2.2 使用kubeadm工具快速安装Kubernetes集群
最简单的方法是使用yum install kubernetes命令安装Kubernetes集群，但仍需修改各组件的启动参数，才能完成对Kubernetes集群的配置，整个过程比较复杂，也容易出错。Kubernetes从1.4版本开始引入了命令行工具kubeadm，致力于简化集群的安装过程，并解决Kubernetes集群的高可用问题。在Kubernetes 1.13版本中，kubeadm工具进入GA阶段，宣称已经为生产环境应用准备就绪。本节先讲解基于kubeadm的安装过程（以CentOS 7为例）。
2.2.1 安装kubeadm和相关工具
首先配置yum源，官方yum源的地址为https://packages.cloud.google.com/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64。如果无法访问官方yum源的地址，则也可以使用国内的一个yum源，地址为http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/，yum源的配置文件/etc/yum.repos.d/kubernetes.repo的内容如下：
[kuebrnetes]
name=Kubernetes Repository
baseurl=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/
enabled=1
gpgcheck=0
然后运行yum install命令安装kubeadm和相关工具：
# yum install -y kubelet kubeadm kubectl --disableexcludes=kubernetes
运行下面的命令，启动Docker服务（如果已安装Docker，则无须再次启动）和kubelet服务，并设置为开机自动启动：
# systemctl enable docker && systemctl start docker
# systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet
2.2.2 kubeadm config
kubeadm已经进入GA阶段，其控制面初始化和加入节点步骤都支持大量的可定制内容，因此kubeadm还提供了配置文件功能用于复杂定制。同时，kubeadm将配置文件以ConfigMap的形式保存到集群之中，便于后续的查询和升级工作。kubeadm config子命令提供了对这一组功能的支持：
◎ kubeadm config upload from-file：由配置文件上传到集群中生成ConfigMap。
◎ kubeadm config upload from-flags：由配置参数生成ConfigMap。
◎ kubeadm config view：查看当前集群中的配置值。
◎ kubeadm config print init-defaults：输出kubeadm init默认参数文件的内容。
◎ kubeadm config print join-defaults：输出kubeadm join默认参数文件的内容。
◎ kubeadm config migrate：在新旧版本之间进行配置转换。
◎ kubeadm config images list：列出所需的镜像列表。
◎ kubeadm config images pull：拉取镜像到本地。
例如，执行kubeadm config print init-defaults，可以取得默认的初始化参数文件：
# kubeadm config print init-defaults > init.default.yaml
对生成的文件进行编辑，可以按需生成合适的配置。例如，若需要定制镜像仓库的地址，以及Pod的地址范围，则可以使用如下配置：
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta1
kind: ClusterConfiguration
imageRepository: docker.io/dustise
kubernetesVersion: v1.14.0
networking:
podSubnet: "192.168.0.0/16"
将上面的内容保存为init-config.yaml备用。
2.2.3 下载Kubernetes的相关镜像
为了从国内的镜像托管站点获得镜像加速支持，建议修改Docker的配置文件，增加Registry Mirror参数，将镜像配置写入配置参数中，例如echo '{"registry-mirrors":["https://registry.docker-cn.com"]}' > /etc/docker/daemon.json，然后重启Docker服务。
使用config images pull子命令下载所需镜像，例如：
# kubeadm config images pull --config=init-config.yaml
[config/images] Pulled docker.io/dustise/kube-apiserver:v1.14.0
[config/images] Pulled docker.io/dustise/kube-controller-manager:v1.14.0
[config/images] Pulled docker.io/dustise/kube-scheduler:v1.14.0
[config/images] Pulled docker.io/dustise/kube-proxy:v1.14.0
[config/images] Pulled docker.io/dustise/pause:3.1
[config/images] Pulled docker.io/dustise/etcd:3.3.10
[config/images] Pulled docker.io/dustise/coredns:1.3.1
在镜像下载完成之后，就可以进行安装了。
2.2.4 运行kubeadm init命令安装Master
至此，准备工作已就绪，执行kubeadm init命令即可一键安装Kubernetes的Master。
在开始之前需要注意：kubeadm的安装过程不涉及网络插件（CNI）的初始化，因此kubeadm初步安装完成的集群不具备网络功能，任何Pod包括自带的CoreDNS都无法正常工作。而网络插件的安装往往对kubeadm init命令的参数有一定的要求。例如，安装Calico插件时需要指定--pod-network-cidr=192.168.0.0/16，详情可参考https://kubernetes.io/docs/setup/independent/create-cluster-kubeadm/#pod-network。
接下来使用kubeadm init命令，使用前面创建的配置文件进行集群控制面的初始化：
# kubeadm init --config=init-config.yaml
运行后，控制台将输出如下内容：
[init] Using Kubernetes version: v1.14.0
......
[preflight] Pulling images required for setting up a Kubernetes cluster
......
[kubelet-start] Activating the kubelet service
......
[certs] Using certificateDir folder "/etc/kubernetes/pki"
[certs] Generating "ca" certificate and key
[certs] Generating "apiserver" certificate and key
......
[kubeconfig] Using kubeconfig folder "/etc/kubernetes"
[kubeconfig] Writing "admin.conf" kubeconfig file
[kubeconfig] Writing "kubelet.conf" kubeconfig file
......
[kubeconfig] Writing "scheduler.conf" kubeconfig file
[control-plane] Using manifest folder "/etc/kubernetes/manifests"
[control-plane] Creating static Pod manifest for "kube-apiserver"
等待一段时间后，Kubernetes的Master安装成功，显示如下信息：
[addons] Applied essential addon: CoreDNS
[addons] Applied essential addon: kube-proxy
Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!
To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
You should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:
https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/
Then you can join any number of worker nodes by running the following on each
as root:
kubeadm join 10.211.55.30:6443--token ah9koe.nvuvz2v60iam0e0d \
--discovery-token-ca-cert-hash
sha256:9ded80601bc7f5568a9a7ece7ee13fd73be193777641054420a080f778b330fc
按照提示执行下面的命令，复制配置文件到普通用户的home目录下：
# mkdir -p $HOME/.kube
# sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
# sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
这样就在Master上安装了Kubernetes，但在集群内还是没有可用的工作Node，并缺乏对容器网络的配置。
这里需要注意kubeadm init命令执行完成后的最后几行提示信息，其中包含加入节点的指令（kubeadm join）和所需的Token。
此时可以用kubectl命令验证在2.2.2节中提到的ConfigMap：
# kubectl get -n kube-system configmap
kubectl get -n kube-system configmap
NAME DATA AGE
coredns 1 48m
extension-apiserver-authentication 6 48m
kube-proxy 2 48m
kubeadm-config 2 48m
kubelet-config-1.14 1 48m
可以看到其中生成了名为kubeadm-config的ConfigMap对象。
2.2.5 安装Node，加入集群
对于新节点的添加，系统准备和Kubernetes yum源的配置过程是一致的，在Node主机上执行下面的安装过程。
（1）安装kubeadm和相关工具：
# yum install kubelet kubeadm --disableexcludes=kubernetes
运行下面的命令启动Docker服务与kubelet服务，并将其设置为开机自启动：
# systemctl enable docker && systemctl start docker
# systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet
（2）为kubeadm命令生成配置文件。创建文件join-config.yaml，内容如下：
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta1
kind: JoinConfiguration
discovery:
bootstrapToken:
apiServerEndpoint: 10.211.55.30:6443
token: ah9koe.nvuvz2v60iam0e0d
unsafeSkipCAVerification: true
tlsBootstrapToken: ah9koe.nvuvz2v60iam0e0d
其中，apiServerEndpoint的值来自Master服务器的地址，token和tlsBootstrapToken的值就来自于使用kubeadm init安装Master的最后一行提示信息。
（3）执行kubeadm join命令，将本Node加入集群：
# kubeadm join --config=join-config.yaml
[preflight] Running pre-flight checks
......
[preflight] Reading configuration from the cluster...
[preflight] FYI: You can look at this config file with 'kubectl -n kube-system
get cm kubeadm-config -oyaml'
[kubelet-start] Downloading configuration for the kubelet from the
"kubelet-config-1.14" ConfigMap in the kube-system namespace
[kubelet-start] Writing kubelet configuration to file
"/var/lib/kubelet/config.yaml"
[kubelet-start] Writing kubelet environment file with flags to file
"/var/lib/kubelet/kubeadm-flags.env"
[kubelet-start] Activating the kubelet service
[kubelet-start] Waiting for the kubelet to perform the TLS Bootstrap...
This node has joined the cluster:
* Certificate signing request was sent to apiserver and a response was received.
* The Kubelet was informed of the new secure connection details.
Run 'kubectl get nodes' on the control-plane to see this node join the cluster.
kubeadm在Master上也安装了kubelet，在默认情况下并不参与工作负载。如果希望安装一个单机All-In-One的Kubernetes环境，则可以执行下面的命令（删除Node的Label“node-role.kubernetes.io/master”），让Master成为一个Node：
# kubectl taint nodes --all node-role.kubernetes.io/master-
2.2.6 安装网络插件
执行kubectl get nodes命令，会发现Kubernetes提示Master为NotReady状态，这是因为还没有安装CNI网络插件：
# kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
node-kubeadm-1 NotReady master 67m v1.14.0
node-kubeadm-2 NotReady <none> 2m9s v1.14.0
下面根据kubeadm的提示安装CNI网络插件。对于CNI网络插件，可以有许多选择，请参考https://kubernetes.io/docs/setup/independent/create-cluster-kubeadm/#pod-network的说明。
例如，选择weave插件，执行下面的命令即可一键完成安装：
# kubectl apply -f "https://cloud.weave.works/k8s/net?k8s-version=$(kubectl
version | base64 | tr -d '\n')"
serviceaccount/weave-net created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/weave-net created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/weave-net created
role.rbac.authorization.k8s.io/weave-net created
rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/weave-net created
daemonset.extensions/weave-net created
2.2.7 验证Kubernetes集群是否安装完成
执行下面的命令，验证Kubernetes集群的相关Pod是否都正常创建并运行：
# kubectl get pods --all-namespaces
NAMESPACE NAME READY STATUS RESTARTS AGE
kube-system coredns-7d8f5b649d-2lckr 1/1 Running 0 71m
kube-system coredns-7d8f5b649d-stssz 1/1 Running 0 71m
kube-system etcd-node1 1/1 Running 0 70m
kube-system kube-apiserver-node1 1/1 Running 0 70m
kube-system kube-controller-manager-node1 1/1 Running 0 70m
kube-system kube-proxy-tnm4c 1/1 Running 0 71m
kube-system kube-proxy-xjwgw 1/1 Running 0 10m
kube-system kube-scheduler-node1 1/1 Running 0 70m
kube-system weave-net-nsfmn 2/2 Running 0 61s
kube-system weave-net-qfk5x 2/2 Running 0 61s
如果发现有状态错误的Pod，则可以执行kubectl --namespace=kube-system describe pod<pod_name>来查看错误原因，常见的错误原因是镜像没有下载完成。
至此，通过kubeadm工具就实现了Kubernetes集群的快速搭建。如果安装失败，则可以执行kubeadm reset命令将主机恢复原状，重新执行kubeadm init命令，再次进行安装。