CentOS 使用二进制部署 Kubernetes 1.13集群

一、概述

kubernetes 1.13 已发布，这是 2018 年年内第四次也是最后一次发布新版本。Kubernetes 1.13 是迄今为止发布间隔最短的版本之一（与上一版本间隔十周），主要关注 Kubernetes 的稳定性与可扩展性，其中存储与集群生命周期相关的三项主要功能已逐步实现普遍可用性。

Kubernetes 1.13 的核心特性包括：利用 kubeadm 简化集群管理、容器存储接口（CSI ）以及将 CoreDNS 作为默认 DNS 。

利用 kubeadm 简化集群管理功能

大多数与 Kubernetes 接触频繁的人或多或少都会亲自动手使用 kubeadm ，它是管理集群生命周期的重要工具，能够帮助从创建到配置再到升级的整个流程。;随着 1.13 版本的发布，kubeadm 功能进入 GA 版本，正式普遍可用。kubeadm 处理现有硬件上的生产集群的引导，并以最佳实践方式配置核心 Kubernetes 组件，以便为新节点提供安全而简单的连接流程并支持轻松升级。

该 GA 版本中最值得注意的是已经毕业的高级功能，尤其是可插拔性和可配置性。kubeadm 旨在为管理员与高级自动化系统提供一套工具箱，如今已迈出重要一步。

容器存储接口（CSI）

容器存储接口最初于 1.9 版本中作为 alpha 测试功能引入，在 1.10 版本中进入 beta 测试，如今终于进入 GA 阶段正式普遍可用。在 CSI 的帮助下，Kubernetes 卷层将真正实现可扩展性。通过 CSI ，第三方存储供应商将可以直接编写可与 Kubernetes 互操作的代码，而无需触及任何 Kubernetes 核心代码。事实上，相关规范也已经同步进入 1.0 阶段。

随着 CSI 的稳定，插件作者将能够按照自己的节奏开发核心存储插件，详见 CSI 文档。

CoreDNS 成为 Kubernetes 的默认 DNS 服务器

在 1.11 版本中，开发团队宣布 CoreDNS 已实现基于 DNS 服务发现的普遍可用性。在最新的 1.13 版本中，CoreDNS 正式取代 kuber-dns 成为 Kubernetes 中的默认 DNS 服务器。CoreDNS 是一种通用的、权威的 DNS 服务器，能够提供与 Kubernetes 向下兼容且具备可扩展性的集成能力。由于 CoreDNS 自身单一可执行文件与单一进程的特性，因此 CoreDNS 的活动部件数量会少于之前的 DNS 服务器，且能够通过创建自定义 DNS 条目来支持各类灵活的用例。此外，由于 CoreDNS 采用 Go 语言编写，它具有强大的内存安全性。

CoreDNS 现在是 Kubernetes 1.13 及后续版本推荐的 DNS 解决方案，Kubernetes 已将常用测试基础设施架构切换为默认使用 CoreDNS ，因此，开发团队建议用户也尽快完成切换。KubeDNS 仍将至少支持一个版本，但现在是时候开始规划迁移了。另外，包括 1.11 中 Kubeadm 在内的许多 OSS 安装工具也已经进行了切换。

1、安装环境准备：

部署节点说明

k8s安装包下载

链接：https://pan.baidu.com/s/1wO6T7byhaJYBuu2JlhZvkQ
提取码：pm9u

部署网络说明

2、架构图

Kubernetes 架构图

Flannel网络架构图

• 数据从源容器中发出后，经由所在主机的docker0虚拟网卡转发到flannel0虚拟网卡，这是个P2P的虚拟网卡，flanneld服务监听在网卡的另外一端。
• Flannel通过Etcd服务维护了一张节点间的路由表，在稍后的配置部分我们会介绍其中的内容。
• 源主机的flanneld服务将原本的数据内容UDP封装后根据自己的路由表投递给目的节点的flanneld服务，数据到达以后被解包，然后直接进入目的节点的flannel0虚拟网卡，
  然后被转发到目的主机的docker0虚拟网卡，最后就像本机容器通信一下的有docker0路由到达目标容器。

3、 Kubernetes工作流程

集群功能各模块功能描述：

Master节点：
Master节点上面主要由四个模块组成，APIServer，schedule,controller-manager,etcd

APIServer: APIServer负责对外提供RESTful的kubernetes API的服务，它是系统管理指令的统一接口，任何对资源的增删该查都要交给APIServer处理后再交给etcd，如图，kubectl(kubernetes提供的客户端工具，该工具内部是对kubernetes API的调用）是直接和APIServer交互的。

schedule: schedule负责调度Pod到合适的Node上，如果把scheduler看成一个黑匣子，那么它的输入是pod和由多个Node组成的列表，输出是Pod和一个Node的绑定。 kubernetes目前提供了调度算法，同样也保留了接口。用户根据自己的需求定义自己的调度算法。

controller manager: 如果APIServer做的是前台的工作的话，那么controller manager就是负责后台的。每一个资源都对应一个控制器。而control manager就是负责管理这些控制器的，比如我们通过APIServer创建了一个Pod，当这个Pod创建成功后，APIServer的任务就算完成了。

etcd：etcd是一个高可用的键值存储系统，kubernetes使用它来存储各个资源的状态，从而实现了Restful的API。

Node节点：
每个Node节点主要由三个模板组成：kublet, kube-proxy

kube-proxy: 该模块实现了kubernetes中的服务发现和反向代理功能。kube-proxy支持TCP和UDP连接转发，默认基Round Robin算法将客户端流量转发到与service对应的一组后端pod。服务发现方面，kube-proxy使用etcd的watch机制监控集群中service和endpoint对象数据的动态变化，并且维护一个service到endpoint的映射关系，从而保证了后端pod的IP变化不会对访问者造成影响，另外，kube-proxy还支持session affinity。

kublet：kublet是Master在每个Node节点上面的agent，是Node节点上面最重要的模块，它负责维护和管理该Node上的所有容器，但是如果容器不是通过kubernetes创建的，它并不会管理。本质上，它负责使Pod的运行状态与期望的状态一致。

二、Kubernetes 安装及配置

1、初始化环境

1.1、设置关闭防火墙及SELINUX

systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld
setenforce 0
vi /etc/selinux/config
SELINUX=disabled

1.2、关闭Swap

swapoff -a && sysctl -w vm.swappiness=0
vi /etc/fstab
#UUID=7bff6243-324c-4587-b550-55dc34018ebf swap                    swap    defaults        0 0

1.3、设置Docker所需参数

cat