kubernetes上安装arthas

目录

一、概述

1.简介

2.特点

3.Harbor架构组件

4.Harbor误区

二、使用Kubeadm搭建Kubernetes

1.部署思路

2.环境准备

3.所有节点安装Docker

4.所有节点安装Kubeadm、Kubelet和Kubectl

5.部署Kubernetes集群

5.1初始化Kubeadm

5.2设定Kubectl 

6.在所有节点部署Flannel

6.1Master节点部署Flannel

 6.2Node节点部署Flannel

7.测试pod资源创建

7.1暴露端口提供服务

7.2测试访问 

8.扩容

三、部署Dashboard

四、搭建Harbor私有仓库

1.所有Node节点修改Docker配置文件

2.安装Harbor

3.生成证书

4.访问私有仓库 

5.测试私有仓库

 五、内核参数优化

---

一、概述

1.简介

Docker容器应用的开发和运行离不开可靠的镜像管理，虽然Docker官方也提供了公共的镜像仓库，但是从安全和效率等方面考虑，部署我们私有环境内的Registry也是非常必要的。Harbor是由VMware公司开源的企业级的Docker Registry管理项目，它包括权限管理(RBAC)、LDAP、日志审核、管理界面、自我注册、镜像复制和中文支持等功能。

2.特点

• 基于角色控制：用户和仓库都是基于项目进行组织的，而用户在项目中可以拥有不同的权限。
• 基于镜像的复制策略：镜像可以在多个Harbor实例之间进行复制（同步）。
• 支持 LDAP/AD：Harbor 可以集成企业内部已有的 AD/LDAP（类似数据库的一张表），用于对已经存在的用户认证和管理。
• 镜像删除和垃圾回收：镜像可以被删除，也可以回收镜像占用的空间。
• 图形化用户界面：用户可以通过浏览器来浏览，搜索镜像仓库以及对项目进行管理。
• 审计管理：所有针对镜像仓库的操作都可以被记录追溯，用于审计管理。
• 支持 RESTful API：RESTful API 提供给管理员对于 Harbor 更多的操控, 使得与其它管理软件集成变得更容易。
• Harbor和docker registry的关系：Harbor实质上是对docker registry做了封装，扩展了自己的业务模板。

3.Harbor架构组件

• Proxy：反向代理工具，他是一个nginx前端代理，主要是分发前端页面ui访问和镜像上传和下载流量。
• Registry：负责存储docker镜像，处理上传/下载命令。对用户进行访问控制，它指向一个token服务，强制用户的每次docker pull/push请求都要携带一个合法的token，registry会通过公钥对token进行解密验证。
• Core service：Harbor的核心功能：

• UI：图形界面。
• Webhook：及时获取registry上image状态变化情况，在registry上配置 webhook，把状态变化传递给UI模块。
• Token服务：复杂根据用户权限给每个docker push/p/ull命令签发token。Docker客户端向registry服务发起的请求，如果不包含token，会被重定向到这里，获得token后再重新向registry进行请求。

• Database：提供数据库服务，存储用户权限，审计日志，docker image分组信息等数据。
• Log collector：为了帮助监控harbor运行，复责收集其他组件的log，供日后进行分析。

4.Harbor误区

• 误区一: Harbor是负责存储容器镜像的 (Harbor是镜像仓库，那么它就应当是存储镜像的)其实关于镜像的存储，Harbor使用的是官方的docker registry服务去完成，至于registry是用本地存储或者s3都是可以的，Harbor的功能是在此之上提供用户权限管理、镜像复制等功能，提高使用的registry的效率。
• 误区二：Harbor镜像复制是存储直接复制 (镜像的复制，很多人以为应该是镜像分层文件的直接拷贝)其实Harbor镜像复制采用了一个更加通用、高屋建瓴的做法，通过docker registry 的API去拷贝，这不是省事，这种做法屏蔽了繁琐的底层文件操作、不仅可以利用现有docker registry功能不必重复造轮子，而且可以解决冲突和一致性的问题。

二、使用Kubeadm搭建Kubernetes

主机名	硬件要求	主机IP	安装服务
Master	2C/4G	192.168.241.11	Docker、Kubeadm、Kubelet、Kubectl、Flannel
Node1	2C/2G	192.168.241.22	Docker、Kubeadm、Kubelet、Kubectl、Flannel
Node2	2C/2G	192.168.241.23	Docker、Kubeadm、Kubelet、Kubectl、Flannel
Harbor节点（hub.cxk.com）	2C/2G	192.168.241.24	Docker、Docker-Compose、Harbor-offline-v1.2.2

1.部署思路

1. 在所有节点上安装Docker和kubeadm
2. 部署Kubernetes Master
3. 部署容器网络插件
4. 部署 Kubernetes Node，将节点加入Kubernetes集群中
5. 部署 Dashboard Web 页面，可视化查看Kubernetes资源
6. 部署 Harbor 私有仓库，存放镜像资源

2.环境准备

所有节点，关闭防火墙规则，关闭selinux，关闭swap交换
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

setenforce 0
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config

iptables -F && iptables -t nat -F && iptables -t mangle -F && iptables -X


swapoff -a
#交换分区必须要关闭
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab
#永久关闭swap分区，&符号在sed命令中代表上次匹配的结果


#加载 ip_vs 模块
for i in $(ls /usr/lib/modules/$(uname -r)/kernel/net/netfilter/ipvs|grep -o "^[^.]*");do echo $i; /sbin/modinfo -F filename $i >/dev/null 2>&1 && /sbin/modprobe $i;done

#修改主机名
hostnamectl set-hostname master1
hostnamectl set-hostname node1
hostnamectl set-hostname node2
hostnamectl set-hostname hub.cxk.com

#所有节点修改hosts文件
vim /etc/hosts
192.168.241.11 master1
192.168.241.22 node1
192.168.241.23 node2
192.168.241.24 hub.cxk.com

#调整内核参数
cat > /etc/sysctl.d/kubernetes.conf << EOF
#开启网桥模式，可将网桥的流量传递给iptables链
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
#关闭ipv6协议
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1
net.ipv4.ip_forward=1
EOF

#生效参数
sysctl --system

3.所有节点安装Docker

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo 
yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

mkdir /etc/docker
cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
  "registry-mirrors": ["https://6ijb8ubo.mirror.aliyuncs.com"],
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "100m"
  }
}
EOF

#使用Systemd管理的Cgroup来进行资源控制与管理，因为相对Cgroupfs而言，Systemd限制CPU、内存等资源更加简单和成熟稳定。
#日志使用json-file格式类型存储，大小为100M，保存在/var/log/containers目录下，方便ELK等日志系统收集和管理日志。

systemctl daemon-reload
systemctl restart docker.service
systemctl enable docker.service 

docker info | grep "Cgroup Driver"
Cgroup Driver: systemd

4.所有节点安装Kubeadm、Kubelet和Kubectl

#定义kubernetes源
cat > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo << EOF
[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

yum install -y kubelet-1.20.11 kubeadm-1.20.11 kubectl-1.20.11

#开机自启kubelet
systemctl enable kubelet.service
#K8S通过kubeadm安装出来以后都是以Pod方式存在，即底层是以容器方式运行，所以kubelet必须设置开机自启

5.部署Kubernetes集群

#查看初始化需要的镜像
kubeadm config images list

#在 master 节点上传 v1.20.11.zip 压缩包至 /opt 目录
unzip v1.20.11.zip -d /opt/k8s
cd /opt/k8s/v1.20.11
for i in $(ls *.tar); do docker load -i $i; done

复制镜像和脚本到 node 节点，并在 node 节点上执行脚本加载镜像文件
scp -r /opt/k8s root@node1:/opt
scp -r /opt/k8s root@node2:/opt
cd /opt/k8s/v1.20.11/
for i in $(ls *.tar); do docker load -i $i; done

5.1初始化Kubeadm

#初始化kubeadm 在Master操作
kubeadm config print init-defaults > /opt/kubeadm-config.yaml

cd /opt/
vim kubeadm-config.yaml

......
11 localAPIEndpoint:
12   advertiseAddress: 192.168.241.11		#指定master节点的IP地址
13   bindPort: 6443
......
34 kubernetesVersion: v1.20.11				#指定kubernetes版本号  此处需要修改
35 networking:
36   dnsDomain: cluster.local
37   podSubnet: "10.244.0.0/16"				#指定pod网段，10.244.0.0/16用于匹配flannel默认网段，此处需要添加
38   serviceSubnet: 10.96.0.0/16			#指定service网段
39 scheduler: {}
#末尾再添加以下内容
--- 
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
kind: KubeProxyConfiguration
mode: ipvs									#把默认的kube-proxy调度方式改为ipvs模式


kubeadm init --config=kubeadm-config.yaml --upload-certs | tee kubeadm-init.log
#--experimental-upload-certs 参数可以在后续执行加入节点时自动分发证书文件，K8S V1.16版本开始替换为 --upload-certs
#tee kubeadm-init.log 用以输出日志

vim /etc/kubernetes/manifests/kube-controller-manager.yaml 


-17行-- --bind-address=192.168.241.11
-26行-#   - --port=0
-37行-host: 192.168.241.11
-51行-host: 192.168.241.11

kubectl get cs
Warning: v1 ComponentStatus is deprecated in v1.19+
NAME                 STATUS    MESSAGE             ERROR
controller-manager   Healthy   ok                  
scheduler            Healthy   ok                  
etcd-0               Healthy   {"health":"true"}

这里如果报错NotHealthy，可以把 /etc/kubernetes/manifests/kube-controller-manager.yaml和/etc/kubernetes/manifests/kube-scheduler.yaml 

--bind-address=127.0.0.1   变动为--bind-address=192.168.241.11
#修改成k8s的控制节点master1的ip
把httpGet:字段下的hosts由127.0.0.1变成192.168.241.11（有两处）
#- --port=0					# 搜索port=0，把这一行注释掉


kubectl get cs
#如果是该报错The connection to the server localhost:8080 was refused - did you specify the right host or port?
出现这个问题的原因是kubectl命令需要使用kubernetes-admin来运行，解决方法如下，将主节点中的【/etc/kubernetes/admin.conf】文件拷贝到从节点相同目录下，然后配置环境变量

执行下面两条命令
echo "export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf" >> ~/.bash_profile
source ~/.bash_profile

systemctl restart kubelet

5.2设定Kubectl 

kubectl需经由API server认证及授权后方能执行相应的管理操作，kubeadm 部署的集群为其生成了一个具有管理员权限的认证配置文件 /etc/kubernetes/admin.conf，它可由 kubectl 通过默认的 “$HOME/.kube/config” 的路径进行加载。

mkdir -p $HOME/.kube
#$HOME表示为当前用户的家目录
cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
#复制kubernetes目录下的admin.conf文件到$HOME/.kube/目录下，命名为config
chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
#修该文件的属组与属组

6.在所有节点部署Flannel

#所有节点上传flannel镜像 flannel.tar 到 /opt 目录
cd /opt
unzip kuadmin.zip

docker load -i flannel-cni-v1.2.0.tar
docker load -i flannel-v0.22.2.tar

6.1Master节点部署Flannel

kubectl apply -f kube-flannel.yml 

kubectl get node
NAME      STATUS   ROLES                  AGE   VERSION
master1   Ready    control-plane,master   27m   v1.20.11

 6.2Node节点部署Flannel

#在node1和node2分别输入以下命令
kubeadm join 192.168.241.11:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:94b1c4ea077ad4e9ea86b5238c714750ecd6652cae7d48a658696353f708ea55


#此命令在kubeadm init --config=kubeadm-config.yaml --upload-certs | tee kubeadm-init.log命令执行完的末尾
也可以使用cat kubeadm-init.log查看token的密钥，使得node1加入到群集中

#在Master节点查看
kubectl get node
NAME      STATUS   ROLES                  AGE     VERSION
master1   Ready    control-plane,master   17m     v1.20.11
node1     Ready    <none>                 2m28s   v1.20.11
node2     Ready    <none>                 25s     v1.20.11
kubectl get pod -n kube-flannel
NAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kube-flannel-ds-8k8zh   1/1     Running   0          3m39s
kube-flannel-ds-jt4t9   1/1     Running   0          96s
kube-flannel-ds-sb77l   1/1     Running   0          4m46s
kubectl get pod -n kube-flannel -owide
NAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP               NODE      NOMINATED NODE   READINESS GATES
kube-flannel-ds-8k8zh   1/1     Running   0          3m50s   192.168.241.22   node1     <none>           <none>
kube-flannel-ds-jt4t9   1/1     Running   0          107s    192.168.241.23   node2     <none>           <none>
kube-flannel-ds-sb77l   1/1     Running   0          4m57s   192.168.241.11   master1   <none>           <none>

7.测试pod资源创建

#在Master节点操作
kubectl create deployment nginx --image=nginx
deployment.apps/nginx created


kubectl get pod -owide
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-6799fc88d8-nwdmz   1/1     Running   0          90s   10.244.2.2   node2   <none>           <none>



curl 10.244.2.2

7.1暴露端口提供服务

#在Master节点操作
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
service/nginx exposed

kubectl get svc
NAME         TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP        23m
nginx        NodePort    10.101.241.60   <none>        80:30904/TCP   15s

7.2测试访问 

8.扩容

kubectl scale deployment nginx --replicas=3
#--replicas保证有3台机器
Kubectl get pods

三、部署Dashboard

#在Master节点操作
上传 recommended.yaml 文件到 /opt/k8s 目录中
cd /opt/k8s
vim recommended.yaml
#默认Dashboard只能集群内部访问，修改Service为NodePort类型，暴露到外部
kubectl apply -f recommended.yaml

#创建service account并绑定默认cluster-admin管理员集群角色
kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kube-system
kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:dashboard-admin
kubectl describe secrets -n kube-system $(kubectl -n kube-system get secret | awk '/dashboard-admin/{print $1}')

使用输出的token登录Dashboard
https://NodeIP:30001

四、搭建Harbor私有仓库

因为主机映射、主机名和Docker都已安装，我们就不做重复操作了

1.所有Node节点修改Docker配置文件

cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
  "registry-mirrors": ["https://6ijb8ubo.mirror.aliyuncs.com"],
   #此处可能镜像加速器有问题
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "100m"
  },
  "insecure-registries": ["https://hub.cxk.com"]
}
EOF

systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

2.安装Harbor

#上传 harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz 和 docker-compose 文件到 /opt 目录
cd /opt
cp docker-compose /usr/local/bin/
chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

tar zxvf harbor-offline-installer-v1.2.2.tgz
cd harbor/
vim harbor.cfg

5  hostname = hub.cxk.com
9  ui_url_protocol = https
24 ssl_cert = /data/cert/server.crt
25 ssl_cert_key = /data/cert/server.key
59 harbor_admin_password = Harbor12345

3.生成证书

#生成证书
mkdir -p /data/cert
cd /data/cert
#生成私钥
openssl genrsa -des3 -out server.key 2048
输入两遍密码：123123

#生成证书签名请求文件
openssl req -new -key server.key -out server.csr
输入私钥密码：123123
Country Name (2 letter code) [XX]:输入国家名：CN
State or Province Name (full name) []输入省名：SX
Locality Name (eg, city) [Default City]输入市名：YQ
Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]输入组织名:cxk
Organizational Unit Name (eg, section) []输入机构名：cxk
Common Name (eg, your name or your server's hostname) []输入域名:hub.cxk.com
输入管理员邮箱：[e-mail]
其它全部直接回车

#备份私钥
cp server.key{,_bak}

#清除私钥密码
openssl rsa -in server.key_bak -out server.key

#签名证书
openssl x509 -req -days 1000 -in server.csr -signkey server.key -out server.crt

chmod +x /data/cert/*

cd /opt/harbor/
./install.sh

4.访问私有仓库 

在本地使用火狐浏览器访问：https://hub.cxk.com
添加例外 -> 确认安全例外
用户名：admin
密码：Harbor12345

5.测试私有仓库

#在一个node节点上登录harbor
docker login -u admin -p Harbor12345 https://hub.cxk.com


#上传镜像
docker tag nginx:latest hub.cxk.com/library/nginx:v1
docker push hub.cxk.com/library/nginx:v1

#在master节点上删除之前创建的nginx资源
kubectl delete deployment nginx

#在Master节点操作
kubectl create deployment nginx-deployment --image=hub.cxk.com/library/nginx:v1 --port=80 --replicas=3
deployment.apps/nginx-deployment created


kubectl expose deployment nginx-deployment --port=30000 --target-port=80
service/nginx-deployment exposed

kubectl get svc,pods

yum install ipvsadm -y
ipvsadm -Ln

curl 10.109.243.43:30000

kubectl edit svc nginx-deployment
#在26行   type: NodePort	
#把调度策略改成NodePort可以支持对外访问

service/nginx-deployment edited

kubectl get svc
NAME               TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)           AGE
kubernetes         ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP           7h53m
nginx              NodePort    10.108.250.11   <none>        80:32319/TCP      24m
nginx-deployment   NodePort    10.109.243.43   <none>        30000:31011/TCP   5m3s

#将cluster-admin角色权限授予用户system:anonymous
kubectl create clusterrolebinding cluster-system-anonymous --clusterrole=cluster-admin --user=system:anonymous

 五、内核参数优化

cat > /etc/sysctl.d/kubernetes.conf <<EOF
net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1            #启用网络桥接接口
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1
net.ipv4.ip_forward=1                           #开启路由转发
net.ipv4.tcp_tw_recycle=0                       #不接收超时等待时间
vm.swappiness=0									#禁止使用 swap 空间，只有当系统内存不足（OOM）时才允许使用它
vm.overcommit_memory=1							#不检查物理内存是否够用
vm.panic_on_oom=0								#开启 OOM
fs.inotify.max_user_instances=8192
fs.inotify.max_user_watches=1048576
fs.file-max=52706963							#指定最大文件句柄数
fs.nr_open=52706963								#仅4.4以上版本支持
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1
net.netfilter.nf_conntrack_max=2310720
EOF