# 最值得参考的 Kubernetes 安装文档在这里

## 文档特点

**网上那么多 Kubernetes 安装文档，为什么这篇文档更有参考价值？**

* **众多网友验证，并在线提出修改意见**

  ![image-20190806065321567](./install-k8s.assets/image-20190806065321567.png)

* **持续不断地更新和完善**
  * 始终有最新的 Kubernetes 稳定版安装文档，当前版本 v1.15.2
  * 当前已更新了 <font color="red"> 25 次 </font>， [查看更新历史](https://github.com/eip-work/kuboard-press/commits/master/install/install-k8s.md)

  ![image-20190806070341727](./install-k8s.assets/image-20190806070341727.png)

* **在线答疑** QQ 群
  
  ![kuboard_qq.png](../overview/README.assets/kuboard_qq.png)

## 配置要求

对于 Kubernetes 初学者，推荐在阿里云采购如下配置：（您也可以使用自己的虚拟机、私有云等您最容易获得的 Linux 环境）
[领取阿里云最高2000元红包](https://promotion.aliyun.com/ntms/yunparter/invite.html?userCode=obezo3pg)

* 3台 **2核4G** 的ECS（突发性能实例 t5 ecs.t5-c1m2.large或同等配置，单台约 0.4元/小时，停机时不收费）
* **Cent OS 7.6**
  


安装后的软件版本为：
* Kubernetes v1.15.2
* Docker 18.09.7

> 如果要安装 Kubernetes 历史版本，请参考：
> * [安装 Kubernetes 1.15.1 单Master节点](./history-k8s/install-k8s-1.15.1.html)

安装后的拓扑图如下：<a :href="$withBase('/kuboard.rp')" download="www.kuboard.cn.rp">下载拓扑图源文件</a> <font color="#999">使用Axure RP 9.0可打开该文件</font>

![image-20190805230643974](./install-k8s.assets/image-20190805230643974.png)

::: tip
**关于二进制安装**

网上一直流传着一种 ***“二进制”*** 安装 Kubernetes 的方法，查了许久，未曾在 kubernetes.io 官方网站上看到任何关于此安装方法的介绍，也并没有看到任何关于 ***“二进制”*** 安装的优势，唯一的解释是：
> 由于众所周知的原因，在国内无法直接访问Google的服务。二进制包由于其下载方便、灵活定制而深受广大kubernetes使用者喜爱，成为企业部署生产环境比较流行的方式之一

鉴于目前已经有比较方便的办法获得 kubernetes 镜像，我将回避 ***二进制*** 安装是否更好的争论。本文采用 kubernetes.io 官方推荐的 kubeadm 工具安装 kubernetes 集群。

:::



## 制作标准机镜像

通过使用标准机镜像，可以

- **避免重复执行对测试机安装必要软件的过程**
- **以一种相对标准化的过程管理测试机的维护**

标准机镜像中预装了如下内容：

  - docker
  - nfs-utils
  - kubectl / kubeadm / kubelet

::: tip
* 您也可以不制作标准机镜像，而是在三台机器上都执行 ***制作标准机镜像*** 中的所有操作步骤
:::

**标准机镜像的制作过程描述如下：**

### 安装docker

将以下代码框中所有内容（包括 #及其后的备注）一次性拷贝到 centos 命令行终端执行

``` sh
# 在 master 节点和 worker 节点都要执行

# 卸载旧版本
sudo yum remove -y docker \
docker-client \
docker-client-latest \
docker-common \
docker-latest \
docker-latest-logrotate \
docker-logrotate \
docker-selinux \
docker-engine-selinux \
docker-engine

# 设置 yum repository
sudo yum install -y yum-utils \
device-mapper-persistent-data \
lvm2
sudo yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

# 安装并启动 docker
sudo yum install -y docker-ce-18.09.7 docker-ce-cli-18.09.7 containerd.io
sudo systemctl enable docker
sudo systemctl start docker

# 检查 docker 版本
docker version

```



> **参考文档**
> 
> https://docs.docker.com/install/linux/docker-ce/centos/
> 
> https://docs.docker.com/install/linux/linux-postinstall/



### 安装 nfs-utils

**执行安装命令**

``` sh
# 在 master 节点和 worker 节点都要执行
sudo yum install -y nfs-utils
```

必须先安装 nfs-utils 才能挂载 nfs 网络存储



### 安装 kubectl / kubeadm / kubelet

将以下代码框中所有内容（包括 #及其后的备注）一次性拷贝到 centos 命令行终端执行
``` sh
# 在 master 节点和 worker 节点都要执行

# 关闭 防火墙
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

# 关闭 SeLinux
setenforce 0
sed -i "s/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g" /etc/selinux/config

# 关闭 swap
swapoff -a
yes | cp /etc/fstab /etc/fstab_bak
cat /etc/fstab_bak |grep -v swap > /etc/fstab

# 修改 /etc/sysctl.conf
# 如果有配置，则修改
sed -i "s#^net.ipv4.ip_forward.*#net.ipv4.ip_forward=1#g"  /etc/sysctl.conf
sed -i "s#^net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables.*#net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1#g"  /etc/sysctl.conf
sed -i "s#^net.bridge.bridge-nf-call-iptables.*#net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1#g"  /etc/sysctl.conf
# 可能没有，追加
echo "net.ipv4.ip_forward = 1" >> /etc/sysctl.conf
echo "net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1" >> /etc/sysctl.conf
echo "net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1" >> /etc/sysctl.conf
# 执行命令以应用
sysctl -p

# 配置K8S的yum源
cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=0
repo_gpgcheck=0
gpgkey=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg
       http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

# 安装kubelet、kubeadm、kubectl
yum install -y kubelet-1.15.2 kubeadm-1.15.2 kubectl-1.15.2

# 修改docker Cgroup Driver为systemd
# # 将/usr/lib/systemd/system/docker.service文件中的这一行 ExecStart=/usr/bin/dockerd -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock
# # 修改为 ExecStart=/usr/bin/dockerd -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock --exec-opt native.cgroupdriver=systemd
# 如果不修改，在添加 worker 节点时可能会碰到如下错误
# [WARNING IsDockerSystemdCheck]: detected "cgroupfs" as the Docker cgroup driver. The recommended driver is "systemd". 
# Please follow the guide at https://kubernetes.io/docs/setup/cri/
sed -i "s#^ExecStart=/usr/bin/dockerd.*#ExecStart=/usr/bin/dockerd -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock --exec-opt native.cgroupdriver=systemd#g" /usr/lib/systemd/system/docker.service

# 设置 docker 镜像，提高 docker 镜像下载速度和稳定性
# 如果您访问 https://hub.docker.io 速度非常稳定，亦可以跳过这个步骤
curl -sSL https://get.daocloud.io/daotools/set_mirror.sh | sh -s http://f1361db2.m.daocloud.io

# 重启 docker，并启动 kubelet
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker
systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

```


**制作镜像**

请参考阿里云基于ECS [制作虚拟机镜像](https://help.aliyun.com/document_detail/35109.html?spm=5176.2020520101.0.0.75fc4df5mtdFmV) 的文档


## 初始化 master 节点

::: tip
* 以 root 身份在 demo-master-a-1 机器上执行
* 初始化 master 节点时，如果因为中间某些步骤的配置出错，想要重新初始化 master 节点，请先执行 `kubeadm reset` 操作
:::

**配置 apiserver.demo 的域名**

``` sh
# 只在 master 节点执行
echo "x.x.x.x  apiserver.demo" >> /etc/hosts
```

::: warning
请替换其中的 x.x.x.x 为您的 demo-master-a-1 的实际 ip 地址。（如果 demo-master-a-1 同时有内网IP和外网IP，此处请使用内网IP）
:::


**创建 ./kubeadm-config.yaml**

``` sh
# 只在 master 节点执行
cat <<EOF > ./kubeadm-config.yaml
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta1
kind: ClusterConfiguration
kubernetesVersion: v1.15.2
imageRepository: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers
controlPlaneEndpoint: "apiserver.demo:6443"
networking:
  podSubnet: "10.100.0.1/20"
EOF

```

::: tip
podSubnet 所使用的网段不能与 ***master节点/worker节点*** 所在的网段重叠

该字段的取值为一个 <a href="/glossary/cidr.html" target="_blank">CIDR</a> 值，如果您对 CIDR 这个概念还不熟悉，请不要修改这个字段的取值 10.100.0.1/20
:::


**初始化 apiserver**

``` sh
# 只在 master 节点执行
kubeadm init --config=kubeadm-config.yaml --upload-certs
```

::: tip
根据您服务器网速的情况，您需要等候 3 - 10 分钟
:::

执行结果如下所示：

```
Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!

To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:

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

You should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:
  https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/

You can now join any number of the control-plane node running the following command on each as root:

  kubeadm join apiserver.demo:6443 --token scr6kj.zs3gytymi1o7m5w9 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:5251852954b73f10afd12a9f0c6f0b379a46c6a4524d2cbcd528fe869bf88330 \
    --control-plane --certificate-key b2dda6524c22db801c18e03b613a6ba8480f868d8187b5b6d11f57d112268368

Please note that the certificate-key gives access to cluster sensitive data, keep it secret!
As a safeguard, uploaded-certs will be deleted in two hours; If necessary, you can use 
"kubeadm init phase upload-certs --upload-certs" to reload certs afterward.

Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:

kubeadm join apiserver.demo:6443 --token scr6kj.zs3gytymi1o7m5w9 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:5251852954b73f10afd12a9f0c6f0b379a46c6a4524d2cbcd528fe869bf88330
```



**初始化 root 用户的 kubectl 配置**

``` sh
# 只在 master 节点执行
rm -rf /root/.kube/
mkdir /root/.kube/
cp -i /etc/kubernetes/admin.conf /root/.kube/config
```



**安装 calico**

``` sh
# 只在 master 节点执行
kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/v3.6/getting-started/kubernetes/installation/hosted/kubernetes-datastore/calico-networking/1.7/calico.yaml
```

> 安装calico， 请参考https://docs.projectcalico.org/v3.6/getting-started/kubernetes/



**等待calico安装就绪：**

执行如下命令，等待 3-10 分钟，直到所有的容器组处于 Running 状态

``` sh
# 只在 master 节点执行
watch kubectl get pod -n kube-system -o wide
```


**检查 master 初始化结果**

在 master 节点 demo-master-a-1 上执行

``` sh
# 只在 master 节点执行
kubectl get nodes
```



## 初始化 worker节点

### 获得 join命令参数

**在 master 节点 demo-master-a-1 节点执行**

``` sh
# 只在 master 节点执行
kubeadm token create --print-join-command
```

可获取kubeadm join 命令及参数，如下所示

``` sh
# kubeadm token create 命令的输出
kubeadm join apiserver.demo:6443 --token mpfjma.4vjjg8flqihor4vt     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:6f7a8e40a810323672de5eee6f4d19aa2dbdb38411845a1bf5dd63485c43d303
```



### 初始化worker

**针对所有的 worker 节点执行**

``` sh
# 只在 worker 节点执行
echo "x.x.x.x  apiserver.demo" >> /etc/hosts
kubeadm join apiserver.demo:6443 --token mpfjma.4vjjg8flqihor4vt     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:6f7a8e40a810323672de5eee6f4d19aa2dbdb38411845a1bf5dd63485c43d303
```

::: tip
* 将 x.x.x.x 替换为 demo-master-a-1 的实际 ip。（如果 demo-master-a-1 同时有内网IP和外网IP，此处请使用内网IP）
* 将 kubeadm join 命令后的参数替换为上一个步骤中实际从 demo-master-a-1 节点获得的参数
:::


### 检查初始化结果

在 master 节点 demo-master-a-1 上执行

``` sh
# 只在 master 节点执行
kubectl get nodes
```
输出结果如下所示：
```sh
[root@demo-master-a-1 ~]# kubectl get nodes
NAME     STATUS   ROLES    AGE     VERSION
demo-master-a-1   Ready    master   5m3s    v1.15.2
demo-worker-a-1   Ready    <none>   2m26s   v1.15.2
demo-worker-a-2   Ready    <none>   3m56s   v1.15.2
```



## 移除 worker 节点

::: warning
正常情况下，您无需移除 worker 节点，如果添加到集群出错，您可以移除 worker 节点，再重新尝试添加
:::

在准备移除的 worker 节点上执行

``` sh
# 只在 worker 节点执行
kubeadm reset
```

在 master 节点 demo-master-a-1 上执行

``` sh
# 只在 master 节点执行
kubectl delete node demo-worker-x-x
```

::: tip
* 将 demo-worker-x-x 替换为要移除的 worker 节点的名字
* worker 节点的名字可以通过在节点 demo-master-a-1 上执行 kubectl get nodes 命令获得
:::


## 安装 Ingress Controller

> Ingress官方文档：https://kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/ingress/
>
> Ingress Controllers官网介绍：https://kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/ingress-controllers/
>
> 本文中使用如下部署方式：https://kubernetes.github.io/ingress-nginx/deploy/baremetal/#using-a-self-provisioned-edge
>
> kubernetes支持多种Ingress Controllers，本文推荐使用 https://github.com/nginxinc/kubernetes-ingress

**在 demo-master-a-1 上执行**

``` sh
# 只在 master 节点执行
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/eip-work/eip-monitor-repository/master/dashboard/nginx-ingress.yaml
```

**配置域名解析**

将域名 *.demo.yourdomain.com 解析到 demo-worker-a-2 的 IP 地址 z.z.z.z （也可以是 demo-worker-a-1 的地址 y.y.y.y）

**验证配置**

在浏览器访问 a.demo.yourdomain.com，将得到 404 NotFound 错误页面

::: tip
由于需要申请域名，过程会比较繁琐，有如下两种替代方案：

* 在您的客户端机器（访问部署在K8S上的 web 应用的浏览器所在的机器）设置 hosts 配置；
* 暂时放弃域名的配置，临时使用 NodePort 或者 `kubectl port-forward` 的方式访问部署在 K8S 上的 web 应用

:::

::: warning
如果您打算 Kubernetes 用于生产环境，请参考此文档 [Installing Ingress Controller](https://github.com/nginxinc/kubernetes-ingress/blob/v1.5.2/docs/installation.md)，完善 Ingress 的配置
:::


## 下一步
:tada: :tada: :tada: 

您已经完成了 Kubernetes 集群的安装，下一步请：

[安装 Kuboard](/install/install-dashboard.html)