Kubernetes Cluster in Proxmox VE (AlmaLinux/CentOS): Unterschied zwischen den Versionen
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Version vom 17. Dezember 2022, 03:29 Uhr
Anleitung um ein Kubernetes Cluster innerhalb von Proxmox VE einzurichten.
Die Installation in einem VM Cluster wie Proxmox bietet sich aufgrund der Zeitersparnis an, dennoch sollte alles hier beschriebene grundsätzlich auch auf "echten" Maschinen funktionieren.
Getestet auf AlmaLinux 8
Vorbereitungen
Proxmox
Als ersten müssen zwei VMs mit AlmaLinux 8 erstellt werden.
- 1x Controller (Bsp.: k8s-ctrlr-1)
- 1x Worker (Bsp.: k8s-worker-1)
Mindestanforderungen: 2 GB RAM / 2 Cores / 32 GB Speicherplatz
Hinweis:
Viele Kubernetes Deployments nutzen MongoDB als Datenbank.
Ab MongoDB 5.0 werden keine Systeme mehr unterstützt die das AVX-Flag nicht haben.
Damit es später keine Probleme gibt, sollte als CPU daher nicht 'kvm64' sondern 'host' ausgewählt werden.
Controller und Worker
Hostname festlegen
Für den Controller .z.B.:
hostnamectl set-hostname k8s-ctrlr-1
Für die Worker-Nodes z.B.:
hostnamectl set-hostname k8s-worker-1
Zunächst prüfen wir ob alle Pakete auf dem neusten Stand sind:
dnf update
Damit Kubernetes später fleißig Container erstellen kann, muss zuerst Containerd installiert werden:
dnf install -y yum-utils
yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
dnf install containerd
Den Service auf Autostart setzen:
systemctl enable containerd
Die ggf. automatisch erzeugte config.toml ist sehr minimalistisch und enthält nicht alle nötigen Optionen. Daher löschen wir diese generieren sie neu:
rm /etc/containerd/config.toml
containerd config default | tee /etc/containerd/config.toml
Die neu erzeugte config.toml bearbeiten:
vi /etc/containerd/config.toml
Damit Kubernetes die Ressourcen(RAM/CPU) des Hosts verwalten kann, muss in der config.toml eine Option angepasst werden.
Folgenden Absatz suchen und SystemdCgroup auf true setzen (Suchen in vi mit /<Suchbegriff>)[1]:
[plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runc.options]
BinaryName = ""
CriuImagePath = ""
CriuPath = ""
CriuWorkPath = ""
IoGid = 0
IoUid = 0
NoNewKeyring = false
NoPivotRoot = false
Root = ""
ShimCgroup = ""
SystemdCgroup = false
Da die Container innerhalb von Kubernetes in einem eigenen Netzwerk laufen muss IP-Forwarding aktiviert werden:
vi /etc/sysctl.conf
Folgende Zeile am Ende einfügen, bzw. auskommentieren, falls schon vorhanden:
net.ipv4.ip_forward=1
Damit Kubernetes die internen VxLAN erstellen kann und die Pods(Container) untereinander kommunizieren können, muss das br_netfilter Modul aktiviert werden.[2] Hierfür wird eine neue Config-Datei erstellt:
vi /etc/modules-load.d/k8s.conf
Dort einfach den Namen des zu ladenden Moduls einfügen:
br_netfilter
Wenn man versucht den Kubernetes Cluster zu initialisieren kommt eine Warnung, dass der Swap noch aktiv ist und dass das für eine Produktivumgebung nicht geeignet ist. Daher deaktivieren wir ihn kurzerhand in der /etc/fstab:
vi /etc/fstab
Den Eintrag mit 'swap' suchen und mit # auskommentieren:
/dev/mapper/almalinux-root / xfs defaults 0 0
UUID=3174f8e6-0465-4aa2-8e7b-77230bfee9c6 /boot xfs defaults 0 0
#/dev/mapper/almalinux-swap none swap defaults 0 0
Anschließend noch ein Neustart um alle Änderungen zu übernehmen:
reboot
Controller
Feste IP einrichten
Grafische Oberfläche:
nmtui
Oder per Konsole (Name des Interfaces kann abweichen):
vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens18
Beispiel:
BOOTPROTO=none
IPADDR=192.168.2.65
PREFIX=24
GATEWAY=192.16.2.1
DNS1=192.168.2.1
DNS2=1.1.1.1
Hosts-Datei anpassen:
vi /etc/hosts
Die festgelegte IP mit dazugehörigem Hostnamen einfügen:
127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
192.168.2.65 k8s-ctrlr-1.my.domain k8s-ctrlr-1
Damit die Änderungen wirksam werden starten wir den Netzwerkadapter neu (Interfacename muss ggf. angepasst werden):
ifdown ens18 && ifup ens18
Falls ihr per SSH verbunden seid, wird die Sitzung getrennt und ihr müsst euch danach mit der neuen IP verbinden.
Kubernetes installieren
Controller und Worker
Zuerst das Kubernetes Repository hinzufügen:
cat <<EOF | tee /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://packages.cloud.google.com/yum/repos/kubernetes-el7-\$basearch
enabled=1
gpgcheck=1
gpgkey=https://packages.cloud.google.com/yum/doc/rpm-package-key.gpg
exclude=kubelet kubeadm kubectl
EOF
Da kubelet nicht für SELinux optimimert ist und sich eine individuelle Konfiguration sehr aufwändig gestalten kann sollte es am besten dauerhaft deaktiviert werden.
Nur so können die Container z.B. auf das Dateisystem des Hosts zugreifen.
setenforce 0
sed -i 's/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=permissive/' /etc/selinux/config
Jetzt können die Tool für den Cluster installiert werden:
dnf update
dnf install -y kubeadm kubectl kubelet --disableexcludes=kubernetes
- kubeadm / Zum initialisieren eines neuen Clusters, hinzufügen weitere Nodes und zum Updaten des Clusters
- kubectl / Kommandozeilen-Tool zum Verwalten des Clusters
- kubelet / Steuert die Kommunikation zwischen den Nodes und der API
Den kubelet beim Neustart automatisch starten:
systemctl enable kubelet
Firewall konfigurieren
Controller
firewall-cmd --permanent --add-port={6443,10250,10256,2379-2380,30000-32767}/tcp
firewall-cmd --permanent --add-port=8472/udp
firewall-cmd --permanent --add-masquerade
firewall-cmd --reload
Worker
firewall-cmd --permanent --add-port={10250,10256,30000-32767}/tcp
firewall-cmd --permanent --add-port=8472/udp
firewall-cmd --permanent --add-masquerade
firewall-cmd --reload
Jetzt ist der perfekte Zeitpunkt ein Template aus dem Worker zu erstellen, welches dann für jeden weiteren Node verwendet werden kann.
Nachdem das Template erstellt wurde und wir neue Worker erzeugt haben, können wir nun auch dort eine feste IP vergeben.
Feste IP einrichten
Grafische Oberfläche:
nmtui
Oder per Konsole (Name des Interfaces kann abweichen):
vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens18
Beispiel:
BOOTPROTO=none
IPADDR=192.168.2.67
PREFIX=24
GATEWAY=192.16.2.1
DNS1=192.168.2.1
DNS2=1.1.1.1
Den Hostnamen für die neuen Worker anpassen:
hostnamectl set-hostname k8s-worker-2
Hosts-Datei anpassen:
vi /etc/hosts
Die festgelegte IP mit dazugehörigem Hostnamen einfügen:
127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
192.168.2.67 k8s-worker-2.my.domain k8s-worker-2
Damit die Änderungen wirksam werden starten wir den Netzwerkadapter neu (Interfacename muss ggf. angepasst werden):
ifdown ens18 && ifup ens18
Falls ihr per SSH verbunden seid, wird die Sitzung getrennt und ihr müsst euch danach mit der neuen IP verbinden.
Wenn alle VMs aus dem selben Template erstellt wurden, muss auf den Nodes die 'machine-id' neu generiert werden damit sie nicht identisch sind.
rm /etc/machine-id
systemd-machine-id-setup
Als Rückmeldung sollte folgendes kommen:
Initializing machine ID from KVM UUID
Das bedeutet, dass die machine-id aus der UUID der Proxmox VM generiert wurde.
Controller
Nun endlich kann der Cluster initialisiert werden:
kubeadm init --control-plane-endpoint=<Controller-IP> --node-name k8s-ctrlr-1 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
--control-plane-endpoint / Die IP des Controllers (In diesem Beispiel 192.168.2.65)
--node-name / Der Hostname des Controllers (In diesem Beispiel k8s-ctrlr-1)
--pod-network-cidr / Der interne IP Adressraum für die Pods. (Sollte nicht geändert werden)
Damit ein normaler Linux User auf dem Controller Administrativen Zugriff auf den Cluster hat müssen folgende Befehle ausgeführt werden:
mkdir -p $HOME/.kube
cp /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
Wenn ihr als root angemeldet seid muss nur folgender Befehl ausgeführt werden:
export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf
Damit das nicht bei jeder neuen Sitzung wiederholt werden muss, kann die Zeile am Ende von .bash_profile eingefügt werden:
vi ~/.bash_profile
Die Join Kommandos brauch man sich nicht zu speichern, da der Token jederzeit mit kubeadm token create --print-join-command neu generiert werden kann.
Mit kubectl get nodes kann überprüft werden ob der Controller läuft:
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
k8s-ctrlr-1 Ready control-plane 8m7s v1.26.0
Es kann ein, zwei Minuten dauern bis der Status READY ist.
Als erster müssen wir auf unserem neuem Cluster den flannel-Agent installieren.
Dieser ist so eine Art interner Router der den Nodes eigene Subnetze zuweist, aus welchen sich die Pods dann ihre IP-Adressen beziehen.
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/flannel-io/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
Jetzt können die Worker zu dem Cluster hinzugefügt werden.
Dazu auf dem Controller folgenden Befehl ausführen um ein neues Join-Kommando zu bekommen:
kubeadm token create --print-join-command
Worker
Den neu generierten Join-Befehl auf jedem Worker ausführen:
kubeadm join 192.168.2.65:6443 --token b1j6iu.s91gq99vytd2x096 --discovery-token-ca-cert-hash sha256:244dcacceb61419bc00d6dff2bea8ec694732be1d03b289308a58436da5e17d0
Auf dem Controller kann mit kubectl get nodes überprüft werden ob der Worker registriert wurde:
kubectl get nodes
Ausgabe:
k8s-ctrlr Ready control-plane 19m v1.26.0
k8s-node-1 Ready <none> 3m1s v1.26.0
Es kann ein, zwei Minuten dauern bis der Status READY ist.
Dashboard
Installation
Das Kubernetes Dashboard ist standardmäßig nicht installiert.
Zum Betrieb ist es nicht notwendig aber es eignet sich hervorragend zur Fehlersuche oder um YAML-Skripte auszuführen.
Mit folgendem Befehl kann das Dashboard installiert werden.
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.6.1/aio/deploy/recommended.yaml
Nach ein paar Minuten sollten die Pods laufen und das Dashboard ist über https://localhost:<NodePort> erreichbar.
Damit man auch über das LAN Zugriff hat muss der Dashboard Service angepasst werden.
Den Dashboard Service editieren:
kubectl -n kubernetes-dashboard edit service kubernetes-dashboard
-n kubernetes-dashboard / Das Dashboard erzeugt standardmäßig einen neuen Namespace. Um auf den Service zugreifen zu können, muss dieser im Befehl mit angegeben werden.
Den Parameter type: ClusterIP in NodePort ändern:
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
annotations:
kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration: |
{"apiVersion":"v1","kind":"Service","metadata":{"annotations":{},"labels":{"k8s-app":"kubernetes-dashboard"},"name":"kubernetes-dashboard","namespace":"kubernetes-dashboard"},"spec":{"ports":[{"port":443,"targetPort":8443}],"selector":{"k8s-app":"kubernetes-dashboard"}}}
creationTimestamp: "2022-12-14T23:09:44Z"
labels:
k8s-app: kubernetes-dashboard
name: kubernetes-dashboard
namespace: kubernetes-dashboard
resourceVersion: "23315"
uid: 5011d061-dce0-4e4e-a245-3de3eac0a77c
spec:
clusterIP: 10.109.124.10
clusterIPs:
- 10.109.124.10
externalTrafficPolicy: Cluster
internalTrafficPolicy: Cluster
ipFamilies:
- IPv4
ipFamilyPolicy: SingleStack
ports:
- nodePort: 31293
port: 443
protocol: TCP
targetPort: 8443
selector:
k8s-app: kubernetes-dashboard
sessionAffinity: None
type: ClusterIP # Ändern in NodePort
status:
loadBalancer: {}
Mit folgendem Befehl kann überprüft werden auf welchem Port der Service läuft:
kubectl get service -n kubernetes-dashboard
In diesem Fall ist der Port 31447:
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
dashboard-metrics-scraper ClusterIP 10.101.128.128 <none> 8000/TCP 10m
kubernetes-dashboard NodePort 10.96.102.224 <none> 443:31447/TCP 10m
Das Dashboard sollte jetzt über https://<Node-IP>:31447 erreichbar sein.
Als Node-IP kann jede IP von einem der Hosts genommen werden.# Create admin-user
Benutzer Anmeldung
Service Account[3]
Nur für Testzwecke, da ein Service Account mit Admin-Rechten ein Sicherheitsrisiko darstellt.
Auf dem Controller in einem beliebigen Ordner folgende Dateien anlegen:
admin-user.yaml
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
name: admin-user
namespace: kubernetes-dashboard
cluster-admin.yaml
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
name: admin-user
roleRef:
apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
kind: ClusterRole
name: cluster-admin
subjects:
- kind: ServiceAccount
name: admin-user
namespace: kubernetes-dashboard
Anschließend die Konfiguration übernehmen:
kubectl apply -f admin-user.yaml
kubectl apply -f cluster-admin.yaml
Jetzt haben wir einen Service Account mit dem Namen 'admin-user' und Administrator Berechtigung angelegt. Um einen Token für die Anmeldung im Dashboard zu generieren reicht folgender Befehl:
kubectl -n kubernetes-dashboard create token admin-user
Keycloak (OIDC)
Folgt...
Metrics Server installieren / https://www.scmgalaxy.com/tutorials/kubernetes-metrics-server-error-readiness-probe-failed-http-probe-failed-with-statuscode/
Das Installations Manifest für den Metrics-Server herunterladen:
curl https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server/releases/latest/download/components.yaml -o components.yaml
- Modify and add "- --kubelet-insecure-tls" in deployment.spec.template.spec.containers.args
kubectl apply -f components.yaml
###############################
###Speziell gitlab
###############################
# DNS zur gitlab-runner config
[runners.kubernetes.dns_config]
nameservers = [
"10.16.0.3",
"10.16.0.4"
]
Weiterführende Link
Quellen
https://www.youtube.com/watch?v=U1VzcjCB_sY
https://docs.docker.com/engine/install/centos/
https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/install-kubeadm/
https://www.thegeekdiary.com/how-to-access-kubernetes-dashboard-externally/