一、Kubernetes 区域可采用 Kubeadm 方式进行安装：

1.系统初始化配置：

<code>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

<code>#修改主机名

hostnamectl set-hostname master01

hostnamectl set-hostname node01

hostnamectl set-hostname node02

#域名解析

vim /etc/hosts

192.168.91.10 master01

192.168.91.11 node01

192.168.91.20 node02

#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  

2.所有节点部署docker：

<code>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

systemctl daemon-reload

systemctl restart docker.service

systemctl enable docker.service

​

docker info | grep "Cgroup Driver"

Cgroup Driver: systemd

3.所有节点安装kubeadm，kubelet和kubectl ：

<code>//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安装组件

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

4.部署K8S集群：

<code>//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

<code>//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@node01:/opt

scp -r /opt/k8s root@node02:/opt

#在node节点上执行加载镜像文件

cd /opt/k8s/v1.20.11

for i in $(ls *.tar); do docker load -i $i; done

<code>kubeadm config print init-defaults > /opt/kubeadm-config.yaml

​

cd /opt/

vim kubeadm-config.yaml

......

11 localAPIEndpoint:

12   advertiseAddress: 192.168.91.10 #指定master节点的IP地址

13   bindPort: 6443

......

34 kubernetesVersion: v1.20.11 #指定kubernetes版本号

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

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

<code>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  

<code>//查看 kubeadm-init 日志

less kubeadm-init.log

//kubernetes配置文件目录

ls /etc/kubernetes/

​

//存放ca等证书和密码的目录

ls /etc/kubernetes/pki

5.设定kubectl：

<code>mkdir -p $HOME/.kube

cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config

chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

<code>//如果 kubectl get cs 发现集群不健康，更改以下两个文件

vim /etc/kubernetes/manifests/kube-scheduler.yaml

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

​

# 修改如下内容

​

把--bind-address=127.0.0.1变成--bind-address=192.168.10.19 #修改成k8s的控制节点master01的ip

把httpGet:字段下的hosts由127.0.0.1变成192.168.10.19（有两处）

#- --port=0 # 搜索port=0，把这一行注释掉

​

systemctl restart kubelet

再次查看node节点状态：

6.所有节点部署网络插件flannel：

<code>//所有节点上传flannel-cni-v1.2.0.tar ,flannel-v0.22.2.tar镜像node 到 /opt 目录，master节点上传cni-plugins-linux-amd64-v1.2.0.tgz,（由于版本更新后 不使用这个） flannel-cni-v1.2.0.tar ,flannel-v0.22.2.tar文件

​

cd /opt

unzip kuadmin.zip

docker load -i flannel-v0.22.2.tar

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

​

<code>#将flannel-cni-v1.2.0.tar flannel-v0.22.2.tar传给node01和node02

​

scp flannel-cni-v1.2.0.tar flannel-v0.22.2.tar node01:/opt/

scp flannel-cni-v1.2.0.tar flannel-v0.22.2.tar node02:/opt/

docker load -i flannel-v0.22.2.tar

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

​

//在 master 节点创建 flannel 资源（将kube-flannel.yml传入/opt ）

kubectl apply -f kube-flannel.yml

namespace/kube-flannel created

<code>#在 node 节点上执行 kubeadm join 命令加入群集

kubeadm join 192.168.91.10:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \

  --discovery-token-ca-cert-hash sha256:8846f1ebde6460f6f8905e3b313bb9828dcfd063606c45944c3ea59d93e4d2b2

<code>#在master节点查看节点状态

​

kubectl get nodes

​

kubectl get pods -n kube-system

​

<code> //测试 pod 资源创建

kubectl create deployment nginx --image=nginx

kubectl get pods -o wide

#curl访问测试:

kubectl get pod -owide

curl 10.244.2.2

<code>//暴露端口提供服务

kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort

​

kubectl get svc

<code>//扩展3个副本

​

kubectl scale deployment nginx --replicas=3

kubectl get pods -o wide

​

7.部署 Dashboard:

<code>#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：

kind: Service

apiVersion: v1

metadata:

labels:

  k8s-app: kubernetes-dashboard

name: kubernetes-dashboard

namespace: kubernetes-dashboard

spec:

ports:

  - port: 443

    targetPort: 8443

    nodePort: 30001     #添加

type: NodePort         #添加

selector:

  k8s-app: kubernetes-dashboard

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}')

二、要求在 Kubernetes 环境中，通过yaml文件的方式，创建2个Nginx Pod分别放置在两个不同的节点上，Pod使用hostPath类型的存储卷挂载，节点本地目录共享使用 /data，2个Pod副本测试页面二者要不同，以做区分，测试页面可自己定义。

1.生成nginx的pod模板文件

<code>kubectl run mynginx --image=nginx:1.14 --port=80 --dry-run=client -o yaml > nginx-pod.yaml

2.修改模板文件：

---

apiVersion: v1

kind: Pod

metadata:

labels:

run: nginx

name: nginx01

spec:

nodeName: node01

containers:

- image: nginx

name: nginx

ports:

- containerPort: 80

volumeMounts:

- name: node1-html

mountPath: /usr/share/nginx/html/

volumes:

- name: node1-html

hostPath:

path: /data/

type: DirectoryOrCreate

---

apiVersion: v1

kind: Pod

metadata:

labels:

run: nginx

name: nginx02

spec:

nodeName: node02

containers:

- image: nginx

name: nginx

ports:

- containerPort: 80

volumeMounts:

- name: node2-html

mountPath: /usr/share/nginx/html/

volumes:

- name: node2-html

hostPath:

path: /data/

type: DirectoryOrCreate

3.使用yaml文件创建自主式Pod资源：

<code> kubectl apply -f nginx-pod.yaml

pod/nginx01 created

pod/nginx02 created

4.查看创建的两个pod，被调度到了不同的node节点：

kubectl get pods -o wide

5.两个node节点的存储卷，写入不同的html文件内容，验证访问网页：

<code>#node01节点

echo "this is node01" > /data/index.html

#node02节点

echo "this is node02 " > /data/index.html

curl 10.244.1.6   #访问Node01节点的Pod的IP

curl 10.244.2.6   #访问Node02节点的Pod的IP

三、编写service对应的yaml文件，使用NodePort类型和TCP 30000端口将Nginx服务发布出去。

1.编写service对应的yaml文件：

<code>apiVersion: v1

kind: Service

metadata:

labels:

  run: nginx

name: nginx-service

spec:

ports:

- port: 80

  protocol: TCP

  targetPort: 80

  nodePort: 30000

selector:

  run: nginx

type: NodePort

2.执行yaml文件：

<code>[root@master01 ~]#kubectl apply -f pod-nginx-service.yaml

service/nginx-service created

3.查看：

<code>kubectl get svc

​

kubectl describe svc nginx-service

4.访问网页：

<code>[root@master01 ~]#curl 192.168.91.11:30000

​

[root@master01 ~]#curl 192.168.91.20:30000

四、负载均衡区域配置Keepalived+Nginx，实现负载均衡高可用，通过VIP 192.168.10.100和自定义的端口号即可访问K8S发布出来的服务。

1.初始化设置：

<code> #关闭防火墙和selinux

systemctl stop firewalld

systemctl disable firewalld

setenforce 0

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

#设置主机名

hostnamectl set-hostname lb01

bash

hostnamectl set-hostname lb02

bash

2.配置nginx的官方在线yum源：

vim /etc/yum.repos.d/nginx.repo

[nginx]

name=nginx repo

baseurl=https://nginx.org/packages/centos/7/$basearch/

gpgcheck=0

​

yum install nginx -y

3.修改nginx配置文件，配置四层反向代理负载均衡，指定k8s群集2台node的节点ip和30000端口：

<code>vim /etc/nginx/nginx.conf

events {

    worker_connections 1024;

}

#在http块上方，添加stream块

stream {

    upstream k8s-nodes {

        server 192.168.10.20:30000;   #node01IP:nodePort

        server 192.168.10.30:30000;   #node02IP:nodePort

    }

    server {

        listen 30000;                 #自定义监听端口

        proxy_pass k8s-nodes;

    }

}

http {

......

    #include /etc/nginx/conf.d/*.conf;   #建议将这一行注释掉，否则会同时加载/etc/nginx/conf.d/default.conf文件中的内容，nginx会同时监听80端口。

}

<code> #检查配置文件语法是否正确

nginx -t  

#启动nginx服务，查看到已监听30000端口

systemctl start nginx

systemctl enable nginx

netstat -natp | grep nginx

4.两台负载均衡器配置keepalived:

<code>#安装keepalived

yum install -y keepalived

#在/etc/keepalived目录下创建nginx检测脚本

cd /etc/keepalived/

vim check_nginx.sh

#!/bin/bash

#检测nginx是否启动了

A=`ps -C nginx --no-header |wc -l`        

if [ $A -eq 0 ];then   #如果nginx没有启动就启动nginx                        

    systemctl start nginx               #重启nginx

    if [ `ps -C nginx --no-header |wc -l` -eq 0 ];then   #nginx重启失败，则停掉keepalived服务，进行VIP转移

            killall keepalived                    

    fi

fi

#给脚本执行权限

chmod +x check_nginx.sh

5.修改keepalived配置文件:

vim keepalived.conf

! Configuration File for keepalived

global_defs {

  notification_email {

    acassen@firewall.loc

    failover@firewall.loc

    sysadmin@firewall.loc

  }

  notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc

  smtp_server 127.0.0.1     #修改邮箱地址

  smtp_connect_timeout 30

  router_id NGINX_01       #修改主备id

  #删掉这里的四行vrrp  

}

#加入周期性检测nginx服务脚本的相关配置

vrrp_script check_nginx{

  script "/etc/keepalived/check_nginx.sh" #心跳执行的脚本，检测nginx是否启动

  interval 2                           #（检测脚本执行的间隔，单位是秒）

}

vrrp_instance VI_1 {

  state MASTER

  interface ens33   #修改网卡名称

  virtual_router_id 51

  priority 100   #优先级，主不改，备改成比100小就行

  advert_int 1

  authentication {

      auth_type PASS

      auth_pass 1111

  }

  virtual_ipaddress {

      192.168.10.100   #修改VIP地址

  }

  #添加跟踪(执行脚本)

  track_script{

      check_nginx

  }

}

#重启服务

systemctl restart keepalived.service

systemctl enable keepalived.service

#备服务器下载好keepalived后，在主服务器上将脚本和keepalived配置文件传过去

[root@nginx01 keepalived]# scp * 192.168.10.50:`pwd`

#传过去后修改三处

router_id NGINX_02

state BACKUP

priority 90

#然后重启服务

systemctl restart keepalived.service

systemctl enable keepalived.service

6.在nginx+keepalivd主机上测试查看VIP地址是否生成并测试页面：

五、iptables防火墙服务器，设置双网卡，并且配置SNAT和DNAT转换实现外网客户端可以通过12.0.0.1访问内网的Web服务。

1.两台负载均衡器，将网关地址修改为防火墙服务器的内网IP地址

<code> vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33

GATEWAY="192.168.10.1"code>

systemctl restart network   #重启网络

2.配置防火墙服务器:

<code>配置两块网卡

<code>------------开启路由转发功能----------------

vim /etc/sysctl.conf

net.ipv4.ip_forward = 1     //在文件中增加这一行，开启路由转发功能

sysctl -p   //加载修改后的配置

<code>#------------配置iptables策略---------------

#先将原有的规则清除

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

#设置SNAT服务，解析源地址。修改nat表中的POSTROUTING链。

#将源地址192.168.91.100转换为为12.0.0.1

iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.91.0/24 -o ens37 -j SNAT --to 12.0.0.1

#-t nat                 //指定nat表

#-A POSTROUTING         //在POSTROUTING链中添加规则  

#-s 192.168.91.100/24   //数据包的源地址

#-o ens36               //出站网卡

#-j SNAT --to 12.0.0.1   //使用SNAT服务，将源地址转换成公网IP地址。

#设置DNAT服务，解析目的地址。修改nat表中的PRETROUTING链。

#将目的地址12.0.0.1:3344 转换成 192.168.91.100:3344

iptables -t nat -A PREROUTING -i ens37 -d 12.0.0.1 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to 192.168.91.100:30000

#-A PREROUTING         //在PREROUTING链中添加规则        

#-i ens37             //入站网卡

#-d 12.0.0.254         //数据包的目的地址

#-p tcp --dport 3344   //数据包的目的端口

#-j DNAT --to 192.168.91.100:3344   //使用DNAT功能，将目的地址和端口转换成192.168.10.100:3344

3.客户端修改网关配置文件，测试访问内网的Web服务：

<code>客户端IP地址：12.0.0.12，将网关地址设置为防火墙服务器的外网网卡地址：12.0.0.1

浏览器输入 curl 12.0.0.1 进行访问