基于Linux自己初步搭建Kubernetes（k8s）集群基础，详细教程

k8s官方网站：https://kubernetes.io/zh/，可自行查看相关文档说明

k8s-master：Ubuntu--192.168.152.100

k8s-node01：Ubuntu--192.168.152.101

k8s-node02：Ubuntu--192.168.152.102

全部已安装docker，未安装可根据官方文档安装：https://docs.docker.com/get-docker/

1，禁止swap分区

K8s的要求，确保禁止掉swap分区，不禁止，初始化会报错。

在每个宿主机上执行：

2，确保时区和时间正确

时区设置

3，关闭防火墙和selinux

ubuntu 查看防火墙命令，ufw status可查看状态，ubuntu20.04默认全部关闭，无需设置。

4，主机名和hosts设置（可选）

非必须，但是为了直观方便管理，建议设置。

在宿主机分别设置主机名：k8s-master，k8s-node01，k8s-node02

hosts设置

1，更改docker默认驱动为systemd

为防止初始化出现一系列的错误，请检查docker和kubectl驱动是否一致，否则kubectl没法启动造成报错。版本不一样，docker有些为cgroupfs，而kubectl默认驱动为systemd，所以需要更改docker驱动。

可查看自己docker驱动命令：

更改docker驱动，编辑 /etc/docker/daemon.json (没有就新建一个），添加如下启动项参数即可：

重启docker

需要在每台机器上安装以下的软件包：

2，更新 apt 包索引并安装使用 Kubernetes apt 仓库所需要的包

安装软件包以允许apt通过HTTPS使用存储库，已安装软件的可以忽略

3，下载公开签名秘钥、并添加k8s库

国外 ：下载 Google Cloud 公开签名秘钥：

国内：可以用阿里源即可：

请注意，在命令中，使用的是Ubuntu 16.04 Xenial 版本， 是可用的最新 Kubernetes 存储库。所以而非20.04 的focal。

4，更新 apt 包索引，安装 kubelet、kubeadm 和 kubectl，并锁定其版本

锁定版本，防止出现不兼容情况，例如，1.7.0 版本的 kubelet 可以完全兼容 1.8.0 版本的 API 服务器，反之则不可以。

只需要在master上 *** 作即可。

1，初始化错误解决（没有报错的可以跳过这条）

错误提示1：

原因：kubectl没法启动，journalctl -xe查看启动错误信息。

解决方案：k8s建议systemd驱动，所以更改docker驱动即可，编辑 /etc/docker/daemon.json (没有就新建一个），添加如下启动项参数即可：

重启docker和kubectel

错误提示2：

原因：初始化生产的文件，重新初始化，需要删除即可

错误提示3：

解决方法：重置配置

2，初始化完成

无报错，最后出现以下，表示初始化完成，根据提示还需要 *** 作。

根据用户是root或者普通用户 *** 作，由于大多环境不会是root用户，我也是普通用户，所以选择普通用户 *** 作命令：

如果是root用户，执行以下命令：

初始化完成，用最后的提示命令 kubeadm join.... 在node机器上加入集群即可。

3，主节点pod网络设置

主节点支持网络插件：https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/cluster-administration/addons/

这里安装Calico网络插件：https://docs.projectcalico.org/getting-started/kubernetes/self-managed-onprem/onpremises

Calico官网提供三种安装方式，1）低于50个节点，2）高于50个节点，3）etcd datastore（官方不建议此方法）。

这里选择第一种：

安装完成后， kubectl get node 可查看节点状态，由NotReady变成Ready则正常，需要等几分钟完成。

1，node加入master节点

在所有node节点机器 *** 作，统一已安装完成 kubelet、kubeadm 和 kubectl，用master初始化完成后最后提示命令加入，切记要用root用户。

加入成功后，提示如下：

再次查看kubelet服务已正常启动。

2，需注意的坑

1：加入主节点，需要 root 用户执行词条命令，才可以加入master主节点。

node在没有加入主节点master之前，kubelet服务是没法启动的，是正常情况，会报错如下：

原因是缺失文件，主节点master初始化 `kubeadm init`生成。

node节点是不需要初始化的，所以只需要用root用户`kubeadm join`加入master即可生成。

2：如果加入提示某些文件已存在，如：

原因是加入过主节点，即使没成功加入，文件也会创建，所以需要重置节点，重新加入即可，重置命令：

3，在master查看节点

加入完成后，在master节点 kubectl get node 可查看已加入的所有节点：

这里k8s集群创建完成，下一步使用可参考我的下一篇文章：k8s初步熟悉使用介绍，实践搭建nginx集群

1.2.并行技术

这是一个非常简单的建造四节点的小集群系统的例子，它是构建在Linux *** 作系统上，通过MPICH软件包实现的，希望这个小例子能让大家对集群系统的构建有一个最基本的了解。

2.使用MPICH构建一个四节点的集群系统

这是一个非常简单的建造四节点的小集群系统的例子，它是构建在Linux *** 作系统上，通过MPICH软件包实现的，希望这个小例子能让大家对集群系统的构建有一个最基本的了解。

2.1 所需设备

1).4台采用Pentium II处理器的PC机，每台配

置64M内存，2GB以上的硬盘，和EIDE接口的光盘驱动器。

2).5块100M快速以太网卡，如SMC 9332 EtherPower 10/100(其中四块卡用于连接集群中的结点，另外一块用于将集群中的其中的一个节点与其它网络连接。)

3).5根足够连接集群系统中每个节点的，使用5类非屏蔽双绞线制作的RJ45缆线

4).1个快速以太网(100BASE-Tx)的集线器或交换机

5).1张Linux安装盘

2.2 构建说明

对计算机硬件不熟的人，实施以下这些构建步骤会感到吃力。如果是这样，请找一些有经验的专业人士寻求帮助。

1. 准备好要使用的采用Pentium II处理器的PC机。确信所有的PC机都还没有接上电源，打开PC机的机箱，在准备与网络上的其它设备连接的PC机上安装上两块快速以太网卡，在其它的 PC机上安装上一块快速以太网卡。当然别忘了要加上附加的内存。确定完成后盖上机箱，接上电源。

2. 使用4根RJ45线缆将四台PC机连到快速以太网的集线器或交换机上。使用剩下的1根RJ45线将额外的以太网卡(用于与其它网络相连的那块，这样机构就可以用上集群)连接到机构的局域网上(假定你的机构局域网也是快速以太网)，然后打开电源。

3. 使用LINUX安装盘在每一台PC机上安装。请确信在LINUX系统中安装了C编译器和C的LIB库。当你配置TCP/IP时，建议你为四台PC分别指定为192.168.1.1、192.168.1.2、192.168.1.3、192.168.1.4。第一台PC为你的服务器节点(拥有两块网卡的那台)。在这个服务器节点上的那块与机构局域网相连的网卡，你应该为其指定一个与机构局域网吻合的IP地址。

4.当所有PC都装好Linux系统后，编辑每台机器的/etc/hosts文件，让其包含以下几行：

192.168.1.1 node1 server

192.168.1.2 node2

192.168.1.3 node3

192.168.1.4 node4

编辑每台机器的/etc/hosts.equiv文件，使其包含以下几行：

node1

node2

node3

node4

$p#

以下的这些配置是为了让其能使用MPICH’s p4策略去执行分布式的并行处理应用。

1. 在服务器节点

，建一个/mirror目录，并将其配置成为NFS服务器，并在/etc/exports文件中增加一行：

/mirror node1(rw) node2(rw) node3(rw) node4(rw)

2. 在其他节点上，也建一个/mirror目录，关在/etc/fstab文件中增加一行：

server:/mirror /mirror nfs rw,bg,soft 0 0

3. /mirror这个目录从服务器上输出，装载在各个客户端，以便在各个节点间进行软件任务的分发。

4. 在服务器节点上，安装MPICH。MPICH的文档可在

5.任何一个集群用户(你必须在每一个节点新建一个相同的用户)，必须在/mirror目录下建一个属于它的子目录，如 /mirror/username，用来存放MPI程序和共享数据文件。这种情况，用户仅仅需要在服务器节点上编译MPI程序，然后将编译后的程序拷贝到在/mirror目录下属于它的的子目录中，然后从他在/mirror目录下属于它的的子目录下使用p4 MPI策略运行MPI程序。

2.3 MPICH安装指南

1.如果你有gunzip，就d下载mpich.tar.gz，要不然就下载mpich.tar.Z。你可以到http://www.mcs.anl.gov/mpi/mpich/downloa下载，也可以使用匿名FTP到ftp.mcs.anl.gov的pub/mpi目录拿。(如果你觉得这个东西太大，你可以到pub/mpi/mpisplit中取分隔成块的几个小包，然后用cat命令将它们合并)

2.解压：gunzip c mpich.tar.gz 　tar xovf-(或zcat mpich.tar.Z　tar xovf-)

3.进入mpich目录

4.执行：./configure为MPICH选择一套适合你的实际软硬件环境的参数组，如果你对这些默认选择的参数不满意，可以自己进行配置(具体参见MPICH的配置文档)。最好选择一个指定的目录来安装和配置MPICH，例如：

./configure -prefix=/usr/local/mpich-1.2.0

5.执行：make >&make.log 这会花一段较长的时间，不同的硬件环境花的时间也就不同，可能从10分钟到1个小时，甚至更多。

6.(可选)在工作站网络，或是一台单独的工作站，编辑mpich/util/machines/machines.xxx(xxx是MPICH对你机器体系结构取的名称，你能很容易的认出来)以反映你工作站的当地主机名。你完全可以跳过这一步。在集群中，这一步不需要。

7.(可选)编译、运行一个简单的测试程序：

cd examples/basic

make cpi

ln s ../../bin/mpirun mpirun

./mpirun np 4 cpi

此时，你就在你的系统上运行了一个MPI程序。

8.(可选)构建MPICH其余的环境，为ch_p4策略使

用安全的服务会使得任何启动速度加快，你可以执行以下命令构建：

make serv_p4

(serv_p4是一个较新的P4安全服务的版本，它包含在MPICH 1.2.0版中)，nupshot程序是upshot程序的一个更快版本，但他需要tk 3.6版的源代码。如果你有这个包，你就用以下命令可以构建它：

make nupshot

9.(可选)如果你想将MPICH安装到一个公用的地方让其它人使用它，你可以执行：

make install 或 bin/mpiinstall

你可以使用-prefix选项指定MPICH安装目录。安装后将生成include、lib、bin、sbin、www和man目录以及一个小小的示例目录，

到此你可以通告所有的用户如何编译、执行一个MPI程序。

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