Kubernetes 環境準備 - centos7 & docker

定期更新版 kubernetes 安裝筆記

資訊
K8s:v1.25.0
OS:CentOs 7 (kernel = 3.10.1)
cri:docker 20.10.18
Update Time2022/09/12

主機校時

bash

sudo yum install ntp
  • 編輯設定檔

    bash

    sudo vi /etc/ntp.conf

    把 server 區塊的設定調整一下,改成中華電信的校時服務 (會比使用 linux 的校時伺服器快一點,因為比較近)

    校時伺服器參考 這邊有另外一組可以嘗試 其他參考

    conf

    # org linux time server
    # server 0.centos.pool.ntp.org iburst
    # server 1.centos.pool.ntp.org iburst
    # server 2.centos.pool.ntp.org iburst
    # server 3.centos.pool.ntp.org iburst
    
    # taiwan time server
    server tock.stdtime.gov.tw
    server watch.stdtime.gov.tw
    server time.stdtime.gov.tw
    server clock.stdtime.gov.tw
    server tick.stdtime.gov.tw
  • 將校時功能加入系統服務

    bash

    sudo systemctl start ntpd
    sudo systemctl enable ntpd
  • 確認啟用狀態

    bash

    systemctl status ntpd

Docker

警告
在 kubernetes 1.24 版之後,由於被拔除了 docker 支援,所以請評估是否還有使用 docker 的需要,且就算是 docker,背後也是使用 containerd 來運行,所以如果不是要做為映像檔建置主機的話,其實可以考慮直接使用 containerd。

官方文件

  • 更新 yum 並定義 docker 工具來源

    bash

    sudo yum install -y yum-utils
    sudo yum-config-manager \
        --add-repo \
        https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
  • 安裝 docker-ce 與依賴套件

    bash

    sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-compose-plugin
    資訊
    由於是要做為 kuberntes 的容器執行核心,其實可以考慮不安裝 docker-compose-plugin
    
  • 需要指定版本可使用以下方式安裝

    • 列出可用的版本

      bash

      sudo yum list docker-ce --showduplicates | sort -r
    • 安裝指定版本

      bash

      sudo yum install docker-ce-<VERSION_STRING> docker-ce-cli-<VERSION_STRING> containerd.io

建立與編輯 /etc/docker/daemon.json

官方對 Cgroup drivers 的說明

bash

sudo mkdir /etc/docker
cat <<EOF | sudo tee /etc/docker/daemon.json
{
    "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
    "log-driver": "json-file",
    "log-opts": {
        "max-size": "100m"
    }
}
EOF

bash

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable docker
sudo systemctl start docker

Cri-dockerd

資訊
前述的參考中,使用的下載命令都是 wget ,不過我的環境沒有 wget 可以用,也不想多安裝東西,就改用最小安裝的 centos 就有的 curl 了

bash

# 先到 OS 預設的暫存資料夾
cd /tmp

# 確定目前 cri-dockerd 的版本並設定到環境參數中
echo $(curl -s https://api.github.com/repos/Mirantis/cri-dockerd/releases/latest|grep tag_name | cut -d '"' -f 4)

# 2022-09-11 時的最新版本 = 0.2.5

# 2022-09-11 時的最新版本網址
# https://github.com/Mirantis/cri-dockerd/releases/download/v0.2.5/cri-dockerd-0.2.5.amd64.tgz
curl -L -o cri-dockerd-0.2.5.amd64.tgz https://github.com/Mirantis/cri-dockerd/releases/download/v0.2.5/cri-dockerd-0.2.5.amd64.tgz
tar xvf cri-dockerd-0.2.5.amd64.tgz

# Centos 可以考慮 rpm 安裝
# 安裝命令請自行測試
# centos 7
# curl -L -o cri-dockerd-0.2.5-3.el7.x86_64.rpm https://github.com/Mirantis/cri-dockerd/releases/download/v0.2.5/cri-dockerd-0.2.5-3.el7.x86_64.rpm
# centos 8
# curl -L -o cri-dockerd-0.2.5-3.el8.x86_64.rpm https://github.com/Mirantis/cri-dockerd/releases/download/v0.2.5/cri-dockerd-0.2.5-3.el8.x86_64.rpm

# 移動執行檔案
sudo mv cri-dockerd/cri-dockerd /usr/local/bin/cri-dockerd

# 清掉解壓縮時多出來的資料夾
sudo rm -rf cri-dockerd

# 確認有沒有安裝成功
cri-dockerd --version
cri-dockerd 0.2.0 (HEAD)

curl -L -o cri-docker.service https://raw.githubusercontent.com/Mirantis/cri-dockerd/master/packaging/systemd/cri-docker.service
curl -L -o cri-docker.socket https://raw.githubusercontent.com/Mirantis/cri-dockerd/master/packaging/systemd/cri-docker.socket
sudo mv cri-docker.socket cri-docker.service /etc/systemd/system/
sudo sed -i -e 's,/usr/bin/cri-dockerd,/usr/local/bin/cri-dockerd,' /etc/systemd/system/cri-docker.service

bash

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable cri-docker.service
sudo systemctl enable --now cri-docker.socket

Network Setting

ref: 官方文件

bash

cat <<EOF | sudo tee /etc/modules-load.d/k8s.conf
overlay
br_netfilter
EOF

sudo modprobe overlay
sudo modprobe br_netfilter

# sysctl params required by setup, params persist across reboots
cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-iptables  = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.ipv4.ip_forward                 = 1
EOF

# Apply sysctl params without reboot
sudo sysctl --system

Disable Swap

參考文件

  • 暫時關閉

    ```bash
    sudo swapoff -a
    ```
    
    
    警告
    此命令僅是暫時性關閉,server 重開後仍會啟用 swap,因此需要搭配下一節的設定來完全關閉 swap
  • 永久關閉 swap

    1. 註解掉以下命令開啟的檔案中,含有 swap 字樣的行次

      bash

      sudo vim /etc/fstab
    2. 用 vim 開啟 /etc/sysctl.conf 檔案,並加入 vm.swappiness=0

      有時候沒有設定此行也可以正常運行,但如果可以的話,關掉也許比較好

      新主機設定後此檔案應該會長這樣

      conf

      # sysctl settings are defined through files in
      # /usr/lib/sysctl.d/, /run/sysctl.d/, and /etc/sysctl.d/.
      #
      # Vendors settings live in /usr/lib/sysctl.d/.
      # To override a whole file, create a new file with the same in
      # /etc/sysctl.d/ and put new settings there. To override
      # only specific settings, add a file with a lexically later
      # name in /etc/sysctl.d/ and put new settings there.
      #
      # For more information, see sysctl.conf(5) and sysctl.d(5).
      vm.swappiness=0

Kubernetes CLI & SELinux Set

ref: 官方文件

bash

cat <<EOF | sudo tee /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://packages.cloud.google.com/yum/repos/kubernetes-el7-\$basearch
enabled=1
gpgcheck=1
gpgkey=https://packages.cloud.google.com/yum/doc/yum-key.gpg https://packages.cloud.google.com/yum/doc/rpm-package-key.gpg
exclude=kubelet kubeadm kubectl
EOF

# Set SELinux in permissive mode (effectively disabling it)
sudo setenforce 0
sudo sed -i 's/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=permissive/' /etc/selinux/config

sudo yum install -y kubelet kubeadm kubectl --disableexcludes=kubernetes

sudo systemctl enable --now kubelet
資訊

先前舊的命令會有 repo_gpgcheck 的問題,在撰文當下 (2022/09/12) 已被修正

若仍有相關問題的話,請參考官方說明

text

If the baseurl fails because your Red Hat-based distribution cannot interpret basearch,
replace \$basearch with your computer's architecture.

Type uname -m to see that value. For example,
the baseurl URL for x86_64 could be: https://packages.cloud.google.com/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64.

安裝完畢後可看到安裝了已下套件

bash

Installed:
  kubeadm.x86_64 0:1.25.0-0
  kubectl.x86_64 0:1.25.0-0
  kubelet.x86_64 0:1.25.0-0

Dependency Installed:
  conntrack-tools.x86_64 0:1.4.4-7.el7
  cri-tools.x86_64 0:1.24.2-0
  kubernetes-cni.x86_64 0:0.8.7-0
  libnetfilter_cthelper.x86_64 0:1.0.0-11.el7
  libnetfilter_cttimeout.x86_64 0:1.0.0-7.el7
  libnetfilter_queue.x86_64 0:1.0.2-2.el7_2
  socat.x86_64 0:1.7.3.2-2.el7

Complete!

kubernetes cluster init / join command (use kubeadm)

資訊
我在公司環境的主機上並未設定 cri-socket 的參數,不確定是不是因為公司環境的 docker 版本是卡在 18.6.1 的關係

因為安裝 docker 的時候同時會裝 containerd,所以 kubeadm 會因為主機內有兩個容器執行服務而無法啟動,這時可以使用 --cri-socket 參數來指定要使用哪一個容器服務,也可以直接設定 kubeadm 的環境檔案來調整。

跟 kubeadm 相關的命令都需要加入此參數才能作用

  • 預先拉取需要的 Image

    bash

    kubeadm config images pull --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock
  • 建立 kubernetes cluster

    bash

    kubeadm init --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock
    
    # 指定 control-plane-endpoint
    kubeadm init --control-plane-endpoint=<control-plane-endpoint-domain> \
                 --upload-certs \
                 --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock
  • reset kubernetes cluster

    bash

    kubeadm reset --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock
    
    # 清除資料
    rm -rf /etc/cni/net.d
    
    # 重設 ip table
    iptables -F && iptables -t nat -F && iptables -t mangle -F && iptables -X
  • join kubernetes cluster

    bash

    kubeadm join <control-endpoint>:6443 --token <token> \
        --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash> \
        --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock

Other Setting

Master Node 在 kubeadm join / init 結束之後,可以考慮將 kubeconfig 檔案設定在 bash_profile 裡面

bash

export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf

vi .bash_profile

.bash_profile 的設定

config

# .bash_profile

# Get the aliases and functions
if [ -f ~/.bashrc ]; then
        . ~/.bashrc
fi

# User specific environment and startup programs

PATH=$PATH:$HOME/bin

export PATH

export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf

如果是正在建立叢集,就會需要另外安裝 CNI ( Container Network Interface ),這邊採用 Weave net CNI

  • 直接安裝

    weave net doc - install

    bash

    kubectl apply -f "https://cloud.weave.works/k8s/net?k8s-version=$(kubectl version | base64 | tr -d '\n')"
  • 如果要特別調整網段

    bash

    kubectl apply -f "https://cloud.weave.works/k8s/net?k8s-version=$(kubectl version | base64 | tr -d '\n')&env.IPALLOC_RANGE=172.30.0.0/16"
  • 清除安裝

    bash

    kubectl delete -f "https://cloud.weave.works/k8s/net?k8s-version=$(kubectl version | base64 | tr -d '\n')"

網段資料參考

全預設 docker + weave-net cni 的 kubernetes cluster 網段

Used ForSubnetGenmaskStartEnd
Kubernetes Pod Subnet (Weave-cni)10.32.0.0/12255.240.0.010.32.0.110.47.255.254
Kubernetes Service Subnet10.105.0.0/12255.240.0.010.105.0.110.111.255.254
Docker (default bridge)172.17.0.0/16255.255.0.0172.17.0.1172.17.255.254
Docker (custom bridge)172.18.0.0/16255.255.0.0172.18.0.1172.18.255.254
資訊

在 docker 中另外建立的 bridge 網段預設是第二段依序 +1,極限數值範圍為 172.16.0.1 - 172.31.255.254

subnet pool = 172.17.0.0/12 subnet size = 16

數值來源參考

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