在當今的雲端時代，Kubernetes（簡稱 K8s）作為 Open source 的 container (容器) 編排平台，已經成為許多企業和開發者的首選。它為應用程式的部署、擴展和管理提供了一個強大且靈活的解決方案。
本篇文章將詳細介紹如何在地端 (On-premise, self-host) 伺服器上搭建 Kubernetes 環境，我們將介紹所有必要的步驟，包括環境設置、安裝必要的套件、建立節點與部署應用程式。這將是一個完整的實錄，讓讀者能夠透過這篇文章深入瞭解 K8s 的建置與運作。

若是測試環境，請使用 虛擬機 (Virtual machine, VM) 來建置，
你可以用你喜歡的虛擬機程式來架設，例如 VMWare Workstation, VirtualBox 都可以，我是使用 Promox VE 裡面的 VM 功能來完成。
測試穩定再架設實體機也不遲。

順帶一提，以下這個方式安裝方式為 Bare-metal （裸金屬、裸機）的安裝方式，
這個也叫做 Vanilla Kubernetes （翻譯：單純的 Kubernetes 安裝），
如果在其他教學有看到這樣的詞彙的話，可以意識過來。

安裝地圖

Docker 跟 Kubernetes (K8s) 發展至今，百家爭鳴，門派也很多，
安裝部署方式也不盡相同，為了避免初學者混肴，
先幫你預先選好各種所需要的元件：

作業系統

Ubuntu Linux 22.04.2 LTS (Jammy Jellyfish)

服務們

kubelet
Container 運行環境 (Container Runtime)：docker
cgroup drivers: 確認為 systemd (cgroup drivers v2)
CRI (Container Runtime Interface)：使用 cri-dockerd
CNI (Container Network Interface)：使用 Flannel

指令們

kubectl
kubeadm

這篇主要關注在如何架設 Kubernetes 叢集，
除此之外，你還需要一個配合的共用儲存空間，叢集都可以存取到的儲存空間（檔案伺服器）
可以用 TrueNAS 架設一個。

虛擬機硬體建置

這邊是我 虛擬機 (VM) 的硬體部分建置設定

2 CPU
4GB Ram
8GB Disk 以上，建議 10GB 較穩定

註：經過測試，不要用 Promox VE 裡的 LXC Container 功能架設，
會有非常多的問題，包含權限切不乾淨等。

到時候要建立三台 VM，一台 Control Node 跟二台 Worker Node ，這是最小叢集的配置。
可以先安裝一個母版，到時候用複製 VM 的方式來達成。

虛擬機作業系統 – Ubuntu

作業系統可以是不同的發行版，我這邊用 Ubuntu 來做三台虛擬機的作業系統。

Ubuntu 可從官網下載
https://releases.ubuntu.com/

截稿時的最新 LTS 版本為 Ubuntu 22.04.2 LTS (Jammy Jellyfish)

使用 Server install image (檔名：ubuntu-22.04.2-live-server-amd64.iso) 來安裝

只安裝 SSH Server 就好，其他都先不要。
然後選項裡面有個 docker 實測發現在後續的步驟會有一些問題，請不要偷懶勾上。

<每台都做> 關掉 swap

這步驟不分角色，三台都要做

https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/install-kubeadm/

根據 kubeadm 的安裝文件，他有特別指示

MUST disable swap in order for the kubelet to work properly.

必須要關掉 swap 才能正確運作。

所以我們用以下指令永久關閉 Swap

$ sudo sysctl -w vm.swappiness=0

暫時關閉 swap 可以用 swapoff 指令

$ sudo swapoff -a

確認 swap

用 sysctl 的方式來列出目前 swppiness 設定值

$ sysctl vm.swappiness

或者用列檔案方式列出

$ cat /proc/sys/vm/swappiness

<每台都做> 安裝 Docker

Docker 不分角色，三台都要裝

安裝文件：
https://docs.docker.com/engine/install/ubuntu/

小弟整理的一鍵安裝指令
（科技發展迅速，整理的安裝文件有可能會過時，如果有更新版，請參考官方文件）

$ sudo apt update -y && \
sudo apt install -y ca-certificates curl gnupg && \
sudo install -m 0755 -d /etc/apt/keyrings && \
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/docker.gpg && \
sudo chmod a+r /etc/apt/keyrings/docker.gpg && \
echo "deb [arch="$(dpkg --print-architecture)" signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu "$(. /etc/os-release && echo "$VERSION_CODENAME")" stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null && \
sudo apt update -y && \
sudo apt install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin

修改 daemon.json 讓跳開預設網段
(如果沒有該檔案請自行新增之)

$ sudo vi /etc/docker/daemon.json

內容為

{
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "tag": "{{.Name}}",
    "max-size": "2m",
    "max-file": "2"
  },
  "default-address-pools": [
    {
      "base": "172.31.0.0/16",
      "size": 24
    }
  ],
  "bip": "172.7.0.1/16"
}

預設開機啟動

$ sudo systemctl enable docker && \
sudo systemctl start docker

驗證 Docker

可用 systemctl 指令查看是否有正常執行

$ sudo systemctl status docker

看看是否有 Running

可以用 docker ps 查看目前所有運行中的 container

$ docker ps

是否能夠正常顯示列表，若是初次安裝，列表是空的很正常。

Docker 版本

留下當時截稿的 Docker 版本給大家參考

# docker version
Client: Docker Engine - Community
 Version:           23.0.5
 API version:       1.42
 Go version:        go1.19.8
 Git commit:        bc4487a
 Built:             Wed Apr 26 16:21:07 2023
 OS/Arch:           linux/amd64
 Context:           default

Server: Docker Engine - Community
 Engine:
  Version:          23.0.5
  API version:      1.42 (minimum version 1.12)
  Go version:       go1.19.8
  Git commit:       94d3ad6
  Built:            Wed Apr 26 16:21:07 2023
  OS/Arch:          linux/amd64
  Experimental:     false
 containerd:
  Version:          1.6.20
  GitCommit:        2806fc1057397dbaeefbea0e4e17bddfbd388f38
 runc:
  Version:          1.1.5
  GitCommit:        v1.1.5-0-gf19387a
 docker-init:
  Version:          0.19.0
  GitCommit:        de40ad0

<每台都做> 安裝 `kubelet`、`kubeadm`、`kubectl` 三兄弟

安裝文件：
https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/install-kubeadm/

小弟整理的安裝指令

$ sudo apt update -y && \
sudo apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl && \
curl -fsSL https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.28/deb/Release.key | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg && \
echo 'deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg] https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.28/deb/ /' | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list && \
sudo apt-get update -y && \
sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl && \
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

（科技發展迅速，整理的安裝文件有可能會過時，如果有更新版，請參考官方文件）

目前安裝的版本是 kubelet 1.27.1

<每台都做> 安裝 Container Runtime Interface (CRI) – cri-dockerd

這步驟不分角色，三台都要裝

https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/container-runtimes/

我們用 Docker Engine 推薦的 cri-dockerd

說明文件：
https://kubernetes.io/docs/tasks/administer-cluster/migrating-from-dockershim/migrate-dockershim-dockerd/#what-is-cri-dockerd

在 release 頁面找到最新版，並符合您的版本的執行檔，下載並安裝

用 deb 檔案安裝

以筆者為例，筆者用的是 Ubuntu 22.04.1 LTS (Jammy Jellyfish)
代號為 Jammy 當時最新版為 v0.3.0

所以找到了 cri-dockerd_0.3.0.3-0.ubuntu-jammy_amd64.deb
這個檔案

下載安裝檔並解開安裝
（抱歉，這套件目前沒收錄在 apt-get 套件管理程式裡，沒辦法直接 apt install）

$ wget https://github.com/Mirantis/cri-dockerd/releases/download/v0.3.4/cri-dockerd_0.3.4.3-0.ubuntu-jammy_amd64.deb && \
sudo dpkg -i cri-dockerd_0.3.4.3-0.ubuntu-jammy_amd64.deb

然後請 systemctl 重新載入 daemon
最後啟動服務

$ systemctl daemon-reload && \
systemctl enable cri-docker.service && \
systemctl start cri-docker.service

從官網手動安裝 Golang

如果你的 apt-get 套件庫的 Golang 不夠新的話
我在 Redhat 那邊有遇到這情況，我把說明文件先放在這裡

到 Golang 的官網下載最新版本的 Golang 例如 1.23.2

$ wget https://go.dev/dl/go1.23.2.linux-amd64.tar.gz

解壓縮 go1.23.2.linux-amd64.tar.gz 檔案，會得到 go 資料夾，把他搬到對應位置

$ tar zxvf go1.23.2.linux-amd64.tar.gz
sudo mv go /usr/lib/golang

然後建立捷徑

$ sudo ln -s /usr/lib/golang/bin/go /usr/bin/go

使用 go version 來確認版本

$ go version
go version go1.23.2 linux/amd64

手動編譯安裝 cri-dockerd

如果是 Ubuntu 24.04.1 LTS (Noble Numbat)
如果找不到你的版本，可能要手動編譯並安裝

以下是官方文件提供的步驟
https://github.com/mirantis/cri-dockerd#build-and-install
https://mirantis.github.io/cri-dockerd/usage/install-manually/

安裝 make 與 golang 套件

$ sudo apt install -y make golang

用 git clone 最新的版本

$ git clone https://github.com/Mirantis/cri-dockerd.git

編譯它 (compile)

$ cd cri-dockerd && \
make cri-dockerd

安裝

cd cri-dockerd && \
mkdir -p /usr/local/bin && \
install -o root -g root -m 0755 cri-dockerd /usr/local/bin/cri-dockerd && \
install packaging/systemd/* /etc/systemd/system && \
sed -i -e 's,/usr/bin/cri-dockerd,/usr/local/bin/cri-dockerd,' /etc/systemd/system/cri-docker.service

然後請 systemctl 重新載入 daemon
最後啟動服務

$ sudo systemctl daemon-reload && \
sudo systemctl enable --now cri-docker

如果是服務更新版本，需要重啟服務

$ sudo systemctl restart cri-docker

驗證 cri-docker

可用 systemctl 指令確認是否有正常運行

$ sudo systemctl status cri-docker

確認有 Running

確認版本號

$ cri-dockerd --version
cri-dockerd 0.3.12-16-gebd9de06 (ebd9de06)

裝完就會有 unix:///var/run/cri-dockerd.sock

這邊補充，其實有網友發了 Pull request，但一直沒過
https://github.com/Mirantis/cri-dockerd/pull/394
也有網友詢問 RHEL 9.4 與 Ubuntu 24.04 的做法
RHEL 9.4
https://github.com/Mirantis/cri-dockerd/issues/368
Ubuntu 24.04
https://github.com/Mirantis/cri-dockerd/issues/361

複製虛擬機 (VM)

這邊步驟就是將單純的將虛擬機 (VM) 複製二份成三台，並全部啟動。
以下分別闡述複製完要做的事情

重新產生 Machine-id

用以下指令重新產生 Machine-id

$ sudo rm /etc/machine-id && \
sudo systemd-machine-id-setup

修改 Hostname (主機名稱)

$ sudo vi /etc/hostname

分別改成對應的主機名稱

重新設定 ssh，產生全新的 known-host

sudo dpkg-reconfigure openssh-server

確認 Machine-id

sudo cat /sys/class/dmi/id/product_uuid

確認 Hostname

$ hostname

確認網卡 Mac address 位址

ip link

或者

ifconfig

都可以，如果沒有 ifconfig 指令要安裝 net-tools

apt install -y net-tools

https://superuser.com/questions/636924/regenerate-linux-host-fingerprint

如果有需要的話，可以用 dhclient 指令重新取 DHCP 的 IP
（基本上你重新產生 Machine-id 的話，就會視為別台電腦了）

$ sudo dhclient -r

<每台都做> 設定主機對應

叢集的三台機器做出來，還不知道彼此，
這邊用 /etc/hosts 檔案來讓主機們各自找到彼此

$ sudo vi /etc/hosts

根據每台主機的 IP 位址與主機名稱

192.168.1.100   k8s-ctrl
192.168.1.101   k8s-node1
192.168.1.102   k8s-node2

IP 位址在前，主機名稱在後，用 tab 分隔。

先整理好內容，再各自寫在每一台上面，每一台主機都會看到同一份資料。

確認 cgroup drivers 為 systemd

https://stackoverflow.com/questions/45708175/kubelet-failed-with-kubelet-cgroup-driver-cgroupfs-is-different-from-docker-c

直接講結論，目前最新使用的是 systemd (cgroup Version: 2)

查看 docker 的 cgroup

# docker info | grep -i cgroup

 Cgroup Driver: systemd
 Cgroup Version: 2
  cgroupns

查看 kubelet 的 cgroup

$ sudo cat /var/lib/kubelet/config.yaml | grep cgroup

cgroupDriver: systemd

可以確認是否為 systemd (cgroup Version: 2)

如果 docker 不為 systemd

可以在 daemon.json手動加上

$ sudo vi /etc/docker/daemon.json

這個段落

 "exec-opts": [
    "native.cgroupdriver=systemd"
  ],

重啟 docker

$ sudo systemctl restart docker

如果 kubelet 不為 systemd 就手動修改之

$ sudo vi /var/lib/kubelet/config.yaml

重啟 kubelet

$ sudo systemctl restart kubelet

<每台都做> 設定網路雜項值

根據文件：
https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/container-runtimes/#forwarding-ipv4-and-letting-iptables-see-bridged-traffic

這邊設定網路連線轉發 IPv4 位址並讓 iptables 查看橋接器的流量

用文件提供的指令操作，等等一句一句解釋：

$ cat <<EOF | sudo tee /etc/modules-load.d/k8s.conf
overlay
br_netfilter
EOF

請 Kubernetes (K8s) 引用載入 br_netfilter, overlay 二個核心模組

$ sudo modprobe overlay
$ sudo modprobe br_netfilter

啟用 br_netfilter, overlay 二個核心模組

$ cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-iptables  = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.ipv4.ip_forward                 = 1
EOF

設定轉發 IPv4 位址，讓 iptables 查看橋接器的流量

$ sudo sysctl --system

再不起重新啟動電腦情況下，套用設定值

檢查驗證

檢查 br_netfilter, overlay 二個核心模組有沒有被正確載入可以用以下二個指令

$ lsmod | grep br_netfilter
$ lsmod | grep overlay

檢查

net.bridge.bridge-nf-call-iptables
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables
net.ipv4.ip_forward

這幾個系統變數是否有設定為 1，可以用 sysctl 指令來檢查：

$ sysctl net.bridge.bridge-nf-call-iptables net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables net.ipv4.ip_forward

設定 Control plane node（控制平台） (舊名 Master node)

終於要來設定 Control plane (控制平台) 了，如果有其他教學看到 Master node 的話，
別擔心，指的是同一件事情。

利用 kubeadm init 指令來初始化，並代入這些參數：

$ sudo kubeadm init \
    --control-plane-endpoint=192.168.1.100 \
    --apiserver-advertise-address=192.168.1.100 \
    --node-name k8s-ctrl \
    --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
    --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock

參數說明

control-plane-endpoint
指明 Control plane (控制平台) 是哪個網址，這邊設定好目前這台 IP 位址即可，假設為 192.168.1.100
（這設定值可省略）
apiserver-advertise-address
指明 API server 的廣播地址，預設就是 Control plane (控制平台) IP 位址，假設為 192.168.1.100
（這設定值可省略）
node-name
指明 Control plane (控制平台) 的名字，這裡跟主機名稱一致即可。
pod-network-cidr
指明 pod 內部網路使用的網段，這邊因為配合 Flannel CNI，請保留 10.244.0.0/16 請不要修改。
cri-socket
指明使用的 CRI 使用 unix:///var/run/cri-dockerd.sock 這設定值 請不要修改。

記錄一下運作的樣子

# kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock

[init] Using Kubernetes version: v1.27.1
[preflight] Running pre-flight checks
[preflight] Pulling images required for setting up a Kubernetes cluster
[preflight] This might take a minute or two, depending on the speed of your internet connection
[preflight] You can also perform this action in beforehand using 'kubeadm config images pull'
W0503 18:35:29.693213    1321 images.go:80] could not find officially supported version of etcd for Kubernetes v1.27.1, falling back to the nearest etcd version (3.5.7-0)
W0503 18:35:46.627127    1321 checks.go:835] detected that the sandbox image "registry.k8s.io/pause:3.6" of the container runtime is inconsistent with that used by kubeadm. It is recommended that using "registry.k8s.io/pause:3.9" as the CRI sandbox image.
[certs] Using certificateDir folder "/etc/kubernetes/pki"
[certs] Generating "ca" certificate and key
[certs] Generating "apiserver" certificate and key
[certs] apiserver serving cert is signed for DNS names [k8s-ctrl kubernetes kubernetes.default kubernetes.default.svc kubernetes.default.svc.cluster.local] and IPs [10.96.0.1 192.168.1.100]
[certs] Generating "apiserver-kubelet-client" certificate and key
[certs] Generating "front-proxy-ca" certificate and key
[certs] Generating "front-proxy-client" certificate and key
[certs] Generating "etcd/ca" certificate and key
[certs] Generating "etcd/server" certificate and key
[certs] etcd/server serving cert is signed for DNS names [k8s-ctrl localhost] and IPs [192.168.1.100 127.0.0.1 ::1]
[certs] Generating "etcd/peer" certificate and key
[certs] etcd/peer serving cert is signed for DNS names [k8s-ctrl localhost] and IPs [192.168.1.100 127.0.0.1 ::1]
[certs] Generating "etcd/healthcheck-client" certificate and key
[certs] Generating "apiserver-etcd-client" certificate and key
[certs] Generating "sa" key and public key
[kubeconfig] Using kubeconfig folder "/etc/kubernetes"
[kubeconfig] Writing "admin.conf" kubeconfig file
[kubeconfig] Writing "kubelet.conf" kubeconfig file
[kubeconfig] Writing "controller-manager.conf" kubeconfig file
[kubeconfig] Writing "scheduler.conf" kubeconfig file
[kubelet-start] Writing kubelet environment file with flags to file "/var/lib/kubelet/kubeadm-flags.env"
[kubelet-start] Writing kubelet configuration to file "/var/lib/kubelet/config.yaml"
[kubelet-start] Starting the kubelet
[control-plane] Using manifest folder "/etc/kubernetes/manifests"
[control-plane] Creating static Pod manifest for "kube-apiserver"
[control-plane] Creating static Pod manifest for "kube-controller-manager"
[control-plane] Creating static Pod manifest for "kube-scheduler"
[etcd] Creating static Pod manifest for local etcd in "/etc/kubernetes/manifests"
W0503 18:36:08.496065    1321 images.go:80] could not find officially supported version of etcd for Kubernetes v1.27.1, falling back to the nearest etcd version (3.5.7-0)
[wait-control-plane] Waiting for the kubelet to boot up the control plane as static Pods from directory "/etc/kubernetes/manifests". This can take up to 4m0s
[apiclient] All control plane components are healthy after 8.502958 seconds
[upload-config] Storing the configuration used in ConfigMap "kubeadm-config" in the "kube-system" Namespace
[kubelet] Creating a ConfigMap "kubelet-config" in namespace kube-system with the configuration for the kubelets in the cluster
[upload-certs] Skipping phase. Please see --upload-certs
[mark-control-plane] Marking the node k8s-ctrl as control-plane by adding the labels: [node-role.kubernetes.io/control-plane node.kubernetes.io/exclude-from-external-load-balancers]
[mark-control-plane] Marking the node k8s-ctrl as control-plane by adding the taints [node-role.kubernetes.io/control-plane:NoSchedule]
[bootstrap-token] Using token: c1hnqs.c4imcnzqxqry62d0
[bootstrap-token] Configuring bootstrap tokens, cluster-info ConfigMap, RBAC Roles
[bootstrap-token] Configured RBAC rules to allow Node Bootstrap tokens to get nodes
[bootstrap-token] Configured RBAC rules to allow Node Bootstrap tokens to post CSRs in order for nodes to get long term certificate credentials
[bootstrap-token] Configured RBAC rules to allow the csrapprover controller automatically approve CSRs from a Node Bootstrap Token
[bootstrap-token] Configured RBAC rules to allow certificate rotation for all node client certificates in the cluster
[bootstrap-token] Creating the "cluster-info" ConfigMap in the "kube-public" namespace
[kubelet-finalize] Updating "/etc/kubernetes/kubelet.conf" to point to a rotatable kubelet client certificate and key
[addons] Applied essential addon: CoreDNS
[addons] Applied essential addon: kube-proxy

Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!

To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:

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

Alternatively, if you are the root user, you can run:

  export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf

You should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:
  https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/

Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:

kubeadm join 192.168.1.100:6443 --token cxxxxs.c4xxxxxxxxxxxxd0 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:103d7xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx5b1b6

如果沒意外的話，完成之後會看到

Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!

別太高興，設定還沒完，先把 kubeadm join 語句先存起來備用

然後依照步驟，
若是 root 使用者，

在 .bash_profile 或者 .zsh_profile 設定環境變數

$ export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf

若是一般使用者，請依照指令依序設定

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

註：加入 token 是有期限的，如果隔太久沒有整個步驟做完，
或者忘記了、被洗掉了，可以用指令重新生成加入指令

$ kubeadm token create --print-join-command

<Control plane 做> 安裝 Helm 套件管理程式

Helm 是 Kubernetes (K8s) 所使用的套件管理程式，
類似 apt-get 可以方便我們安裝元件，免去一點設定的雷

Helm 只要裝在 Control plane (舊名 Master node) 就可以了

安裝文件
https://helm.sh/docs/intro/install/

從 APT 安裝（推薦），可用小弟整理之一鍵安裝指令

$ curl https://baltocdn.com/helm/signing.asc | gpg --dearmor | sudo tee /usr/share/keyrings/helm.gpg > /dev/null && \
sudo apt install apt-transport-https --yes && \
echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/helm.gpg] https://baltocdn.com/helm/stable/debian/ all main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/helm-stable-debian.list && \
sudo apt update -y && \
sudo apt install -y helm

（科技發展迅速，整理的安裝文件有可能會過時，如果有更新版，請參考官方文件）

也可從 Script 安裝

curl -fsSL -o get_helm.sh https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/main/scripts/get-helm-3 && \
chmod 700 get_helm.sh && \
./get_helm.sh

二者效果相同，擇一安裝即可。

<Control plane 做> 安裝 Flannel CNI

https://github.com/flannel-io/flannel

使用 Helm 安裝 Flannel，將之安裝在 kube-flannel 的 namespace，可用小弟整理之一鍵安裝指令

Flannel 只要在 Control plane (舊名 Master node) 上面下指令，就會部署到整個叢集。

可以使用以下整理之指令一鍵安裝

$ kubectl create ns kube-flannel && \
kubectl label --overwrite ns kube-flannel pod-security.kubernetes.io/enforce=privileged && \
helm repo add flannel https://flannel-io.github.io/flannel/ && \
helm install flannel --set podCidr="10.244.0.0/16" --namespace kube-flannel flannel/flannel

（科技發展迅速，整理的安裝文件有可能會過時，如果有更新版，請參考官方文件）

指令意思大致為：

建立一個 namespace （命名空間）名叫 kube-flannel
給定 kube-flannel 特權的權限
加入 repo 網址
用 helm 安裝 Flannel

設定 Worker node

這下終於可以設定 Worker node 了

還記得剛剛留下來的指令

kubeadm join 192.168.1.100:6443 --token cxxxxs.c4xxxxxxxxxxxxd0 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:103d7xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx5b1b6

什麼？忘記了？

可以用指令重新生成加入指令

$ kubeadm token create --print-join-command

出現 kubeadm join 指令之後，加上指明 cri-socket 就可以執行了

變成這樣

$ sudo kubeadm join 192.168.1.100:6443 
    --token cxxxxs.c4xxxxxxxxxxxxd0 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:103d7xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx5b1b6 \
    --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock

記錄一下運作情形

$ kubeadm join 192.168.1.100:6443 
    --token cxxxxs.c4xxxxxxxxxxxxd0 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:103d7xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx5b1b6 \
    --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock

[preflight] Running pre-flight checks
[preflight] Reading configuration from the cluster...
[preflight] FYI: You can look at this config file with 'kubectl -n kube-system get cm kubeadm-config -o yaml'
[kubelet-start] Writing kubelet configuration to file "/var/lib/kubelet/config.yaml"
[kubelet-start] Writing kubelet environment file with flags to file "/var/lib/kubelet/kubeadm-flags.env"
[kubelet-start] Starting the kubelet
[kubelet-start] Waiting for the kubelet to perform the TLS Bootstrap...

This node has joined the cluster:
* Certificate signing request was sent to apiserver and a response was received.
* The Kubelet was informed of the new secure connection details.

Run 'kubectl get nodes' on the control-plane to see this node join the cluster.

這樣就加入叢集了

重設整個叢集

如果整個叢集有其他問題，做爛了，可以用以下方法重新設定

進到每一台 node 裡面，利用 kubeadm reset 重置，記得代入 cri-socket

如下：

$ kubeadm reset -f --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock

記錄一下運作情形

$ kubeadm reset -f --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock

[preflight] Running pre-flight checks
W0507 02:43:32.160215    1264 removeetcdmember.go:106] [reset] No kubeadm config, using etcd pod spec to get data directory
[reset] Deleted contents of the etcd data directory: /var/lib/etcd
[reset] Stopping the kubelet service
[reset] Unmounting mounted directories in "/var/lib/kubelet"
W0507 02:43:32.169757    1264 cleanupnode.go:134] [reset] Failed to evaluate the "/var/lib/kubelet" directory. Skipping its unmount and cleanup: lstat /var/lib/kubelet: no such file or directory
[reset] Deleting contents of directories: [/etc/kubernetes/manifests /etc/kubernetes/pki]
[reset] Deleting files: [/etc/kubernetes/admin.conf /etc/kubernetes/kubelet.conf /etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf /etc/kubernetes/controller-manager.conf /etc/kubernetes/scheduler.conf]

The reset process does not clean CNI configuration. To do so, you must remove /etc/cni/net.d

The reset process does not reset or clean up iptables rules or IPVS tables.
If you wish to reset iptables, you must do so manually by using the "iptables" command.

If your cluster was setup to utilize IPVS, run ipvsadm --clear (or similar)
to reset your system's IPVS tables.

The reset process does not clean your kubeconfig files and you must remove them manually.
Please, check the contents of the $HOME/.kube/config file.

它會提示你，有些防火牆規則並不會完全刪掉

可以刪掉 cni 資料夾來重置

$ rm -rf /etc/cni/net.d

對應文件：
https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm-reset/

<Control plane 做> 測試檢查叢集

測試 Kubernetes 是否正常運作，
在 Control plane (控制平台) 裡可以用二個指令觀察一下：

取得所有的 Pods

用 kubectl get pods 指令取得 Pod，加上 -A 代表包含所有 namespace (命名空間)

以下指令就是取得所有的 Pods

$ kubectl get pods -A

取得所有的 pods

$ kubectl get pods -A

NAMESPACE      NAME                               READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kube-flannel   kube-flannel-ds-8rtvc              1/1     Running   0          30s
kube-flannel   kube-flannel-ds-9w2vw              1/1     Running   0          30s
kube-flannel   kube-flannel-ds-jdndp              1/1     Running   0          30s
kube-system    coredns-5d78c9869d-df989           1/1     Running   0          4m20s
kube-system    coredns-5d78c9869d-s8ftg           1/1     Running   0          4m19s
kube-system    etcd-k8s-ctrl                      1/1     Running   0          4m35s
kube-system    kube-apiserver-k8s-ctrl            1/1     Running   0          4m33s
kube-system    kube-controller-manager-k8s-ctrl   1/1     Running   0          4m35s
kube-system    kube-proxy-2qrjj                   1/1     Running   0          4m19s
kube-system    kube-proxy-bpk94                   1/1     Running   0          3m51s
kube-system    kube-proxy-mgrjn                   1/1     Running   0          3m57s
kube-system    kube-scheduler-k8s-ctrl            1/1     Running   0          4m36s

你應該要看到：

kube-flannel 的若干個 Pod 為 Running
（若是 Pending 或者 CrashLoopBackOff 可能要除錯）
kube-system （K8s 核心元件）的二個 coredns 的 Pod 為 Running
（若是 Pending 或者 CrashLoopBackOff 可能要除錯）
kube-system （K8s 核心元件）的 etcd 為 Running
kube-system （K8s 核心元件）的 kube-controller-manager 的 Pod 為 Running
kube-system （K8s 核心元件）的 kube-apiserver 的 Pod 為 Running
kube-system （K8s 核心元件）的 kube-scheduler 的 Pod 為 Running
kube-system （K8s 核心元件）的若干個 kube-proxy 的 Pod 為 Running

當然，放在 kube-system 裡面的 Pod 屬於系統保留的，請勿更動修改。

取得所有 nodes （主機節點）

你可以用 kubectl get nodes -A 指令來取得所有運作的 nodes

$ kubectl get nodes -A

NAME        STATUS   ROLES           AGE     VERSION
k8s-ctrl    Ready    control-plane   4m40s   v1.27.1
k8s-node1   Ready    <none>          3m59s   v1.27.1
k8s-node2   Ready    <none>          3m53s   v1.27.1

你應該要看到你的叢集，三台都是 Ready 的

安裝地圖

作業系統

服務們

指令們

虛擬機硬體建置

虛擬機作業系統 – Ubuntu

<每台都做> 關掉 swap

確認 swap

<每台都做> 安裝 Docker

驗證 Docker

Docker 版本

<每台都做> 安裝 kubelet、kubeadm、kubectl 三兄弟

<每台都做> 安裝 Container Runtime Interface (CRI) – cri-dockerd

用 deb 檔案安裝

從官網手動安裝 Golang

手動編譯安裝 cri-dockerd

驗證 cri-docker

複製虛擬機 (VM)

重新產生 Machine-id

修改 Hostname (主機名稱)

重新設定 ssh，產生全新的 known-host

確認 Machine-id

確認 Hostname

確認網卡 Mac address 位址

<每台都做> 設定主機對應

確認 cgroup drivers 為 systemd

<每台都做> 設定網路雜項值

檢查驗證

設定 Control plane node（控制平台） (舊名 Master node)

<Control plane 做> 安裝 Helm 套件管理程式

<Control plane 做> 安裝 Flannel CNI

設定 Worker node

重設整個叢集

<Control plane 做> 測試檢查叢集

取得所有的 Pods

取得所有 nodes （主機節點）

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