Bare Metal 在 Ubuntu 上安裝 Kubernetes

2019-04-18

Docker

在安裝 Kubernetes 前要先安裝好 Docker，可以參考這篇：

在 Ubuntu 18.04 上安裝 Docker CE

Kubeadm

kubeadm 負責管理節點，可以透過方便的指令將電腦加入 cluster，在這裡我們先定義：

  • Master：代表主結點，負責控制與分發任務
  • Node：代表子結點，負責執行 Master 所分發的任務

[Master, Node] 安裝 Kubeadm 需要 root 權限：

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sudo su -

[Master, Node] 安裝 kubeadm：

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curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | apt-key add -
echo "deb http://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" > /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
apt update
apt install -y kubeadm

apt 安裝 kubeadm 完後會連同 kubelet 跟 kubectl 一起安裝。

[Master] 在 Master 節點上初始化 Kubernetes：

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kubeadm init --pod-network-cidr 10.244.0.0/16

因為我們是使用 flannel，所以必須加上 --pod-network-cidr。

我們這邊選擇 flannel 的是因為 flannel 支援 arm。

如果要透過 WIFI 連接網路的話，需要加上 --apiserver-advertise-address=<wifi-ip-address> 參數到 kubeadm init 指令上。

執行 kubeadm init 之後會有一行 kubeadm join，如果弄丟的話，可以執行下面指令獲得：

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kubeadm token create --print-join-command

[Node] 然後把其他的 node 加進來：

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kubeadm join 192.168.0.11:6443 --token 3c564d.6q2we53btzqmf1ew \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:a5480dcd68ec2ff27885932ac80d33aaa0390d295d4834032cc1eb554de3d5d2

[Master, Node] 離開 root：

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exit

Kubectl

[Master] 回到使用者模式後執行：

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

將 admin.conf 放置到 ~/.kube/config 就會自動抓取設定檔。

[Master] 安裝 flannel，相關文件在 CoreOS 上：

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kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/bc79dd1505b0c8681ece4de4c0d86c5cd2643275/Documentation/kube-flannel.yml

[Master] 查看目前節點：

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$ kubectl get nodes
NAME            STATUS   ROLES    AGE   VERSION
akiicat         Ready    master   77m   v1.14.1
akiicat-node2   Ready    <none>   51s   v1.14.1

測試

執行一些簡單的容器：

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kubectl run kuard --image=gcr.io/kuar-demo/kuard-amd64:blue --replicas=3

查看 pods 是否有在運行

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$ kubectl get pods
NAME                         READY   STATUS             RESTARTS   AGE
kuard-6cdb64fdcd-7bfgq       1/1     Running            0          17s
kuard-6cdb64fdcd-82mtv       1/1     Running            0          17s
kuard-6cdb64fdcd-rhxp2       1/1     Running            0          17s

使用 LoadBalancer 暴露它：

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kubectl expose deployment kuard --type=LoadBalancer --port=80 --target-port=8080

查看 Service

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$ kubectl describe service/kuard
Name:                     kuard
...
Type:                     LoadBalancer
IP:                       10.109.141.84
Port:                     <unset>  8080/TCP
TargetPort:               8080/TCP
NodePort:                 <unset>  30034/TCP
Endpoints:                10.244.1.5:8080,10.244.1.6:8080,10.244.1.7:8080
Session Affinity:         None
External Traffic Policy:  Cluster
Events:                   <none>

使用 curl 連到 pod 的 endpoint：

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$ curl 10.244.1.5:8080
Hostname: kuard-1-6cdb64fdcd-7bfgq
...

Trouble Shooting

Swap Error

當你用 root 權限執行 kubeadm init 時，會出現 ERROR Swap 的錯誤：

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# kubeadm init --pod-network-cidr 10.244.0.0/16
[init] Using Kubernetes version: v1.14.1
[preflight] Running pre-flight checks
[preflight] WARNING: Couldn't create the interface used for talking to the container runtime: docker is required for container runtime: exec: "docker": executable file not found in $PATH
error execution phase preflight: [preflight] Some fatal errors occurred:
	[ERROR FileContent--proc-sys-net-bridge-bridge-nf-call-iptables]: /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-iptables does not exist
	[ERROR FileContent--proc-sys-net-ipv4-ip_forward]: /proc/sys/net/ipv4/ip_forward contents are not set to 1
	[ERROR Swap]: running with swap on is not supported. Please disable swap
[preflight] If you know what you are doing, you can make a check non-fatal with `--ignore-preflight-errors=...`

如果啟用 swap 的話，當你記憶體不夠用的時候，OS 會先把暫時沒有用的資料存到硬碟裡，又稱作為 swap out。相反，OS 需要用到剛剛存在硬碟裡的資料，則會把資料再載入回記憶體裡面，又稱作為 swap in。

使用 Kubenetes 的時候需要停用 swap 這個功能：

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swapoff -a

相關討論在 Github 的 issue 上。

上面的設定在重新開機之後就會失效 swap，要將 swap 完全關掉的話，需編輯 /etc/fstab 這個檔案，將 mount point 在 / 的項目註解掉：

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# /etc/fstab
# UUID=10e56f7b-7b40-4b10-8029-642badc59ce9  /    ext4    errors=remount-ro 0       1

exec format error

由於 CPU 有分 Intel 跟 Arm 的架構，這個問題會發生是因為 Docker image files 是基於某個特定的架構。也就是說，在 Intel 上建立的 Docker file 只能在 Intel 上執行；在 Arm32 上建立的 Docker file 只能在 Arm32 上執行。

所以當你使用 kubectl logs 查看某個 pod 出現如下的錯誤時：

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$ kubectl logs pod/kuard-777c5775cd-lg7kc
standard_init_linux.go:207: exec user process caused "exec format error"

確認你的 Docker image 有支援你 CPU 的架構

Stackoverflow 上的討論

Reference

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