怎么用kubeadm部署K8S集群并使用containerd做容器

這篇文章主要講解了“怎么用kubeadm部署K8S集群并使用containerd做容器”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請(qǐng)大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“怎么用kubeadm部署K8S集群并使用containerd做容器”吧！

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前言

去年12月份，當(dāng)Kubernetes社區(qū)宣布1.20版本之后會(huì)逐步棄用dockershim，當(dāng)時(shí)也有很多自媒體在宣傳Kubernetes棄用Docker。其實(shí)，我覺得這是一種誤導(dǎo)，也許僅僅是為了蹭熱度。

dockershim是Kubernetes的一個(gè)組件，其作用是為了操作Docker。Docker是在2013年面世的，而Kubernetes是在2016年，所以Docker剛開始并沒有想到編排，也不會(huì)知道會(huì)出現(xiàn)Kubernetes這個(gè)龐然大物(它要是知道，也不會(huì)敗的那么快...)。但是Kubernetes在創(chuàng)建的時(shí)候就是以Docker作為容器運(yùn)行時(shí)，很多操作邏輯都是針對(duì)的Docker，隨著社區(qū)越來越健壯，為了兼容更多的容器運(yùn)行時(shí)，才將Docker的相關(guān)邏輯獨(dú)立出來組成了dockershim。

正因?yàn)檫@樣，只要Kubernetes的任何變動(dòng)或者Docker的任何變動(dòng)，都必須維護(hù)dockershim，這樣才能保證足夠的支持，但是通過dockershim操作Docker，其本質(zhì)還是操作Docker的底層運(yùn)行時(shí)Containerd，而且Containerd自身也是支持CRI(Container Runtime Interface)，那為什么還要繞一層Docker呢?是不是可以直接通過CRI和Containerd進(jìn)行交互?這也是社區(qū)希望啟動(dòng)dockershim的原因之一吧。

那什么是Containerd呢?

Containerd是從Docker中分離的一個(gè)項(xiàng)目，旨在為Kubernetes提供容器運(yùn)行時(shí)，負(fù)責(zé)管理鏡像和容器的生命周期。不過Containerd是可以拋開Docker獨(dú)立工作的。它的特性如下：

支持OCI鏡像規(guī)范，也就是runc
支持OCI運(yùn)行時(shí)規(guī)范
支持鏡像的pull
支持容器網(wǎng)絡(luò)管理
存儲(chǔ)支持多租戶
支持容器運(yùn)行時(shí)和容器的生命周期管理
支持管理網(wǎng)絡(luò)名稱空間

Containerd和Docker在命令使用上的一些區(qū)別主要如下：

怎么用kubeadm部署K8S集群并使用containerd做容器

可以看到使用方式大同小異。

下面介紹一下使用kubeadm安裝K8S集群，并使用containerd作為容器運(yùn)行時(shí)的具體安裝步驟。

環(huán)境說明

主機(jī)節(jié)點(diǎn)

怎么用kubeadm部署K8S集群并使用containerd做容器

軟件說明

軟件版本

怎么用kubeadm部署K8S集群并使用containerd做容器

環(huán)境準(zhǔn)備

(1)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上添加 hosts 信息：

$ cat /etc/hosts

192.168.0.5 k8s-master 192.168.0.125 k8s-node01

(2)禁用防火墻：

$ systemctl stop firewalld $ systemctl disable firewalld

(3)禁用SELINUX：

$ setenforce 0 $ cat /etc/selinux/config SELINUX=disabled

(4)創(chuàng)建/etc/sysctl.d/k8s.conf文件，添加如下內(nèi)容：

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

(5)執(zhí)行如下命令使修改生效：

$ modprobe br_netfilter $ sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf

(6)安裝 ipvs

$ cat > /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules <<EOF #!/bin/bash modprobe -- ip_vs modprobe -- ip_vs_rr modprobe -- ip_vs_wrr modprobe -- ip_vs_sh modprobe -- nf_conntrack_ipv4 EOF $ chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules && lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4

上面腳本創(chuàng)建了的/etc/sysconfig/modules/ipvs.modules文件，保證在節(jié)點(diǎn)重啟后能自動(dòng)加載所需模塊。使用lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4命令查看是否已經(jīng)正確加載所需的內(nèi)核模塊。

(7)安裝了 ipset 軟件包：

$ yum install ipset -y

為了便于查看 ipvs 的代理規(guī)則，最好安裝一下管理工具 ipvsadm：

$ yum install ipvsadm -y

(8)同步服務(wù)器時(shí)間

$ yum install chrony -y $ systemctl enable chronyd $ systemctl start chronyd $ chronyc sources

(9)關(guān)閉 swap 分區(qū)：

$ swapoff -a

(10)修改/etc/fstab文件，注釋掉 SWAP 的自動(dòng)掛載，使用free -m確認(rèn) swap 已經(jīng)關(guān)閉。swappiness 參數(shù)調(diào)整，修改/etc/sysctl.d/k8s.conf添加下面一行：

vm.swappiness=0

執(zhí)行sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf使修改生效。

(11)接下來可以安裝 Containerd

$ yum install -y yum-utils \  device-mapper-persistent-data \  lvm2 $ yum-config-manager \  --add-repo \  https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo $ yum list | grep containerd

可以選擇安裝一個(gè)版本，比如我們這里安裝最新版本：

$ yum install containerd.io-1.4.4 -y

(12)創(chuàng)建containerd配置文件：

mkdir -p /etc/containerd containerd config default > /etc/containerd/config.toml # 替換配置文件 sed -i "s#k8s.gcr.io#registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers#g"  /etc/containerd/config.toml sed -i '/containerd.runtimes.runc.options/a\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ SystemdCgroup = true' /etc/containerd/config.toml sed -i "s#https://registry-1.docker.io#https://registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com#g"  /etc/containerd/config.toml

(13)啟動(dòng)Containerd:

systemctl daemon-reload systemctl enable containerd systemctl restart containerd

在確保 Containerd安裝完成后，上面的相關(guān)環(huán)境配置也完成了，現(xiàn)在我們就可以來安裝 Kubeadm 了，我們這里是通過指定yum 源的方式來進(jìn)行安裝，使用阿里云的源進(jìn)行安裝：

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

然后安裝 kubeadm、kubelet、kubectl(我安裝的是最新版，有版本要求自己設(shè)定版本)：

$  yum install -y kubelet-1.20.5 kubeadm-1.20.5 kubectl-1.20.5

設(shè)置運(yùn)行時(shí)：

$ crictl config runtime-endpoint /run/containerd/containerd.sock

可以看到我們這里安裝的是 v1.20.5版本，然后將 kubelet 設(shè)置成開機(jī)啟動(dòng)：

$ systemctl daemon-reload 
$ systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

到這里為止上面所有的操作都需要在所有節(jié)點(diǎn)執(zhí)行配置。

初始化集群

初始化Master

然后接下來在 master 節(jié)點(diǎn)配置 kubeadm 初始化文件，可以通過如下命令導(dǎo)出默認(rèn)的初始化配置：

$ kubeadm config print init-defaults > kubeadm.yaml

然后根據(jù)我們自己的需求修改配置，比如修改 imageRepository 的值，kube-proxy 的模式為 ipvs，需要注意的是由于我們使用的containerd作為運(yùn)行時(shí)，所以在初始化節(jié)點(diǎn)的時(shí)候需要指定cgroupDriver為systemd【1】

apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2 bootstrapTokens: - groups:   - system:bootstrappers:kubeadm:default-node-token   token: abcdef.0123456789abcdef   ttl: 24h0m0s   usages:   - signing   - authentication kind: InitConfiguration localAPIEndpoint:   advertiseAddress: 192.168.0.5    bindPort: 6443 nodeRegistration:   criSocket: /run/containerd/containerd.sock    name: k8s-master   taints:   - effect: NoSchedule     key: node-role.kubernetes.io/master --- apiServer:   timeoutForControlPlane: 4m0s apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2 certificatesDir: /etc/kubernetes/pki clusterName: kubernetes controllerManager: {} DNS:   type: CoreDNS etcd:   local:     dataDir: /var/lib/etcd imageRepository: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers kind: ClusterConfiguration kubernetesVersion: v1.20.5 networking:   dnsDomain: cluster.local   podSubnet: 172.16.0.0/16   serviceSubnet: 10.96.0.0/12 scheduler: {} --- apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1 kind: KubeProxyConfiguration mode: ipvs --- apiVersion: kubelet.config.k8s.io/v1beta1 kind: KubeletConfiguration cgroupDriver: systemd

然后使用上面的配置文件進(jìn)行初始化：

$ kubeadm init --config=kubeadm.yaml  [init] Using Kubernetes version: v1.20.5 [preflight] Running pre-flight checks [preflight] Pulling images required for setting up a Kubernetes cluster [preflight] This might take a minute or two, depending on the speed of your internet connection [preflight] You can also perform this action in beforehand using 'kubeadm config images pull' [certs] Using certificateDir folder "/etc/kubernetes/pki" [certs] Generating "ca" certificate and key [certs] Generating "apiserver" certificate and key [certs] apiserver serving cert is signed for DNS names [k8s-master kubernetes kubernetes.default kubernetes.default.svc kubernetes.default.svc.cluster.local] and IPs [10.96.0.1 192.168.0.5] [certs] Generating "apiserver-kubelet-client" certificate and key [certs] Generating "front-proxy-ca" certificate and key [certs] Generating "front-proxy-client" certificate and key [certs] Generating "etcd/ca" certificate and key [certs] Generating "etcd/server" certificate and key [certs] etcd/server serving cert is signed for DNS names [k8s-master localhost] and IPs [192.168.0.5 127.0.0.1 ::1] [certs] Generating "etcd/peer" certificate and key [certs] etcd/peer serving cert is signed for DNS names [k8s-master localhost] and IPs [192.168.0.5 127.0.0.1 ::1] [certs] Generating "etcd/healthcheck-client" certificate and key [certs] Generating "apiserver-etcd-client" certificate and key [certs] Generating "sa" key and public key [kubeconfig] Using kubeconfig folder "/etc/kubernetes" [kubeconfig] Writing "admin.conf" kubeconfig file [kubeconfig] Writing "kubelet.conf" kubeconfig file [kubeconfig] Writing "controller-manager.conf" kubeconfig file [kubeconfig] Writing "scheduler.conf" kubeconfig file [kubelet-start] Writing kubelet environment file with flags to file "/var/lib/kubelet/kubeadm-flags.env" [kubelet-start] Writing kubelet configuration to file "/var/lib/kubelet/config.yaml" [kubelet-start] Starting the kubelet [control-plane] Using manifest folder "/etc/kubernetes/manifests" [control-plane] Creating static Pod manifest for "kube-apiserver" [control-plane] Creating static Pod manifest for "kube-controller-manager" [control-plane] Creating static Pod manifest for "kube-scheduler" [etcd] Creating static Pod manifest for local etcd in "/etc/kubernetes/manifests" [wait-control-plane] Waiting for the kubelet to boot up the control plane as static Pods from directory "/etc/kubernetes/manifests". This can take up to 4m0s [kubelet-check] Initial timeout of 40s passed. [apiclient] All control plane components are healthy after 70.001862 seconds [upload-config] Storing the configuration used in ConfigMap "kubeadm-config" in the "kube-system" Namespace [kubelet] Creating a ConfigMap "kubelet-config-1.20" in namespace kube-system with the configuration for the kubelets in the cluster [upload-certs] Skipping phase. Please see --upload-certs [mark-control-plane] Marking the node k8s-master as control-plane by adding the labels "node-role.kubernetes.io/master=''" and "node-role.kubernetes.io/control-plane='' (deprecated)" [mark-control-plane] Marking the node k8s-master as control-plane by adding the taints [node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule] [bootstrap-token] Using token: abcdef.0123456789abcdef [bootstrap-token] Configuring bootstrap tokens, cluster-info ConfigMap, RBAC Roles [bootstrap-token] configured RBAC rules to allow Node Bootstrap tokens to get nodes [bootstrap-token] configured RBAC rules to allow Node Bootstrap tokens to post CSRs in order for nodes to get long term certificate credentials [bootstrap-token] configured RBAC rules to allow the csrapprover controller automatically approve CSRs from a Node Bootstrap Token [bootstrap-token] configured RBAC rules to allow certificate rotation for all node client certificates in the cluster [bootstrap-token] Creating the "cluster-info" ConfigMap in the "kube-public" namespace [kubelet-finalize] Updating "/etc/kubernetes/kubelet.conf" to point to a rotatable kubelet client certificate and key [addons] Applied essential addon: CoreDNS [addons] Applied essential addon: kube-proxy  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  Alternatively, if you are the root user, you can run:    export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf  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/  Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:  kubeadm join 192.168.0.5:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:446623b965cdb0289c687e74af53f9e9c2063e854a42ee36be9aa249d3f0ccec

拷貝 kubeconfig 文件

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

添加節(jié)點(diǎn)

記住初始化集群上面的配置和操作要提前做好，將 master 節(jié)點(diǎn)上面的 $HOME/.kube/config 文件拷貝到 node 節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的文件中，安裝 kubeadm、kubelet、kubectl，然后執(zhí)行上面初始化完成后提示的 join 命令即可：

# kubeadm join 192.168.0.5:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \ >     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:446623b965cdb0289c687e74af53f9e9c2063e854a42ee36be9aa249d3f0ccec  [preflight] Running pre-flight checks [preflight] Reading configuration from the cluster... [preflight] FYI: You can look at this config file with 'kubectl -n kube-system get cm kubeadm-config -o yaml' [kubelet-start] Writing kubelet configuration to file "/var/lib/kubelet/config.yaml" [kubelet-start] Writing kubelet environment file with flags to file "/var/lib/kubelet/kubeadm-flags.env" [kubelet-start] Starting the kubelet [kubelet-start] Waiting for the kubelet to perform the TLS Bootstrap...  This node has joined the cluster: * Certificate signing request was sent to apiserver and a response was received. * The Kubelet was informed of the new secure connection details.  Run 'kubectl get nodes' on the control-plane to see this node join the cluster.

如果忘記了上面的 join 命令可以使用命令kubeadm token create --print-join-command重新獲取。

執(zhí)行成功后運(yùn)行 get nodes 命令：

$ kubectl get no NAME         STATUS     ROLES                  AGE   VERSION k8s-master   NotReady   control-plane,master   29m   v1.20.5 k8s-node01   NotReady   <none>                 28m   v1.20.5

可以看到是 NotReady 狀態(tài)，這是因?yàn)檫€沒有安裝網(wǎng)絡(luò)插件，接下來安裝網(wǎng)絡(luò)插件，可以在文檔 https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/create-cluster-kubeadm/ 中選擇我們自己的網(wǎng)絡(luò)插件，這里我們安裝 calio:

$ wget https://docs.projectcalico.org/v3.8/manifests/calico.yaml

# 因?yàn)橛泄?jié)點(diǎn)是多網(wǎng)卡，所以需要在資源清單文件中指定內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)卡

$ vi calico.yaml

...... spec:  containers:  - env:  - name: DATASTORE_TYPE    value: kubernetes  - name: IP_AUTODETECTION_METHOD # DaemonSet中添加該環(huán)境變量    value: interface=eth0 # 指定內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)卡  - name: WAIT_FOR_DATASTORE    value: "true" - name: CALICO_IPV4POOL_CIDR # 由于在init的時(shí)候配置的172網(wǎng)段，所以這里需要修改   value: "172.16.0.0/16"  ......

安裝calico網(wǎng)絡(luò)插件

$ kubectl apply -f calico.yaml

隔一會(huì)兒查看 Pod 運(yùn)行狀態(tài)：

# kubectl get pod -n kube-system  NAME                                      READY   STATUS              RESTARTS   AGE calico-kube-controllers-bcc6f659f-zmw8n   0/1     ContainerCreating   0          7m58s calico-node-c4vv7                         1/1     Running             0          7m58s calico-node-dtw7g                         0/1     PodInitializing     0          7m58s coredns-54d67798b7-mrj2b                  1/1     Running             0          46m coredns-54d67798b7-p667d                  1/1     Running             0          46m etcd-k8s-master                           1/1     Running             0          46m kube-apiserver-k8s-master                 1/1     Running             0          46m kube-controller-manager-k8s-master        1/1     Running             0          46m kube-proxy-clf4s                          1/1     Running             0          45m kube-proxy-mt7tt                          1/1     Running             0          46m kube-scheduler-k8s-master                 1/1     Running             0          46m

網(wǎng)絡(luò)插件運(yùn)行成功了，node 狀態(tài)也正常了：

# kubectl get nodes  NAME         STATUS   ROLES                  AGE   VERSION k8s-master   Ready    control-plane,master   47m   v1.20.5 k8s-node01   Ready    <none>                 46m   v1.20.5

用同樣的方法添加另外一個(gè)節(jié)點(diǎn)即可。

配置命令自動(dòng)補(bǔ)全

yum install -y bash-completion source /usr/share/bash-completion/bash_completion source <(kubectl completion bash) echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bashrc

感謝各位的閱讀，以上就是“怎么用kubeadm部署K8S集群并使用containerd做容器”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對(duì)怎么用kubeadm部署K8S集群并使用containerd做容器這一問題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！

網(wǎng)頁題目：怎么用kubeadm部署K8S集群并使用containerd做容器
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