如何在 Ubuntu 22.04 上安装 Kubernetes 集群

您是否正在寻找有关如何在 Ubuntu 22.04 (Jammy Jellyfish) 上安装 Kubernetes 集群的简单指南？

本文的分步指南将向您展示如何使用 Kubeadm 命令逐步在 Ubuntu 22.04 上安装 Kubernetes 集群。

Kubernetes 是一个免费的开源容器编排工具，也称为 k8s。借助 Kubernetes，我们可以实现容器化应用的自动化部署、扩展和管理。

Kubernetes 集群由部署应用程序工作负载的工作节点和设置的主节点组成，这些主节点用于管理集群中的工作节点和 Pod。

在本指南中，我们使用一个主节点和两个工作节点。以下是每个节点的系统要求，

• 最小安装 Ubuntu 22.04
• 至少 2GB RAM 或更多
• 至少 2 个 CPU 内核/或 2 个 vCPU
• /var 上有 20 GB 可用磁盘空间或更多
• 具有管理员权限的 Sudo 用户
• 每个节点上的 Internet 连接

实验室设置

• 主节点：192.168.1.173 – k8smaster.example.net
• 第一个工作节点：192.168.1.174 – k8sworker1.example.net
• 第二个工作节点：192.168.1.175 – k8sworker2.example.net

OK，现在让我们进入 Kubernetes 集群的安装步骤

步骤 1) 设置主机名并在主机文件中添加条目

登录到主节点并使用 hostnamectl 命令设置主机名，

$ sudo hostnamectl set-hostname "k8smaster.example.net"
$ exec bash

在工作节点上，运行

$ sudo hostnamectl set-hostname "k8sworker1.example.net"   // 1st worker node
$ sudo hostnamectl set-hostname "k8sworker2.example.net"   // 2nd worker node
$ exec bash

在每个节点的 /etc/hosts 文件中添加以下条目

192.168.1.173   k8smaster.example.net k8smaster
192.168.1.174   k8sworker1.example.net k8sworker1
192.168.1.175   k8sworker2.example.net k8sworker2

步骤 2) 禁用 swap 并添加内核设置

在 swapoff 和sed 命令下执行以禁用 swap。确保在所有节点上运行以下命令。

$ sudo swapoff -a
$ sudo sed -i '/ swap / s/^/(.*/)$/#/1/g' /etc/fstab

在所有节点上加载以下内核模块，

$ sudo tee /etc/modules-load.d/containerd.conf <<EOF
overlay
br_netfilter
EOF
$ sudo modprobe overlay
$ sudo modprobe br_netfilter

为 Kubernetes 设置以下内核参数，在 tee 命令下运行

$ sudo tee /etc/sysctl.d/kubernetes.conf <<EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
EOF 

重新加载上述更改，运行

$ sudo sysctl --system

步骤 3) 安装 containerd 运行时

在本指南中，我们为 Kubernetes 集群使用 containerd 运行时。因此，要安装 containerd，首先要安装它的依赖项。

$ sudo apt install -y curl gnupg2 software-properties-common apt-transport-https ca-certificates

启用 docker 存储库

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

现在，运行以下 apt 命令来安装 containerd

$ sudo apt update
$ sudo apt install -y containerd.io

配置 containerd 以便它开始使用 systemd 作为 cgroup。

$ containerd config default | sudo tee /etc/containerd/config.toml >/dev/null 2>&1
$ sudo sed -i 's/SystemdCgroup /= false/SystemdCgroup /= true/g' /etc/containerd/config.toml

重启并启用容器服务

$ sudo systemctl restart containerd
$ sudo systemctl enable containerd

步骤 4) 为 Kubernetes 添加 apt 存储库

执行以下命令为 Kubernetes 添加 apt 存储库

$ curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
$ sudo apt-add-repository "deb http://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main"

注意：在编写本指南时，Xenial 是最新的 Kubernetes 存储库，但是当存储库可用于 Ubuntu 22.04 (Jammy Jellyfish) 时，您需要在 ‘apt-add-repository’ 命令中将 xenial 单词替换为 ‘jammy’。

步骤 5) 安装 Kubernetes 组件 Kubectl、kubeadm 和 kubelet

在所有节点上安装 kubectl、kubelet 和 Kubeadm 实用程序等 Kubernetes 组件。运行以下命令集，

$ sudo apt update
$ sudo apt install -y kubelet kubeadm kubectl
$ sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

步骤 6) 使用 Kubeadm 命令初始化 Kubernetes 集群

现在，我们都准备好初始化 Kubernetes 集群了。仅从主节点运行以下 Kubeadm 命令。

$ sudo kubeadm init --control-plane-endpoint=k8smaster.example.net

上述命令的输出，

正如上面的输出确认控制平面已成功初始化。在输出中，我们还获得了一组与集群交互的命令，以及工作节点加入集群的命令。

因此，要开始与集群交互，请从主节点运行以下命令，

$ mkdir -p $HOME/.kube
$ sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
$ sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

现在，尝试运行以下 kubectl 命令来查看集群和节点状态

$ kubectl cluster-info
$ kubectl get nodes

输出，

将两个worker节点加入集群，命令已经有输出，复制粘贴到worker节点上即可，

$ sudo kubeadm join k8smaster.example.net:6443 --token vt4ua6.wcma2y8pl4menxh2 /
   --discovery-token-ca-cert-hash sha256:0494aa7fc6ced8f8e7b20137ec0c5d2699dc5f8e616656932ff9173c94962a36

来自两个工作节点的输出，

使用 kubectl 命令从主节点检查节点状态，

$ kubectl get nodes

正如我们所见，节点状态为“ NotReady ”，因此要使其处于活动状态。我们必须安装 CNI（容器网络接口）或网络插件，如 Calico、Flannel 和 Weave-net。

步骤 6) 安装 Calico Pod 网络插件

运行以下 curl 和 kubectl 命令从主节点安装 Calico 网络插件，

$ curl https://projectcalico.docs.tigera.io/manifests/calico.yaml -O
$ kubectl apply -f calico.yaml

上述命令的输出如下所示，

验证 kube-system 命名空间中 pod 的状态，

$ kubectl get pods -n kube-system

输出，

完美，同时检查节点状态。

$ kubectl get nodes

太好了，上面确认节点是活动节点。现在，我们可以说我们的 Kubernetes 集群是正常运行的。

步骤 7) 测试 Kubernetes 安装

为了测试 Kubernetes 的安装，让我们尝试部署基于 nginx 的应用程序并尝试访问它。

$ kubectl create deployment nginx-app --image=nginx --replicas=2

检查 nginx-app 部署的状态

$ kubectl get deployment nginx-app
NAME        READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-app   2/2     2            2           68s
$

将部署公开为 NodePort，

$ kubectl expose deployment nginx-app --type=NodePort --port=80
service/nginx-app exposed
$

运行以下命令查看服务状态

$ kubectl get svc nginx-app
$ kubectl describe svc nginx-app

上述命令的输出，

使用以下命令访问基于 nginx 的应用程序，

$ curl http://<woker-node-ip-addres>:31246

$ curl http://192.168.1.174:31246

输出，

太好了，上面的输出证实了基于 Nginx 的应用程序是可访问的。

这就是本指南的全部内容，希望您发现本指南对您有用。

如果还有什么疑问，请在下面的评论部分告诉我们。

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