kubeadmを使用したKubernetesクラスタの構築

1. 準備作業

3台のCentOS 7仮想マシンを用意します。

  • ネットワーク接続を確認し、ファイアウォールを無効化し、ホスト名を変更するなどの準備作業を行います。
### ホスト名の変更
hostnamectl set-hostname control-plane
hostnamectl set-hostname worker-1
hostnamectl set-hostname worker-2

### ホストファイルの編集
cat <<EOF > /etc/hosts
192.168.100.10 control-plane
192.168.100.11 worker-1
192.168.100.12 worker-2
EOF

### ファイアウォールの停止と無効化
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

### iptablesのリセット
iptables -F
iptables -X
iptables -F -t nat
iptables -X -t nat
iptables -P FORWARD ACCEPT

### スワップの無効化
swapoff -a

### /etc/fstabからスワップ関連の行をコメントアウト
sed -i '/ swap / s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab

### SELinuxの無効化
setenforce 0
sed -i 's/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config

### 時刻同期の設定
yum install -y chrony
systemctl enable chronyd
systemctl start chronyd
timedatectl set-ntp true

2. Dockerのインストール

（この例では20.10.12を使用します）

### 既存のDocker関連パッケージをアンインストール
yum remove -y docker docker-client docker-client-latest docker-common docker-latest docker-latest-logrotate docker-logrotate docker-selinux docker-engine-selinux docker-engine

### Dockerの依存パッケージをインストール
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

### Dockerリポジトリの設定（阿里云ミラーを使用）
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

### Docker-CEのインストール
yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

### Dockerの自動起動設定
systemctl enable docker
systemctl start docker

3. SSHキーによるログイン設定

### SSHキーの生成
ssh-keygen -t rsa

### 公開鍵を他のノードにコピー
ssh-copy-id root@worker-1
ssh-copy-id root@worker-2

### ホストファイルを他のノードにコピー
scp /etc/hosts root@worker-1:/etc/
scp /etc/hosts root@worker-2:/etc/

4. カーネルパラメータの設定

cat <<EOF > /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
vm.swappiness = 0
vm.overcommit_memory = 1
fs.may_detach_mounts = 1
EOF

### 設定の適用
sysctl --system

5. Kubernetesリポジトリの追加

cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/
enabled=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

### リポジトリのキャッシュを更新
yum makecache fast

### 必要なパッケージをインストール
### コントロールプレーンノード
yum install -y kubelet-1.22.0-0 kubeadm-1.22.0-0 kubectl-1.22.0-0 --disableexcludes=kubernetes

### ワーカーノード
yum install -y kubelet-1.22.0-0 kubeadm-1.22.0-0 --disableexcludes=kubernetes

### kubeletの自動起動設定
systemctl enable kubelet

6. kubeadm設定ファイルの作成

### デフォルト設定ファイルを生成
kubeadm config print init-defaults > kubeadm-init.yaml

### 設定ファイルの編集
vi kubeadm-init.yaml

# 以下の部分を変更
# imageRepository: k8s.gcr.io
# を
# imageRepository: registry.aliyuncs.com/google_containers
# に変更

# kubernetesVersion: v1.13.0
# を
# kubernetesVersion: v1.22.0
# に変更

# localAPIEndpoint:
#   advertiseAddress: 1.2.3.4
# をコントロールプレーンのIPアドレスに変更
#   advertiseAddress: 192.168.100.10

# networking:
#   podSubnet: 10.244.0.0/16
#   serviceSubnet: 10.96.0.0/12
# を保持

### 必要なイメージの一覧を表示
kubeadm config images list --config kubeadm-init.yaml

7. イメージのプルとクラスタの初期化

### 必要なDockerイメージをプル
kubeadm config images pull --config kubeadm-init.yaml

### コントロールプレーンの初期化
kubeadm init --config=kubeadm-init.yaml --upload-certs

### 初期化が成功したら、出力されたトークンとハッシュ値をコピー
# kubeadm join 192.168.100.10:6443 --token <token> --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash>

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

### ノードの状態を確認
kubectl get nodes

8. Flannelネットワークのデプロイとワーカーノードの参加

---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: kube-flannel
  namespace: kube-system
spec:
  containers:
  - name: kube-flannel
    image: rancher/flannel-cni:latest
    args:
    - --ip-masq
    - --kube-subnet-mgr
    env:
    - name: POD_NAME
      valueFrom:
        fieldRef:
          fieldPath: metadata.name
    - name: POD_NAMESPACE
      valueFrom:
        fieldRef:
          fieldPath: metadata.namespace
    - name: EVENT_QUEUE_DEPTH
      value: "5000"
    securityContext:
      privileged: true
    volumeMounts:
    - name: run
      mountPath: /run/flannel
    - name: cni
      mountPath: /etc/cni/net.d
    - name: lib
      mountPath: /usr/lib/cni
  volumes:
  - name: run
    hostPath:
      path: /run/flannel
  - name: cni
    hostPath:
      path: /etc/cni/net.d
  - name: lib
    hostPath:
      path: /usr/lib/cni
---
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: kube-flannel-ds
  namespace: kube-system
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: flannel
  template:
    metadata:
      labels:
        app: flannel
    spec:
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: kubernetes.io/os
                operator: In
                values:
                - linux
      hostNetwork: true
      tolerations:
      - operator: Exists
        effect: NoSchedule
      serviceAccountName: flannel
      initContainers:
      - name: install-cni
        image: rancher/flannel-cni:latest
        command:
        - cp
        args:
        - -f
        - /etc/kube-flannel/cni-conf.json
        - /etc/cni/net.d/10-flannel.conflist
        volumeMounts:
        - name: cni
          mountPath: /etc/cni/net.d
        - name: flannel-cfg
          mountPath: /etc/kube-flannel/
      containers:
      - name: kube-flannel
        image: rancher/flannel:latest
        command:
        - /opt/bin/flanneld
        args:
        - --ip-masq
        - --kube-subnet-mgr
        resources:
          requests:
            cpu: "100m"
            memory: "50Mi"
        securityContext:
          privileged: true
        volumeMounts:
        - name: run
          mountPath: /run/flannel
        - name: flannel-cfg
          mountPath: /etc/kube-flannel/
      volumes:
      - name: run
        hostPath:
          path: /run/flannel
      - name: cni
        hostPath:
          path: /etc/cni/net.d
      - name: flannel-cfg
        configMap:
          name: kube-flannel-cfg
---
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: kube-flannel-cfg
  namespace: kube-system
  labels:
    tier: node
    app: flannel
data:
  cni-conf.json: |
    {
      "name": "cbr0",
      "cniVersion": "0.3.1",
      "plugins": [
        {
          "type": "flannel",
          "delegate": {
            "hairpinMode": true,
            "isDefaultGateway": true
          }
        },
        {
          "type": "portmap",
          "capabilities": {
            "portMappings": true
          }
        }
      ]
    }
  net-conf.json: |
    {
      "Network": "10.244.0.0/16",
      "Backend": {
        "Type": "vxlan"
      }
    }

### Flannelネットワークをデプロイ
kubectl apply -f flannel.yaml

### ワーカーノードをクラスタに参加させる
### 各ワーカーノードで実行
kubeadm join 192.168.100.10:6443 --token <token> --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash>

9. 動作確認

### ノードの状態を確認（すべてのノードがReadyになるまで待機）
kubectl get nodes

### サンプルアプリケーション（httpd）をデプロイ
kubectl create deployment httpd-app --image=httpd

### サービスを公開
kubectl expose deployment httpd-app --type=NodePort --port=80

### Podとサービスの情報を確認
kubectl get pods,svc -o wide

10. Dashboardのデプロイ

---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: admin-user
  namespace: kube-system
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: admin-user
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: cluster-admin
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: admin-user
  namespace: kube-system
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kube-system
spec:
  type: NodePort
  ports:
    - port: 443
      targetPort: 8443
      nodePort: 30001
  selector:
    k8s-app: kubernetes-dashboard
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kube-system
spec:
  replicas: 1
  revisionHistoryLimit: 10
  selector:
    matchLabels:
      k8s-app: kubernetes-dashboard
  template:
    metadata:
      labels:
        k8s-app: kubernetes-dashboard
    spec:
      containers:
      - name: kubernetes-dashboard
        image: kubernetes-dashboard/amd64:v2.0.0
        ports:
        - containerPort: 8443
        args:
          - --auto-generate-certificates
          - --enable-skip-login
          - --token-ttl=86400
        volumeMounts:
        - name: kubernetes-dashboard-certs
          mountPath: /certs
        - name: tmp-volume
          mountPath: /tmp
        livenessProbe:
          httpGet:
            scheme: HTTPS
            path: /
            port: 8443
          initialDelaySeconds: 30
          timeoutSeconds: 30
      volumes:
      - name: kubernetes-dashboard-certs
        emptyDir: {}
      - name: tmp-volume
        emptyDir: {}
---
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  labels:
    k8s-app: kubernetes-dashboard
  name: kubernetes-dashboard-certs
  namespace: kube-system
type: Opaque

### Dashboardをデプロイ
kubectl apply -f dashboard.yaml

### Dashboardにアクセスするためのトークンを取得
kubectl -n kube-system describe secret $(kubectl -n kube-system get secret | grep admin-user | awk '{print $1}')

タグ: Kubernetes kubeadm Docker CentOS flannel

7月13日 19:55 投稿

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