使用kubeadm搭建生产环境的单master节点k8s集群-详细搭建指南

# 1. 简介

## 1.1 什么是kubeadm？
Kubeadm 是一个 Kubernetes 安装工具，旨在简化 Kubernetes 集群的部署过程。通过 kubeadm，用户可以轻松地搭建一个符合最佳实践标准的 Kubernetes 集群。

## 1.2 为什么选择单master节点k8s集群？
在某些场景下，单 Master 节点的 Kubernetes 集群可能是更合适的选择。对于小型应用、开发、测试环境，单 Master 节点可以提供足够的功能，同时减少了部署和维护的复杂性。

## 1.3 本文的目标与范围
本文旨在指导读者如何使用 kubeadm 部署单 Master 节点的 Kubernetes 集群，涵盖了环境准备、k8s 集群部署、持久化存储配置、高可用性与安全性设置以及运维与监控等方面。读者将学会如何通过简单的步骤搭建一个稳定高效的 Kubernetes 集群。

# 2. 准备工作

在部署单master节点Kubernetes集群之前，需要完成一些准备工作。这包括准备硬件和软件要求、安装操作系统和必要的软件、配置网络和主机名、配置Docker、配置kubeadm、kubelet和kubectl等。

#### 2.1 硬件和软件要求

在选择硬件时，需要考虑Kubernetes集群的规模和预期的工作负载。通常，建议至少具备以下硬件配置：
- Master节点：2个CPU核心，4GB内存，50GB磁盘空间
- Worker节点：2个CPU核心， 2GB内存，50GB磁盘空间

另外，确保操作系统为Ubuntu 18.04/20.04或CentOS 7/8，并且具备以下软件要求：
- Docker 18.06或更高版本
- kubeadm、kubelet和kubectl最新稳定版本

#### 2.2 安装操作系统和必要的软件

首先，在所有节点上安装所选操作系统，并确保其更新到最新版本。然后，安装Docker并启动服务。以下是在Ubuntu 18.04上安装Docker的示例命令：

# 更新包索引
sudo apt update

# 安装依赖
sudo apt install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common

# 添加Docker官方 GPG 密钥
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

# 添加Docker存储库
sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"

# 安装Docker
sudo apt update
sudo apt install docker-ce

#### 2.3 配置网络和主机名

对于Kubernetes集群来说，确保所有节点可以相互通信是至关重要的。因此，需要配置节点的网络和主机名。在每个节点上，编辑 `/etc/hosts` 文件，添加其他节点的IP地址和主机名。

sudo nano /etc/hosts

# 添加节点的IP地址和主机名
<IP 地址>   <主机名>

#### 2.4 配置Docker

在所有节点上配置Docker，确保Docker服务按预期运行。可以通过修改Docker配置文件来指定Docker的镜像加速器、存储驱动等参数来优化Docker的性能和稳定性。

#### 2.5 配置kubeadm、kubelet和kubectl

在每个节点上安装和配置`kubeadm`、`kubelet`和`kubectl`，这些工具将用于部署和管理Kubernetes集群。以下是在Ubuntu上安装`kubeadm`、`kubelet`和`kubectl`的示例命令：

# 安装 kubeadm、kubelet 和 kubectl
sudo apt update && sudo apt install -y apt-transport-https curl
curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
cat <<EOF | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main
EOF
sudo apt update
sudo apt install -y kubelet kubeadm kubectl
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

至此，准备工作完成，接下来将进行Kubernetes集群的部署和配置。

# 3. 部署k8s集群

在本节中，我们将详细介绍如何使用kubeadm工具来部署一个单master节点的Kubernetes集群。

#### 3.1 初始化Ma