docker_practice/kubernetes/setup/kubeadm.md

# 使用 kubeadm 部署 kubernetes

`kubeadm` 提供了 `kubeadm init` 以及 `kubeadm join` 这两个命令作为快速创建 `kubernetes` 集群的最佳实践。

## 安装 Docker

参考 [安装 Docker](../../install) 一节安装 Docker。

## 安装 **kubelet** **kubeadm** **kubectl**

### Ubuntu/Debian

```bash
$ apt-get update && apt-get install -y apt-transport-https
$ curl https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/doc/apt-key.gpg | apt-key add -

$ cat <<EOF | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
deb https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/ kubernetes-xenial main
EOF

$ apt-get update
$ apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl
```

### CentOS/Fedora

```bash
$ cat <<EOF | sudo tee /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/
enabled=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

$ sudo yum install -y kubelet kubeadm kubectl
```

## 修改内核的运行参数

```bash
$ cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/99-kubernetes-cri.conf
net.bridge.bridge-nf-call-iptables  = 1
net.ipv4.ip_forward                 = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
EOF

# 应用配置
$ sysctl --system
```

## 配置 kubelet

### 修改 `kubelet.service`

`/etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-proxy-ipvs.conf` 写入以下内容

```bash
# 启用 ipvs 相关内核模块
[Service]
ExecStartPre=-modprobe ip_vs
ExecStartPre=-modprobe ip_vs_rr
ExecStartPre=-modprobe ip_vs_wrr
ExecStartPre=-modprobe ip_vs_sh
```

执行以下命令应用配置。

```bash
$ sudo systemctl daemon-reload
```

## 部署

### master

```bash
$ sudo kubeadm init --image-repository registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers \
      --pod-network-cidr 10.244.0.0/16 \
      --v 5 \
      --ignore-preflight-errors=all
```

* `--pod-network-cidr 10.244.0.0/16` 参数与后续 CNI 插件有关，这里以 `flannel` 为例，若后续部署其他类型的网络插件请更改此参数。

> 执行可能出现错误，例如缺少依赖包，根据提示安装即可。

执行成功会输出

```bash
...
[addons] Applied essential addon: CoreDNS
I1116 12:35:13.270407   86677 request.go:538] Throttling request took 181.409184ms, request: POST:https://192.168.199.100:6443/api/v1/namespaces/kube-system/serviceaccounts
I1116 12:35:13.470292   86677 request.go:538] Throttling request took 186.088112ms, request: POST:https://192.168.199.100:6443/api/v1/namespaces/kube-system/configmaps
[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

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 192.168.199.100:6443 --token cz81zt.orsy9gm9v649e5lf \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:5edb316fd0d8ea2792cba15cdf1c899a366f147aa03cba52d4e5c5884ad836fe
```

### node 工作节点

在 **另一主机** 重复 **部署** 小节以前的步骤，安装配置好 kubelet。根据提示，加入到集群。

```bash
$ kubeadm join 192.168.199.100:6443 --token cz81zt.orsy9gm9v649e5lf \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:5edb316fd0d8ea2792cba15cdf1c899a366f147aa03cba52d4e5c5884ad836fe
```

## 查看服务

所有服务启动后，查看本地实际运行的 Docker 容器。这些服务大概分为三类：主节点服务、工作节点服务和其它服务。

### 主节点服务

* `apiserver` 是整个系统的对外接口，提供 RESTful 方式供客户端和其它组件调用；

* `scheduler` 负责对资源进行调度，分配某个 pod 到某个节点上；

* `controller-manager` 负责管理控制器，包括 endpoint-controller（刷新服务和 pod 的关联信息）和 replication-controller（维护某个 pod 的复制为配置的数值）。

### 工作节点服务

* `proxy` 为 pod 上的服务提供访问的代理。

### 其它服务

* Etcd 是所有状态的存储数据库；

## 使用

将 `/etc/kubernetes/admin.conf` 复制到 `~/.kube/config`

执行 `$ kubectl get all -A` 查看启动的服务。

由于未部署 CNI 插件，CoreDNS 未正常启动。如何使用 Kubernetes，请参考后续章节。

## 部署 CNI

这里以 `flannel` 为例进行介绍。

### flannel

检查 podCIDR 设置

```bash
$ kubectl get node -o yaml | grep CIDR

# 输出
    podCIDR: 10.244.0.0/24
    podCIDRs:
```

```bash
$ kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/v0.11.0/Documentation/kube-flannel.yml
```

## master 节点默认不能运行 pod

如果用 `kubeadm` 部署一个单节点集群，默认情况下无法使用，请执行以下命令解除限制

```bash
$ kubectl taint nodes --all node-role.kubernetes.io/master-

# 恢复默认值
# $ kubectl taint nodes NODE_NAME node-role.kubernetes.io/master=true:NoSchedule
```

## 参考文档

* [官方文档](https://kubernetes.io/zh/docs/setup/independent/create-cluster-kubeadm/)