(一)超详细纯手工搭建kubernetes(k8s)集群 - 预先准备环境

初衷

自从kubernetes(k8s)出现以来，安装复杂、部署困难就一直被业内吐槽，同时也把很多初学者挡在门外。虽然官方也有专门用来入门的单机部署方案：Minikube，和用来搭建集群的Kubeadm，但国内绿色的网络环境让官方的方案变得异常复杂。所以社区也涌现出很多专门用于部署k8s的项目，像使用ansible脚本方式的kubeasz，在github上已经有500多star；还有各种k8s相关的网站也有很多专门针对环境搭建的长文。

不管是官方的还是社区的方案，总体上都离不开下面这几种方式：

使用现成的二进制文件

直接从官方或其他第三方下载，就是k8s各个组件的可执行文件。拿来就可以直接运行了。不管是centos，ubuntu还是其他的linux发行版本，只要gcc编译环境没有太大的区别就可以直接运行的。使用较新的系统一般不会有什么跨平台的问题。

使用源码编译安装

编译结果也是各个组件的二进制文件，所以如果能直接下载到需要的二进制文件基本没有什么编译的必要性了。

使用镜像的方式运行

同样一个功能使用二进制文件提供的服务，也可以选择使用镜像的方式。就像nginx，像mysql，我们可以使用安装版，搞一个可执行文件运行起来，也可以使用它们的镜像运行起来，提供同样的服务。k8s也是一样的道理，二进制文件提供的服务镜像也一样可以提供。

从上面的三种方式中其实使用镜像是比较优雅的方案，容器的好处自然不用多说。但从初学者的角度来说容器的方案会显得有些复杂，不那么纯粹，会有很多容器的配置文件以及关于类似二进制文件提供的服务如何在容器中提供的问题，容易跑偏。所以二进制的方式更适合初学者。

那有同学会问了，网上已经有很多二进制安装的教程了，我为什么还重复造轮子？确实，k8s的二进制安装方式确实也有很多教程了，我在入门的时候也有去看过，主要有两种教程，一种是傻瓜式，也叫一键式，运行一个命令，执行一个脚本，一切搞定（当然一般会遇到一些问题，需要自己想办法解决^_^）。还有一种是复杂式，一步一步的所有东西都写下来，照着走一遍，基本几个小时就过去了（主要是k8s的认证授权部分太复杂），还不算你中间遇到的问题。正是出于我自己在入门时碰到的种种问题，让我有了这个想法：做一个专门给初学者看的教程，让他们既能把环境搭建好，还能顺带理解k8s的架构，理解认证授权，理解每个组件的配置和它们之间的关系。所以我把k8s拆分了，剥离了它的认证授权和服务发现，先从核心模块入手，搭建好一个集群，然后练练手，再给集群添加认证授权。让初学者更容易接受了理解。

预先环境准备

1. 准备服务器

这里准备了三台ubuntu虚拟机，每台一核cpu和2G内存，配置好root账户，并安装好了docker，后续的所有操作都是使用root账户。虚拟机具体信息如下表：

系统类型 IP地址 节点角色 CPU Memory Hostname

ubuntu16.04 192.168.1.101 worker 1 2G server01

ubuntu16.04 192.168.1.102 master 1 2G server02

ubuntu16.04 192.168.1.103 worker 1 2G server03

使用centos的同学也可以参考此文档，需要注意替换系统命令即可

2. 安装docker（所有节点）

一般情况使用下面的方法安装即可

2.1 卸载旧版本(如果有的话)

$ apt-get remove docker docker-engine docker.io

2.2 更新apt-get源

$ add-apt-repository  "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"

$ apt-get update

2.3 安装apt的https支持包并添加gpg秘钥

$ apt-get install \

    apt-transport-https \

    ca-certificates \

    curl \

    software-properties-common

$ curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | apt-key add -

2.4 安装docker-ce

安装最新的稳定版

$ apt-get install -y docker-ce

安装指定版本

#获取版本列表

$ apt-cache madison docker-ce

指定版本安装(比如版本是17.09.1~ce-0~ubuntu)

$ apt-get install -y docker-ce=17.09.1~ce-0~ubuntu

- 接受所有ip的数据包转发

```bash

$ vi /lib/systemd/system/docker.service

#找到ExecStart=xxx，在这行上面加入一行，内容如下：(k8s的网络需要)

ExecStartPost=/sbin/iptables -I FORWARD -s 0.0.0.0/0 -j ACCEPT

启动服务

$ systemctl daemon-reload

$ service docker start

遇到问题可以参考：官方教程

3. 系统设置（所有节点）

3.1 关闭、禁用防火墙(让所有机器之间都可以通过任意端口建立连接)

$ ufw disable

#查看状态

$ ufw status

3.2 设置系统参数 – 允许路由转发，不对bridge的数据进行处理

#写入配置文件

$ cat <<EOF > /etc/sysctl.d/k8s.conf

net.ipv4.ip_forward = 1

net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1

net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1

EOF

#生效配置文件

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

3.3 配置host文件

#配置host，使每个Node都可以通过名字解析到ip地址

$ vi /etc/hosts

#加入如下片段(ip地址和servername替换成自己的)

192.168.1.101 server01

192.168.1.102 server02

192.168.1.103 server03

4. 准备二进制文件（所有节点）

kubernetes的安装有几种方式，不管是kube-admin还是社区贡献的部署方案都离不开这几种方式：

使用现成的二进制文件

直接从官方或其他第三方下载，就是kubernetes各个组件的可执行文件。拿来就可以直接运行了。不管是centos，ubuntu还是其他的linux发行版本，只要gcc编译环境没有太大的区别就可以直接运行的。使用较新的系统一般不会有什么跨平台的问题。

使用源码编译安装

编译结果也是各个组件的二进制文件，所以如果能直接下载到需要的二进制文件基本没有什么编译的必要性了。

使用镜像的方式运行

同样一个功能使用二进制文件提供的服务，也可以选择使用镜像的方式。就像nginx，像mysql，我们可以使用安装版，搞一个可执行文件运行起来，也可以使用它们的镜像运行起来，提供同样的服务。kubernetes也是一样的道理，二进制文件提供的服务镜像也一样可以提供。

从上面的三种方式中其实使用镜像是比较优雅的方案，容器的好处自然不用多说。但从初学者的角度来说容器的方案会显得有些复杂，不那么纯粹，会有很多容器的配置文件以及关于类似二进制文件提供的服务如何在容器中提供的问题，容易跑偏。

所以我们这里使用二进制的方式来部署。二进制文件已经这里备好，大家可以打包下载，把下载好的文件放到每个节点上，放在哪个目录随你喜欢，放好后最好设置一下环境变量$PATH，方便后面可以直接使用命令。(科学上网的同学也可以自己去官网找找)

下载地址（kubernetes 1.9.0版本）

5. 准备配置文件（所有节点）

上一步我们下载了kubernetes各个组件的二进制文件，这些可执行文件的运行也是需要添加很多参数的，包括有的还会依赖一些配置文件。现在我们就把运行它们需要的参数和配置文件都准备好。

5.1 下载配置文件

#到home目录下载项目

$ cd

$ git clone https://github.com/liuyi01/kubernetes-starter.git

#看看git内容

$ cd ~/kubernetes-starter && ls

5.2 文件说明

gen-config.sh

shell脚本，用来根据每个同学自己的集群环境(ip，hostname等)，根据下面的模板，生成适合大家各自环境的配置文件。生成的文件会放到target文件夹下。

kubernetes-simple

简易版kubernetes配置模板（剥离了认证授权）。

适合刚接触kubernetes的同学，首先会让大家在和kubernetes初次见面不会印象太差（太复杂啦~~），再有就是让大家更容易抓住kubernetes的核心部分，把注意力集中到核心组件及组件的联系，从整体上把握kubernetes的运行机制。

kubernetes-with-ca

在simple基础上增加认证授权部分。大家可以自行对比生成的配置文件，看看跟simple版的差异，更容易理解认证授权的（认证授权也是kubernetes学习曲线较高的重要原因）

service-config

这个先不用关注，它是我们曾经开发的那些微服务配置。

等我们熟悉了kubernetes后，实践用的，通过这些配置，把我们的微服务都运行到kubernetes集群中。

5.3 生成配置

这里会根据大家各自的环境生成kubernetes部署过程需要的配置文件。

在每个节点上都生成一遍，把所有配置都生成好，后面会根据节点类型去使用相关的配置。

#cd到之前下载的git代码目录

$ cd ~/kubernetes-starter

#编辑属性配置（根据文件注释中的说明填写好每个key-value）

$ vi config.properties

#生成配置文件，确保执行过程没有异常信息

$ ./gen-config.sh simple

#查看生成的配置文件，确保脚本执行成功

$ find target/ -type f

target/all-node/kube-calico.service

target/master-node/kube-controller-manager.service

target/master-node/kube-apiserver.service

target/master-node/etcd.service

target/master-node/kube-scheduler.service

target/worker-node/kube-proxy.kubeconfig

target/worker-node/kubelet.service

target/worker-node/10-calico.conf

target/worker-node/kubelet.kubeconfig

target/worker-node/kube-proxy.service

target/services/kube-dns.yaml

执行gen-config.sh常见问题：

gen-config.sh: 3: gen-config.sh: Syntax error: “(” unexpected

bash版本过低，运行：bash -version查看版本，如果小于4需要升级

不要使用 sh gen-config.sh的方式运行（sh和bash可能不一样哦）

config.properties文件填写错误，需要重新生成

再执行一次./gen-config.sh simple即可，不需要手动删除target

本文转自CSDN- (一)超详细纯手工搭建kubernetes(k8s)集群 - 预先准备环境