便重新初始化。

如果报错显示没有清理干净，就进行更深一步的清理：

# 删除 CNI 网络配置（必须）[root@hd1 ~]# rm -rf /etc/cni/net.d#删除 kubeconfig 文件（必须）[root@hd1 ~]# rm -rf $HOME/.kube/config#清理 iptables 规则（建议，如果有的话）[root@hd1 ~]# iptables -F && iptables -t nat -F && iptables -t mangle -F#如果使用过 IPVS，清理 IPVS 表（可选）[root@hd1 ~]# ipvsadm --clear 2>/dev/null#确认 swap 已禁用（必须）[root@hd1 ~]# free -h | grep SwapSwap: 0B 0B 0B# 如果显示不为 0，执行：swapoff-ased-i'/swap/s/^/#/'/etc/fstab#查看是否残留容器（包括已经停止的）[root@hd1 ~]# docker ps -a# 如果有残留，可以批量删除[root@hd1 ~]# docker rm -f $(docker ps -aq) 2>/dev/null

核心知识点总结

Kubernetes 核心组件

Kubeadm 安装流程

1. 环境准备（主机名、hosts、免密、swap、内核参数、防火墙、时间同步） ↓ 2. 安装 Docker + cri-dockerd ↓ 3. 安装 kubeadm/kubelet/kubectl ↓ 4. kubeadm init 初始化 Master 节点 ↓ 5. 配置 kubectl ↓ 6. kubeadm join 添加 Worker 节点 ↓ 7. 安装 CNI 网络插件（Calico） ↓ 8. 验证集群状态

关键命令速查

注意事项

1. SELinux 必须关闭：Kubernetes 与 SELinux 存在兼容性问题。
2. Swap 必须关闭：kubelet 要求禁用 Swap。
3. 网络插件必须在集群初始化后立即安装：否则节点状态为NotReady。
4. cri-dockerd 必须指定正确的 socket 路径：--cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock。
5. Pod 网络 CIDR 必须与网络插件配置一致：此处为10.244.0.0/16。