使用 Virtualbox 安裝部署 Kubernetes 集群（一）

Kubernetes 集群的部署是我們學(xué)習(xí) Kubernetes的最大阻礙，本節(jié)將從 Virtualbox 安裝 CentOS8 開(kāi)始，一步步搭建一套包含單臺(tái) Master 節(jié)點(diǎn)和三臺(tái) Worker 節(jié)點(diǎn)的完整的 Kubernetes 集群。

Tips： Kubernetes集群的搭建需要宿主機(jī)有 8G 及以上內(nèi)存和 50G 以上的磁盤(pán)空間。

1. 下載/更新虛擬機(jī) Virtualbox

如果之前的讀者沒(méi)有使用虛擬機(jī)，這里請(qǐng)先打開(kāi)下載頁(yè)，下載符合自己系統(tǒng)的虛擬機(jī)工具。

已安裝的用戶(hù)，也請(qǐng)盡量升級(jí)自己的虛擬機(jī)版本，尤其對(duì)于Windows10的系統(tǒng)，最好將虛擬機(jī)升級(jí)到比較新的6.1版本，可以避免很多bug。

3. 下載CentOS8 鏡像

我們使用阿里云的開(kāi)源鏡像站獲取最新的 CentOS8 鏡像，注意選擇以x86_64-boot.iso結(jié)尾的鏡像。

2. 虛擬機(jī)安裝前設(shè)定

CentOS8 虛擬機(jī)需要：

• 2GB 內(nèi)存；
• 2核心 CPU；
• 20GB 硬盤(pán)；
• 使用CentOS8安裝鏡像；
• 橋接網(wǎng)絡(luò)。

詳細(xì)步驟

打開(kāi) Virutalbox，新建虛擬機(jī)：

進(jìn)入專(zhuān)家模式

這里將虛擬機(jī)名稱(chēng)設(shè)為 master-1 以便標(biāo)記區(qū)分，將內(nèi)存設(shè)為 2048M：

點(diǎn)擊創(chuàng)建，將硬盤(pán)文件大小改為 20GB，設(shè)定動(dòng)態(tài)分配，然后點(diǎn)擊創(chuàng)建完成初步設(shè)定。

在新建好的虛擬機(jī) master-1 上右鍵設(shè)置：

在設(shè)置頁(yè)的系統(tǒng)設(shè)定中，配置處理器數(shù)量為2：

設(shè)定以下載好的 CentOS8 鏡像啟動(dòng)虛擬機(jī)：

配置網(wǎng)絡(luò)連接方式為橋接網(wǎng)卡，下面的網(wǎng)卡選擇當(dāng)前操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接正在使用的、可以連接外網(wǎng)的網(wǎng)卡。

設(shè)定結(jié)束后，點(diǎn)擊OK。

4. 安裝 CentOS8

在安裝過(guò)程中，我們需要設(shè)定：

1. 英文環(huán)境；
2. 聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)；
3. 軟件源；
4. 自定義分區(qū)策略，只保留一個(gè)分區(qū)/,設(shè)定為ext4文件系統(tǒng)（注意一定不要swap交換分區(qū)，否則需要在系統(tǒng)中手動(dòng)關(guān)閉）；
5. minimal 最小化安裝；
6. 關(guān)閉 Kdump；
7. 東八區(qū)（上海時(shí)區(qū)）；
8. root 賬戶(hù)密碼；
9. 安裝完成后移除光驅(qū)。

詳細(xì)步驟：

這里以 Windows 下的 Virutalbox 為例，Linux、macOS 的下的操作與它幾乎一致。

在master-1上右鍵，選擇正常啟動(dòng)。

使用光標(biāo)選擇 Install CentOS Linux 8，回車(chē)確認(rèn)

引導(dǎo)加載過(guò)后，出現(xiàn)安裝界面，這里我們使用默認(rèn)的英文環(huán)境，不要更改，直接點(diǎn)擊Continue。

配置網(wǎng)絡(luò)，選擇Network & Host Name

將網(wǎng)卡連接的 off變更為on,然后點(diǎn)擊左上角的Done

配置安裝源，選擇 Installation Source

選擇https://，在地址欄中填入mirrors.aliyun.com/centos/8/BaseOS/x86_64/os/。URL type 選擇 repository URL，然后點(diǎn)擊左上角的 Done 完成設(shè)定。

設(shè)定安裝硬盤(pán)與分區(qū)，點(diǎn)擊 Installation Dest：

點(diǎn)擊要安裝 CentOS8 的硬盤(pán)，注意有個(gè)小對(duì)號(hào)才表示選中安裝到此硬盤(pán)。

點(diǎn)擊下方的 Custom，我們將自定義分區(qū)，然后點(diǎn)擊左上角的Done。

分區(qū)方案選擇Standard Partition，然后點(diǎn)擊加號(hào)：

掛載點(diǎn) Mount Point 選擇 /, 大小設(shè)定為20 GB， 然后點(diǎn)擊 Add mount point：

將這個(gè)分區(qū)的文件系統(tǒng)設(shè)定為ext4，然后點(diǎn)擊左上角的Done完成設(shè)定。

第一次點(diǎn)擊Done會(huì)出現(xiàn)警告，不要理會(huì)，再點(diǎn)一次Done：

展示磁盤(pán)分區(qū)變更，點(diǎn)擊 Accept Changes 保存我們自定義的分區(qū)操作。

選擇Software Selection：

選擇Minimal最小化安裝。

點(diǎn)擊KDUMP：

取消 Enable Kdump前的勾選，然后點(diǎn)擊左上角Done：

點(diǎn)擊Time & Date設(shè)定時(shí)區(qū)：

點(diǎn)擊地圖上長(zhǎng)三角的位置，或者手動(dòng)選擇 Region:Asia, City:Shanghai，然后點(diǎn)擊左上角的Done：

點(diǎn)擊 Begin Installation開(kāi)始安裝：

在安裝界面中點(diǎn)擊Root Password，設(shè)定 Root 賬戶(hù)密碼：

如果密碼太弱，安裝程序會(huì)進(jìn)行提示，需要再點(diǎn)擊一次 Done 確認(rèn)使用弱密碼。

我們不準(zhǔn)備使用 root 以外的賬戶(hù)，等待幾分鐘完成安裝，提示可以重啟。這里不要點(diǎn)擊 reboot，鼠標(biāo)脫離虛擬機(jī)（Windows下默認(rèn)按 右Ctrl 鍵），直接關(guān)閉master-1虛擬機(jī)。

回到 virtualbox 管理控制臺(tái)，將 master-1 的光驅(qū)直接移除。然后點(diǎn)擊ok。

再次正常啟動(dòng) master-1 虛擬機(jī)，稍等片刻，進(jìn)入登錄終端，使用root賬號(hào)和之前設(shè)定的密碼完成登錄。

輸入 ip a命令查看虛擬機(jī)的分配到的IP地址。這里拿到的IP為192.168.1.12。

5. 安裝 Docker 和 Kubernetes 相關(guān)工具

接下來(lái)我們將在這臺(tái) master-1 虛擬機(jī)中，安裝 docker、kubeadm、kubelete、kubectl 等工具。我們將在宿主機(jī)側(cè)，用終端工具 ssh 進(jìn)入虛擬機(jī)操作。

5.1 啟動(dòng)終端

windows環(huán)境

對(duì)于 Windows 用戶(hù)，建議先安裝 cmder 終端命令行工具。

打開(kāi)下載頁(yè)面下載壓縮包，放到合適的地方解壓。

進(jìn)入解壓后的目錄，雙擊 Cmder.exe 啟動(dòng)終端。

*nix 環(huán)境

對(duì)于 Linux 和 macOS 用戶(hù)，請(qǐng)打開(kāi)自己慣用的終端工具。

5.2 安裝Docker 與 K8s

使用 ssh 命令登錄 master-1 虛擬機(jī)終端。

ssh root@192.168.1.12 輸入密碼后登錄：

接下來(lái)我們來(lái)安裝 Docker 、Kubernetes 運(yùn)行環(huán)境。

Tips：可以將這些命令保存到install.sh中，然后執(zhí)行 sh ./install.sh安裝。

操作步驟如下

# 將CentOS8 的軟件源更換成國(guó)內(nèi)的阿里源
rm -fr /etc/yum.repos.d/*
dnf config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-8.repo
# 添加 docker軟件源
dnf config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
# 添加 Kubernetes 軟件源
cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/Kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/
enabled=1
gpgcheck=0
repo_gpgcheck=0
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

# 更新軟件
dnf update
# 安裝Docker相關(guān)依賴(lài)
dnf install -y https://download.docker.com/linux/centos/7/x86_64/edge/Packages/containerd.io-1.2.13-3.2.el7.x86_64.rpm
# 獲取阿里云k8s鏡像源對(duì)應(yīng)的版本
 version=`curl -s https://github.com/AliyunContainerService/k8s-for-docker-desktop/blob/master/images.properties|grep kube-apiserver:v|awk -F kube-apiserver:v '{print $2}'|awk -F '<' '{print $1}'`
echo $version > .k8s.version
# 安裝 Docker 和 k8s 工具
dnf install -y docker-ce kubeadm-$version kubectl-$version kubelet-$version tc

# 關(guān)閉 Selinux
setenforce 0
sed -i 's/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=permissive/' /etc/selinux/config
# 關(guān)閉并禁用firewalld
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
# 設(shè)定iptables規(guī)則
iptables -P INPUT ACCEPT
iptables -F
# 設(shè)定允許ipv4路由轉(zhuǎn)發(fā)
echo "net.ipv4.ip_forward = 1" | sudo tee -a /etc/sysctl.conf
sysctl -p
# 設(shè)定 Docker cgroup 驅(qū)動(dòng)模式為 systemd
mkdir /etc/docker
cat <<EOF > /etc/docker/daemon.json
{
    "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
}
EOF

# 設(shè)定docker kubelet開(kāi)機(jī)自啟
systemctl enable docker
systemctl enable kubelet

執(zhí)行docker --version與kubeadm version確認(rèn)安裝完成。

6. 小結(jié)

至此，第一部分操作結(jié)束，master-1 虛擬機(jī)上已經(jīng)安裝好必要的工具，下一節(jié)我們開(kāi)始部署 Kubernetes集群。