Установка Kubernetes на Ubuntu 22.04

Kubernetes (K8s) — это открытая система для автоматизации развертывания, масштабирования и управления контейнерными приложениями. В данной статье описаны шаги по установке Kubernetes на операционную систему Ubuntu 22.04, включая установку Docker, инициализацию мастер-узла, подключение воркер-узлов и лучшие практики.

Предварительные требования

Перед установкой Kubernetes убедитесь, что ваша система соответствует следующим требованиям:

1. Минимум два сервера Ubuntu 22.04: Один для мастер-узла и один или больше для воркер-узлов.
2. Минимум 2 ГБ ОЗУ на каждом узле.
3. Минимум 2 CPU на каждом узле.
4. Сетевое соединение между узлами.
5. Установленный Docker (или другая контейнерная платформа).

Шаг 1: Подготовка системы

Обновите вашу систему и установите необходимые пакеты:

Объяснение:

• apt update && apt upgrade -y — обновление списка пакетов и обновление всех установленных пакетов до последних версий.
• apt install -y apt-transport-https ca-certificates curl gnupg lsb-release — установка дополнительных инструментов, необходимых для добавления новых репозиториев и управления сертификатами.

Шаг 2: Установка Docker

Kubernetes использует Docker для управления контейнерами. Установим Docker:

Проверьте установку Docker:

Объяснение:

• apt install -y docker.io — установка Docker.
• systemctl enable docker — включение Docker для автоматического запуска при загрузке системы.
• systemctl start docker — запуск службы Docker.
• docker --version — проверка установленной версии Docker.

Шаг 3: Установка kubeadm, kubelet и kubectl

Добавьте репозиторий Kubernetes и установите необходимые компоненты:

Объяснение:

• curl -fsSL https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add - — добавление ключа GPG для верификации пакетов Kubernetes.
• echo "deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list — добавление репозитория Kubernetes.
• apt update — обновление списка пакетов после добавления нового репозитория.
• apt install -y kubelet kubeadm kubectl — установка основных компонентов Kubernetes.
• apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl — предотвращение автоматического обновления компонентов Kubernetes.

Шаг 4: Настройка хоста

Отключите swap на всех узлах, так как Kubernetes не поддерживает работу с активным swap:

Объяснение:

• swapoff -a — отключение всех swap-разделов.
• sed -i '/ swap / s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab — комментирование строк с swap в файле /etc/fstab, чтобы swap не включался при перезагрузке системы.

Шаг 5: Инициализация мастер-узла

На мастер-узле выполните команду инициализации:

Пояснение:

• kubeadm init — команда для инициализации нового Kubernetes кластера.
• --pod-network-cidr=192.168.0.0/16 — указывает диапазон IP-адресов для подов.

Запишите вывод команды, так как он содержит команду для подключения воркер-узлов к кластеру.

Настройте kubectl для управления кластером:

Объяснение:

• mkdir -p $HOME/.kube — создание директории для конфигурационных файлов kubectl.
• cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config — копирование конфигурационного файла Kubernetes для kubectl.
• chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config — изменение владельца конфигурационного файла на текущего пользователя.

Шаг 6: Установка сетевого плагина

Для связи между подами установите сетевой плагин. В данном примере используем Calico:

Объяснение:

• kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml — загрузка и применение манифеста Calico для настройки сетевого плагина.

Шаг 7: Подключение воркер-узлов

На каждом воркер-узле выполните команду, полученную на этапе инициализации мастер-узла. Пример команды:

Объяснение:

• kubeadm join — команда для подключения воркер-узла к существующему Kubernetes кластеру.
• <master-ip> — IP-адрес мастер-узла.
• <token> и <hash> — значения, сгенерированные на этапе инициализации мастер-узла.

Шаг 8: Проверка состояния кластера

Проверьте состояние узлов и подов в кластере:

Объяснение:

• kubectl get nodes — отображение списка всех узлов в кластере.
• kubectl get pods --all-namespaces — отображение всех подов во всех пространствах имен.

Лучшие практики

Обеспечение безопасности кластера

1. Используйте RBAC (Role-Based Access Control) для управления доступом к ресурсам кластера.
2. Включите TLS для всех соединений внутри кластера.
3. Регулярно обновляйте компоненты Kubernetes и Docker для защиты от известных уязвимостей.
4. Используйте сети с поддержкой межкластерного шифрования, такие как Calico с IPsec.

Управление ресурсами

1. Настройте лимиты ресурсов и запросы для подов чтобы предотвратить исчерпание ресурсов кластера.
2. Используйте Namespaces для изоляции ресурсов различных приложений или команд.

Мониторинг и логирование

1. Настройте систему мониторинга с помощью Prometheus и Grafana для отслеживания состояния кластера.
2. Используйте централизованное логирование с помощью ELK Stack (Elasticsearch, Logstash, Kibana) или Fluentd.

Заключение

Теперь у вас установлен и настроен кластер Kubernetes на Ubuntu 22.04. Вы можете начинать развертывание контейнерных приложений и управлять ими с помощью Kubernetes.

Для дальнейшего изучения рекомендуется ознакомиться с официальной документацией Kubernetes и изучить основные концепции, такие как Deployment, Service, ConfigMap, Secret и т.д.