k8s自动化安装脚本（kubeadm-1.23.7）

介绍

1. 以1.21.1的脚本模板，重构k8s的部署方式(v1.23.7)，添加私有仓库的部署及相关离线安装包的方式
2. 通过kubeadm进行一键式部署k8s集群，根据不同的启动方式，可部署单节点、一主多从、多主多从高可用的k8s集群
3. 通过ansible快速部署k8s的基础组件(nfs、helm、ingress、monitoring【联网|离线镜像】、kuboard【联网】)

软件架构

1. 通过部署包中的run.sh进行统一入口，进行初始化环境(部署节点)
2. ansible+shell实现自动获取host文件中的相关信息进行自动化部署

版本介绍

1. 需要提前准备多台主机，根据准备机器的多少，修改host文件，本环境是为了开发环境中快速部署k8s集群
2. 采用kubeadn安装，采用本地yum仓库，版本是：1.23.7
3. 安装docker的yum源是基于Centos7.5/7.6,版本是：23.0.1
4. 安装ansible时，使用离线安装，版本: 2.9.27
5. 安装helm时，使用离线安装，版本: v3.8.1
6. 高可用安装时：采用haproxy(1.5.18-9)+keepalived(1.3.5-19)
7. 添加kuboard:v3面板的安装(ansible)主机：单节点、单容器

更新内容

2023-02-19

1. 修改k8s版本及docker的版本，优化后续修改源镜像的操作
2. 去除dashboard面板，添加kuboard:v3面板的安装

2023-02-15

1. 离线安装helm,同时repo add 仓库(联网)
2. 默认不安装,控制按钮在host文件中的k8s_helm_enable参数
3. 添加metrics-server组件，用于实现kubectl top pod(离线安装)
4. 默认安装,控制按钮在host文件中的metrics_server_enable参数

2023-02-14

1. 优化监控组件，通过github上找到的yaml，结合ansible进行自动化的部署到k8s集群上
2. k8s master节点的第一台机器上/opt/deploy/grafana/node_export.json文件可以导入到grafana平台上，用于监控物理机的机器资源信息
3. prometheus-k8s服务是statefulsets的服务，且有资源限制，内存400Mi，过低会导致服务无法启动
4. 安装监控组件时，需要确定服务的基础设施是否符合预期

2023-02-10

1. 处理内核参数有几率加载失败的情况
2. 重构初始化环境的脚本，减少初始化时出现的错误
   • 如果失败，重新执行即可
3. 重写设置主机名的角色，默认删除后覆盖/etc/hosts文件
4. 新增nfs服务的安装，可以通过storageClassName: nfs-storage字段添加pvc
   • nfs目前只支持单节点部署，不支持自动化对应外部nfs
   • 对接外部nfs需要手动修改对应的yaml即可，后续详细介绍

2022-10-20

1. 添加kubeadm自动部署高可用版本，新增haproxy+keepalived
2. 修复dashboard权限问题，添加ingress的部署方式（默认安装，通过）
3. 部署包已更新至下述链接

2022-08-06

1. 时间太久，忘记了。。。

准备部署包

https://download.csdn.net/download/qq_44246980/85695007

新版本未成功上传

操作步骤

环境准备

作用	IP地址	操作系统	配置
k8s-master01	192.168.1.21	CentOS7	最低配置2C2G
k8s-master02	192.168.1.22	CentOS7	最低配置2C2G
k8s-master02	192.168.1.23	CentOS7	最低配置2C2G
k8s-node01	192.168.1.31	CentOS7	最低配置2C2G
ansible	192.168.1.31	CentOS7	最低配置1C1G

结构

1. node节点可以填写多个，根据实际情况确认，但是不能超出单master节点的限制
2. master节点至少是三个少一个都不是高可用版本
3. 高可用版本keepalived需要提前确认好vip
4. 建议机器处于同一网段中，或者同一局域网内

备注

1. 建议单独找一台机器用于部署ansible服务，可以不接受
2. 但是需要确保机器资源充足，且相关的端口不会冲突（38081【yum】、38082【registry】）
3. 相关的网络关系需要提前确认
4. 三台master节点，可以是2n+1台，目前因本地环境，只测试了三台master其他节点尚未涉及

解压部署包

#上传部署包（xshell）
cd /opt                      #目录随意
yum -y install lrzsz 
rz install_k8s_kubeadm_v1.23.7_20230219.tar.gz
#解压
tar -xvf install_k8s_kubeadm_v1.23.7_20230219.tar.gz

修改host文件

#部署机器，初始脚本、安装包镜像
[deploy_server]
192.168.1.31 ansible_user="root" ansible_ssh_pass="1"  ansible_ssh_port=22 #多主多从
[kubernetes_master]
192.168.1.21 ansible_user="root" ansible_ssh_pass="1"  ansible_ssh_port=22 hostname="k8s-master01"
192.168.1.22 ansible_user="root" ansible_ssh_pass="1"  ansible_ssh_port=22 hostname="k8s-master02"
192.168.1.23 ansible_user="root" ansible_ssh_pass="1"  ansible_ssh_port=22 hostname="k8s-master03"[kubernetes_node]
#192.168.1.23 ansible_user="root" ansible_ssh_pass="1"  ansible_ssh_port=22 hostname="k8s-node01"
#192.168.1.24 ansible_user="root" ansible_ssh_pass="1"  ansible_ssh_port=22 hostname="k8s-node02"#脚本导致添加必须是master01节点
[nfs]
#192.168.1.21 ansible_user="root" ansible_ssh_pass="1"  ansible_ssh_port=22#双节点
[haproxy_keepalived]
192.168.1.21 ansible_user="root" ansible_ssh_pass="1"  ansible_ssh_port=22 hostname="k8s-master01"
192.168.1.22 ansible_user="root" ansible_ssh_pass="1"  ansible_ssh_port=22 hostname="k8s-master02"#不填写，则不安装镜像仓库
[docker_repositry]
#192.168.1.136 ansible_user="root" ansible_ssh_pass="1"  ansible_ssh_port=22 hostname="k8s-node01"[nodes:children]
kubernetes_master
kubernetes_node[all:vars]
#脚本解析主机信息，层级默认只能添加3个,即3个master，3个node
Number="3"
master_vip="192.168.1.120"               #keepalived使用的vip
add_node_hosts="no"                      #添加主机信息(yes=合并，no=删除后新建[覆盖])######################################################################################
#布尔值true or false
Basic_enable="true"                       #安装基础软件包
set_host_enable="true"                    #设置主机名注入/etc/hosts文件
metrics_server_enable="true"              #安装metrics_server,kubectl top pod 
######################################################################################
#可选组件
######################################################################################
ingress_enable="false"                    #安装ingress服务
k8s_nfs_enable="false"                    #安装nfs-client服务，上述的地址必须填写，否则nfs客户端会启动失败
k8s_helm_enable="false"                   #k8s master节点安装helm客户端(在线)
######################################################################################
#监控组件、k8s v1.23.7版本以上(在线)
#监控组件的镜像采用在线的模式，需要联网自动下载，减少离线安装包的大小
#git clone https://github.com/prometheus-operator/kube-prometheus.git
monitoring_enable="false"                  #是否安装监控组件,默认不安装
clean_monitoring="false"                   #是否清理当前已安装的监控组件，注意，修改前需要确认监控组件已经部署完成后需要清理
#监控组件服务  
nodeExporter_enable="true"                 #采集器node_export
prometheus_enable="true"                   #安装Prometheus服务
grafana_enable="true"                      #是否安装grafana服务
ControlPlane_enable="true"                 #部署k8s ControlPlane,控制面板，里面有很多的设置放在一起的，用来设置规则
prometheusAdapter_enable="true"            #prometheusAdapter
prometheusOperator_enable="true"           #prometheusOperatorkube_state_metrics_enable="false"          #kube_state_metrics
alertmanager_enalbe="false"                #是否安装alertmanager服务
blackboxExporter_enalbe="false"            #是否安装blackboxExporter服务

1. 一主多从需要把kubernetes_master里只添加一个地址
2. 多主多从需要把kubernetes_master里添加三个地址,脚本只支持添加三个master节点
3. 多主多从同时需要把haproxy_keepalived角色填写

脚本使用方式

[root@registry]# cd /opt/deploy_install_k8s
[root@registry]# ls 
host  images  init  playbook  README.md  run.sh  yum
[root@ansible install_k8s_kubeadm]# sh run.sh 【registry 2023-02-19 03:01:55】 sh run.sh init            初始化环境 
----------------------------------------------------------------------------【registry 2023-02-19 03:01:55】 sh run.sh online          在线安装(kuboard、monitoring组件) 【registry 2023-02-19 03:01:55】 sh run.sh offline         离线安装k8s(1.23.7) 
----------------------------------------------------------------------------【registry 2023-02-19 03:01:55】 sh run.sh ping            验证ansible的主机清单信息(ping) 【registry 2023-02-19 03:01:55】 sh run.sh install         通过host文件进行组件的单独安装 
----------------------------------------------------------------------------【registry 2023-02-19 03:01:55】 sh run.sh load offline    保存离线镜像包(monitoring组件) 【registry 2023-02-19 03:01:55】 sh run.sh load warehouse  导入上面保存的组件 【registry 2023-02-19 03:01:55】 sh run.sh load help       帮助信息 #1. 执行run.sh脚本，获取脚本的执行帮助信息
#2. sh run.sh init    初始化ansible机器，初始化环境章节详细介绍
#3. sh run.sh online  在线安装(kuboard、monitoring组件) ,相关组件的镜像未合并到registry镜像里(减少安装包的大小)
#4. sh run.sh online  离线安装(kuboard、monitoring组件)，通过脚本在线下载并保存离线镜像包，然后配合脚本导入离线环境的机器中使用
#5. sh run.sh ping    验证ansible的网络是否正常通信
#6. sh run.sh install 默认在线安装基础组件(monitoring组件)，其他的组件则存放在本地的registry镜像仓库里
#7. sh run.sh load offline 虚拟机解压安装包后，执行初始化环境，联网状态下下载（monitoring组件）的离线镜像并打包，存放/tmp
#8. sh run.sh load warehouse 拷贝离线包，到执行目录(执行后提示/tmp/offline/)

初始化环境

[root@registry install_k8s_kubeadm]# sh run.sh online  
Online(在线) Dashboard 
----------------------------------------------------------------------------
1) 初始化环境(ansible))
2) 安装k8s集群[一主多从](1.23.7)
3) 安装k8s集群[多主多从](1.23.7)
4) 添加k8s node节点(1.23.7) 
5) 更新k8s certs,续费10年(1.23.7) 
----------------------------------------------------------------------------
6) docker安装kuboard(v3)[在线安装]
7) k8s安装其他组件(nfs、monitoring、ingress)[在线安装]
----------------------------------------------------------------------------
请输入对应的数字编号:1
请输入部署机的地址(192.168.1.31):【registry 2023-02-19 03:01:24】  docker-ce-23.0.1-1.el7.x86_64已安装，不需要重新部署 【registry 2023-02-19 03:01:24】  docker服务已正常启动!!! 【registry 2023-02-19 03:01:24】 /var/images/deploy Ready to complete 
-----------------------------------------------------------------------------------------  
Loaded image: registry.bcbx.com:38082/bcbx_registry:v1.0.0【repositry.tar】 load repository success  
-----------------------------------------------------------------------------------------  【registry 2023-02-19 03:01:25】 /var/images/repositry Ready to complete 【registry 2023-02-19 03:01:25】 clear /var/images/repositry,please wait!!! 
-----------------------------------------------------------------------------------------  【registry 2023-02-19 03:01:25】 registry rm success 【registry 2023-02-19 03:01:25】 start the image registry success 
-----------------------------------------------------------------------------------------  【registry 2023-02-19 03:01:27】 yum_repo rm success 【registry 2023-02-19 03:01:27】 start the image yum_repo success 
-----------------------------------------------------------------------------------------  【registry 2023-02-19 03:01:29】  ansible-2.9.27-1.el7.noarch已安装，不需要重新部署 【registry 2023-02-19 03:01:29】  Ansible.cfg配置文件修改成功 
#部署机的地址,通过脚本过去的地址，确认无误后直接回车即可

出现上述错误，则重新执行一下
结果如下

1. 安装docker服务
2. 安装ansible服务，修改配置文件
3. 准备离线yum仓库
4. 准备离线registry仓库，相关挂载点是：/var/images/

验证ansible配置

sh run.sh ping

安装k8s集群

[root@registry install_k8s_kubeadm]# sh run.sh online
Online(在线) Dashboard 
----------------------------------------------------------------------------
1) 初始化环境(ansible))
2) 安装k8s集群[一主多从](1.23.7)
3) 安装k8s集群[多主多从](1.23.7)
4) 添加k8s node节点(1.23.7) 
5) 更新k8s certs,续费10年(1.23.7) 
----------------------------------------------------------------------------
6) docker安装kuboard(v3)[在线安装]
7) k8s安装其他组件(nfs、monitoring、ingress)[在线安装]
----------------------------------------------------------------------------
请输入对应的数字编号:3
#host文件需要提前修改
#确认host中用户名、密码、ip正确且网络连接正常后，回车，等待执行脚本结束

执行结果如下：

登录master的节点

添加node节点

1. 在host文件下的kubernetes_node分组下添加新增的需要新增的节点，并把之前已添加的节点删除
2. 修改后执行 sh run.sh online脚本，选择4，添加node节点
3. 脚本正常执行完毕后，检查各个节点的/etc/hosts文件，如果确认对应的域名解析，需要手动添加对应的主机关系
4. 注意:每次添加node节点时，需要把已填入集群的节点手动删除，否则会出现重复加入的操作导致剧本执行失败

 sh run.sh online

master节点状态检查

组件安装

1. 默认不安装，手动修改后安装，可以在按照k8s集群后进行安装使用
2. 也可以在安装集群的是否安装

安装方式

[root@k8s-node01 install_k8s_kubeadm]# sh run.sh  install

1. 需要前修改上述图片中的布尔值，改为true时，开始执行安装
2. 因本地环境资源不足，不做演示截图

访问prometheus

访问地址: http://k8s-ip:30090/

访问grafana

访问地址: http://k8s-ip:30000/
登陆密码: admin/admin

添加node-exporter面板

1. 下载k8s master节点的第一台机器上/opt/deploy/grafana/node_export.json文件
2. 通过浏览器登陆grafana平台，通过Dashboards按钮，鼠标停放，选择import
3. 出现导入界面，选择upload json file按钮，选择下载到本地的文件
4. 其他都是自动填充的，最后一个选择prometheus data source数据源后点击导入即可

ingress-nginx

使用方式，自行百度

kuboard的安装

#在线下载，网速较慢的情况下建议使用云主机下载
docker pull  swr.cn-east-2.myhuaweicloud.com/kuboard/kuboard:v3
docker save  swr.cn-east-2.myhuaweicloud.com/kuboard/kuboard:v3 -i kuboard.tar.gz
docker load -i kuboard.tar.gz
[root@registry ~]# docker load -i kuboard.tar.gz 
2d8252e11370: Loading layer [==================================================>]  3.072kB/3.072kB
22d9813f1d6a: Loading layer [==================================================>]  9.216kB/9.216kB
331120fa4807: Loading layer [==================================================>]  23.75MB/23.75MB
b6e875ecbb12: Loading layer [==================================================>]  18.77MB/18.77MB
9b6a33d74d53: Loading layer [==================================================>]  42.52MB/42.52MB
87405db6d205: Loading layer [==================================================>]  2.024MB/2.024MB
c502deb85597: Loading layer [==================================================>]  28.67kB/28.67kB
f062a9dd21ed: Loading layer [==================================================>]  61.95kB/61.95kB
20f6f032efed: Loading layer [==================================================>]  42.06MB/42.06MB
ba47fe085ef6: Loading layer [==================================================>]  13.32MB/13.32MB
Loaded image: swr.cn-east-2.myhuaweicloud.com/kuboard/kuboard:v3#网速ok，则无需上述操作，直接执行即可
[root@registry install_k8s_kubeadm]# sh run.sh online

访问kuboard

http://ansible-ip:18080

纳管集群

1. 详细功能请查看kuboard的官方
2. https://www.kuboard.cn/

证书查看

kubeadm 命令查看

#可以通过 kubeadm alpha certs check-expiration 命令查看相关证书是否过期。
#注：该命令仅在 v.15 之后的版本可用
kubeadm alpha certs check-expiration
# k8s v1.23.7
kubeadm certs  check-expiration

openssl 命令查看

openssl x509 -in /etc/kubernetes/pki/apiserver.crt -noout -text |grep ' Not '

kuboard界面查看

更新证书

Kubenetes通过脚本自动更新证书有效期脚本来源

[root@registry install_k8s_kubeadm]# sh run.sh online
Online(在线) Dashboard 
----------------------------------------------------------------------------
1) 初始化环境(ansible))
2) 安装k8s集群[一主多从](1.23.7)
3) 安装k8s集群[多主多从](1.23.7)
4) 添加k8s node节点(1.23.7) 
5) 更新k8s certs,续费10年(1.23.7) 
----------------------------------------------------------------------------
6) docker安装kuboard(v3)[在线安装]
7) k8s安装其他组件(nfs、monitoring、ingress)[在线安装]
----------------------------------------------------------------------------
请输入对应的数字编号:5

验证证书有效期

部署包地址

链接：https://pan.baidu.com/s/1Q31dwjvQJVZOZWxbR4Uv7w?pwd=bcbx
提取码：bcbx

总结

1. 上述则是当前部署中可运行正常的服务
2. 执行sh Run.sh init,则可以调试脚本，对应的启动文件，修改，则可以进行调试
3. 执行sh Run.sh install,修改host文件，则可以进行安装组件