Руководство по установке кластера Kubernetes в Ubuntu 22.04 шаг за шагом

Организация и управление контейнеризированными приложениями стали проще благодаря Kubernetes. Это популярное решение для оркестрации контейнеров, которое позволяет автоматизировать развертывание, масштабирование и управление приложениями. В данном руководстве мы рассмотрим, как правильно подготовить рабочее окружение для развертывания Kubernetes, чтобы обеспечить максимальную надежность и производительность.

Для начала потребуется настроить необходимое программное обеспечение и убедиться, что все необходимые компоненты активированы. Прежде всего, необходимо выполнить установку и настройку контейнерного движка, такого как containerd или Docker. После этого следует проверить, что swap на вашей системе отключен, так как Kubernetes требует его отключения для корректной работы.

Основная работа будет происходить в командной строке. Используя команды apt-get и systemctl, мы будем скачивать и настраивать требуемые службы. Важным шагом является добавление необходимого ключа с помощью apt-key и обновление списка пакетов, что позволит убедиться в наличии всех актуальных версий программного обеспечения.

Далее, установим и настроим kubectl – основной инструмент для управления Kubernetes-кластером. Мы также инициализируем kubeadm для создания основного кластера и проверим, что все сервисы работают корректно. Этот процесс включает конфигурацию сетевого моста, обновление параметров системы и сохранение конфигурационных данных в /etc/kubernetes/admin.conf.

На втором этапе потребуется настроить роли и доступы для различных узлов и служб, чтобы обеспечить их взаимодействие. После установки всех компонентов необходимо проверить, что они работают как ожидается, и при необходимости внести изменения в конфигурацию. Мы также опишем шаги по развертыванию приложений в вашем кластере, чтобы вы могли быстро и легко масштабировать свои сервисы.

Соблюдая эти шаги, вы сможете развернуть надежную и масштабируемую среду, готовую для выполнения любых задач. Даже если процесс кажется сложным на первый взгляд, наше пошаговое руководство сделает его более понятным и выполнимым. Теперь, когда все подготовительные шаги завершены, можно перейти к настройке и эксплуатации вашего Kubernetes-окружения.

Пошаговое руководство по установке кластера Kubernetes в Ubuntu 22.04

Прежде чем приступить, убедитесь, что все критически важные требования выполнены. Ниже приведён детализированный план действий.

1. Подготовка системы:

   • Обновите список пакетов и установите обновления: sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade
   • Добавьте ключ и репозиторий Docker: curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add - и sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
   • Установите Docker: sudo apt-get install -y docker-ce
   • Убедитесь, что Docker активирован и запущен: sudo systemctl enable docker && sudo systemctl start docker

2. Установка kubeadm, kubelet и kubectl:

   • Добавьте репозиторий Kubernetes: curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add - и sudo add-apt-repository "deb http://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main"
   • Установите пакеты: sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl
   • Отключите swap: sudo swapoff -a и закомментируйте строку в /etc/fstab, чтобы изменения сохранились после перезагрузки.

3. Настройка мастер-нод:

   • Инициализируйте мастер-нод: sudo kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
   • Настройте kubectl для текущего пользователя: mkdir -p $HOME/.kube и sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config и sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

4. Настройка сети:

   • Примените сетевой плагин Flannel: kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

5. Подключение рабочих нод:

   • Выполните команду на каждой рабочей ноде: sudo kubeadm join ....

6. Проверка состояния кластера:

   • Проверьте, что все ноды в состоянии Ready: kubectl get nodes

После выполнения всех шагов ваш кластер будет готов к использованию. Вы сможете развёртывать и управлять контейнеризированными приложениями с лёгкостью и безопасностью.

Подготовка окружения

Шаг 1: Обновление и установка необходимых пакетов

Перед началом работы необходимо убедиться, что все системные пакеты обновлены до последних версий. Для этого используем следующие команды:

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade -y

Также потребуется установить некоторые пакеты, которые необходимы для корректной работы компонентов кластера:

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

Шаг 2: Отключение swap

Для правильного функционирования компонентов кластера требуется отключить swap. Это можно сделать с помощью следующей команды:

sudo swapoff -a

Чтобы изменения сохранились после перезагрузки, необходимо закомментировать или удалить строку, содержащую swap, в файле /etc/fstab.

Шаг 3: Установка и настройка контейнерного рантайма

Для управления контейнерами в нашем кластере будем использовать containerd. Устанавливаем его следующим образом:

sudo apt-get install -y containerd

После установки необходимо создать конфигурационный файл для containerd и перезапустить службу:

sudo mkdir -p /etc/containerd
sudo containerd config default | sudo tee /etc/containerd/config.toml
sudo systemctl restart containerd

Шаг 4: Установка и настройка crictl

crictl — это инструмент для взаимодействия с контейнерным рантаймом. Устанавливаем его с помощью следующей команды:

sudo apt-get install -y cri-tools

Шаг 5: Настройка сетевых параметров

Для обеспечения корректной работы сетевых функций кластера, добавим некоторые параметры в конфигурационный файл /etc/sysctl.conf:

net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1

Применяем изменения:

sudo sysctl --system

Шаг 6: Установка Kubernetes

Для начала добавляем репозиторий Kubernetes и устанавливаем необходимые пакеты:

curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
sudo add-apt-repository "deb http://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main"
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

Шаг 7: Инициализация master-node

После установки необходимых компонентов можно переходить к инициализации master-node. Для этого используем следующую команду:

sudo kubeadm init --pod-network-cidr=192.168.0.0/16

После успешной инициализации сохраняем настройки для пользователя:

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

Шаг 8: Установка сетевого плагина

Для работы сети внутри кластера устанавливаем сетевой плагин. Рассмотрим пример установки Calico:

kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml

Шаг 9: Добавление worker-node в кластер

Для добавления дополнительных узлов в кластер используем команду, которую получили при инициализации master-node, например:

sudo kubeadm join :6443 --token  --discovery-token-ca-cert-hash sha256:

Компонент	Описание
containerd	Контейнерный рантайм для управления контейнерами
kubelet	Агент, который запускает и управляет контейнерами на узлах
kubeadm	Инструмент для инициализации и настройки кластера
kubectl	Клиентский инструмент для взаимодействия с кластером

Теперь ваше окружение готово для развертывания приложений и работы с кластером. Не забывайте проверять настройки и корректировать их при необходимости, чтобы обеспечить стабильную и безопасную работу всей системы.

Установка необходимых зависимостей

Для успешной инициализации кластера Kubernetes требуется ряд предварительных действий, включая установку нескольких ключевых компонентов и конфигураций. В первую очередь, это включает проверку версий установленных пакетов, а также изменения в системных конфигурациях, необходимые для оптимальной работы Kubernetes.

• Применение необходимых изменений в файле /etc/kubernetes/admin.conf, чтобы настроить роль и конфигурацию узла кластера.
• Редактирование второго файла конфигурации для настройки и включения необходимых сервисов, таких как systemd.
• Активация и проверка состояния сервисов с помощью команды systemctl, включая их перезапуск для применения изменений.

Также требуется включение специфических настроек, зависящих от используемых open-source решений, например, отключение nginx-app и активация swapon. Эти шаги обеспечат совместимость и готовность системы к последующим этапам настройки Kubernetes.

Обновление и настройка системы

Перед тем как приступить к установке Kubernetes, необходимо убедиться, что ваша операционная система находится в актуальном состоянии и полностью подготовлена к работе с контейнерами. Это включает в себя обновление всех системных компонентов, отключение неиспользуемых служб, и настройку основных параметров, которые могут влиять на производительность и стабильность кластера.

Один из ключевых шагов – проверка и изменение настроек безопасности, чтобы обеспечить только необходимый доступ к системе и её компонентам. Это включает проверку прав доступа, отключение неиспользуемых сервисов и настройку файрвола для защиты от несанкционированного доступа.

Следующим важным шагом является настройка сети и обеспечение корректной работы сетевых интерфейсов. Это особенно критично для работы кластера Kubernetes, который активно взаимодействует сетевыми сервисами и приложениями внутри и за пределами вашей инфраструктуры.

Для обеспечения гибкости и поддержки процесса разработки и внедрения приложений, также важно выбрать и настроить соответствующие инструменты для непрерывной интеграции и доставки (CI/CD). Это помогает автоматизировать процессы развертывания и обновления приложений в кластере Kubernetes.

После завершения этих этапов система будет готова к инициализации и работе с Kubernetes. В следующем разделе мы подробно рассмотрим шаги по инициализации кластера и его компонентов для обеспечения эффективной работы ваших приложений и сервисов.

Настройка Kubernetes компонентов

Прежде чем начать настройку, важно убедиться, что ваш сервер удовлетворяет всем требованиям, необходимым для работы Kubernetes. Это включает проверку версий и наличие необходимых пакетов. Для работы Kubernetes требуется определенная версия Docker или альтернативы, такой как containerd. Настройка сетевого моста и изменение конфигураций systemd также являются важными шагами.

Для того чтобы ваше окружение было готово к работе с Kubernetes, вы должны отключить необходимые сервисы, обновить и создать необходимые конфигурации, а также настроить сетевые настройки для обеспечения связности между узлами кластера. Это включает настройку kubelet, который запускается в качестве системного сервиса на каждом узле кластера.

Роль master-узла в Kubernetes включает в себя управление конфигурациями, обеспечение поддержки работы сети и контрольные команды через командную строку. Это также гарантирует, что необходимые зависимости, такие как swapon, были отключены для оптимальной производительности.

Для работы популярных приложений, таких как nginx-app, необходимо настроить конфигурации в etckubernetesadminconf, чтобы убедиться, что они работают корректно внутри и вне кластера. Это также требует настройки unixvarruncri-dockerdsock и systemd, чтобы обеспечить поддержку docker-engine или аналогичных контейнерных сервисов.

Теперь, когда вы обновили необходимые настройки и настроили все зависимости, ваш кластер Kubernetes готов к работе. Настройка компонентов Kubernetes включает в себя множество шагов, которые зависят от роли каждого узла в кластере, и обеспечивает настройку hostnamectl и других системных параметров для эффективной работы.

Установка kubeadm, kubelet и kubectl

Перед началом установки обязательно убедитесь, что ваш сервер настроен правильно и обладает необходимыми системными параметрами. Это включает в себя проверку hostname и убедительное наличие свободного места на диске. Кроме того, убедитесь, что необходимые пакеты и зависимости, такие как apt-get и другие, установлены и актуальны.

Кубернетис использует подход, основанный на ролях, где каждый узел в кластере выполняет определенные функции, такие как мастер-узел или рабочий узел (worker-node). Установка kubeadm, kubelet и kubectl позволяет корректно настроить каждый узел кластера, обеспечивая необходимую конфигурацию и управление контейнерами.

Далее мы шаг за шагом опишем процесс установки и настройки этих инструментов, чтобы убедиться, что ваш кластер Kubernetes работает стабильно и эффективно. После завершения установки важно проверить, что все службы были успешно перезапущены и работают в соответствии с требованиями вашей конфигурации.

Эти инструменты являются частью открытой системы, где применение lightweight контейнеров и overlay2 обеспечивает эффективное использование ресурсов и управление данными. Их установка и правильная настройка гарантируют, что подлежащие им основные службы и данные работают без сбоев и задержек.

Вопрос-ответ:

Видео:

Install Kubectl on ubuntu 22 | Kubernetes | Docker | Ubuntu