Bare-Metal LinuxにKubernetesクラスターをセットアップします

むき出しの金属LinuxサーバーでKubernetesクラスターを正常にセットアップするには、まず要件を満たし、システム構成を完了するマシンを準備し、次にContainRD、KubeAdM、Kubelet、Kubectlをインストールし、コントロールプレーンノードを初期化し、CNIネットワークプラグインをインストールし、ワーカーノードに参加し、確認を実行する必要があります。 1.静的IPで少なくとも2〜3のLinuxサーバーを準備し、スワップをオフにし、必要なカーネルモジュールとSYSCTLパラメーターを有効にします。 2。すべてのノードにContainRDをインストールし、SystemDcGroup = trueを構成します。 3. Kubeadm、Kubelet、Kubectlをインストールし、それを予約済みとしてマークし、自動的にアップグレードしません。 4.コントロールプレーンノードでkubeadm initコマンドを実行して、ポッドネットワークCIDRとコントロールプレーンIPを指定します。 5.フランネルなどのCNIプラグインを適用して、ポッドネットワーク通信を正常にします。 6. KUBEADM JOINコマンドを使用して、作業ノードに参加してクラスターに参加します。 7.オプションでメインノードの染色を取り外して、ポッドスケジューリングを許可します。 8。Nginxおよびその他のテストアプリケーションを展開して、クラスター関数を検証して、すべてのノードとポッドが正常状態にあることを確認します。プロセス全体がノード間の時間同期を確保する必要があり、ファイアウォールは必要なポートを開き、ホスト名を一意に解決し、最終的に自律的で制御可能な高性能クベルネットの生産または学習環境を取得する必要があります。

ベアメタルLinuxサーバーにKubernetesクラスターをセットアップすると、インフラストラクチャ、パフォーマンス、コスト効率の向上を最大限に制御できます。これは、生産ワークロードやKubernetesがフードの下でどのように機能するかを学習します。管理されたKubernetesサービス（EKやGKEなど）が操作を簡素化しますが、裸の金属のセットアップは内部を教え、カスタマイズを許可します。適切に行う方法は次のとおりです。

1.裸の金属マシンを準備します

Kubernetesをインストールする前に、Linuxマシン（物理サーバー）が準備が整っていることを確認してください。

要件：

• 少なくとも2〜3マシン（1つのコントロールプレーンノード、1つのワーカーノード）
• マシンごとに2つのCPUコア
• 2GB RAM（4GB推奨）
• 一意のホスト名、Macアドレス、およびProduct_uuids
• マシン間の完全なネットワーク接続
• Swap Disabled（Kubernetes要件）
• sudoアクセスとSSH接続

ステップ：

• サポートされているLinux OS（Ubuntu 20.04/22.04、Centos 7/8、Rocky Linux）をインストールする

  

• 信頼できる通信のために静的IPSを設定します

• 更新システム：

   sudo apt update && sudo apt upgrade -y

• スワップを無効にする：

   sudo swapoff -a

  /etc/fstabのスワップラインをコメントして、永続的にします。

• カーネルモジュールを有効にし、sysctlを構成します。

   Sudo Modprobeオーバーレイ
  sudo modprobe br_netfilter
  
  cat << eof | sudo tee /etc/modules-load.d/containerd.conf
  かぶせる
  br_netfilter
  EOF
  
  cat << eof | sudo tee /etc/sysctl.d/99-kubernetes-cri.conf
  net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
  net.ipv4.ip_forward = 1
  net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
  EOF
  
  sudo sysctl  - システム

2.コンテナランタイム（containred）をインストールする

Kubernetesにはコンテナランタイムが必要です。 containerd最も一般的な選択です。

containerdをインストール：

 sudo apt-get update && sudo apt-get install -y containerd

＃SystemDをCGROUPドライバーとして使用するようにContainRDを構成します
sudo mkdir -p /etc /containerd
containerd config default | sudo tee /etc/containerd/config.toml

＃config.tomlを編集して設定します。
＃[プラグイン。 "io.containerd.grpc.v1.cri" .containerd.runtimes.runc.options]
＃SystemDCGroup = true

sudo systemctl再起動containt
sudo systemctlはcontainerdを有効にします

注： SystemdCgroup = trueを使用すると、SystemDをinit Systemとして使用する場合、 kubeadmとの互換性が保証されます。

3. Kubeadm、Kubelet、およびKubectlをインストールします

これらはコアKubernetesツールです。

• kubeadm ：クラスターを初期化します
• kubelet ：すべてのノードで実行され、ポッドを開始します
• kubectl ：CLIはクラスターを管理します

＃kubernetes aptリポジトリを追加します
sudo apt-getアップデート
sudo apt-get install -y apt-transport-https ca- ectificates curl
curl -fssl https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo gpg  -  dearmor -o /etc/apt/trusted.gpg.d/kubernetes.gpg
echo "deb [signed-by =/etc/apt/trusted.gpg.d/kubernetes.gpg] https://apt.kubernetes.io/kubernetes-xenial main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list

sudo apt-getアップデート
sudo apt -get install -y kubelet kubeadm kubectl
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

これをすべてのノード（コントロールプレーンとワーカー）で繰り返します。

4.コントロールプレーンノードを初期化します

コントロールプレーン（マスター）になるために1つのマシンを選択します。

走る：

 sudo kubeadm init-pod-network-cidr = 10.244.0.0/16-control-plane-endpoint = your_control_plane_ip：6443

選択したCNIプラグインに基づいて、 --pod-network-cidrを使用します。フランネルには、 10.244.0.0/16使用します。

初期化が完了した後：

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

kubeadm joinコマンドを取得します。ワーカーノードを追加するためにそれを提供します。

5。ポッドネットワーク（CNI）をインストールする

Kubernetesには、ポッドが通信できるように、コンテナネットワークインターフェイス（CNI）プラグインが必要です。

フランネルをインストールします：

 kubectl apply -f https：//github.com/flannel-io/flannel/releases/latest/download/kube-flannel.yml

数分待ってください。ステータスの確認：

 kubectlはポッドを取得-n kube -systemを取得します

すべてのポッドはRunningステートに到達する必要があります。

その他のオプション：Calico、Cilium（より高度な、より良いセキュリティ）。

6.ワーカーノードに参加します

各ワーカーノードで、 kubeadm join kubeadm init （例：

 Sudo Kubeadm Join 192.168.1.10:6443  - トークン...

コントロールプレーンに戻り、ノードを確認します。

 Kubectlはノードを取得します

ノードがReadyが整うまでには1分かかる場合があります。

7.オプション：単一ノード制御プレーン（ラボ用）を有効にする

テストしていて、コントロールプレーンでポッドをスケジュールしたい場合：

 Kubectl Taintノード-All node-role.kubernetes.io/control-plane-

生産には推奨されません。

8.クラスター機能を確認します

簡単な展開でテストします：

 kubectlは展開nginxを作成します-image = nginx
kubectlは展開nginx -port = 80 -type = nodeportを公開します

実行中かどうかを確認してください。

 Kubectlはポッドを取得します、SVC

NodeのIPおよび割り当てられたNodePortを介してNginxにアクセスできるはずです。

一般的な問題とヒント

• ファイアウォール：6443（APIサーバー）、10250（kubelet）、30000–32767（nodeport範囲）などのポートが開いていることを確認します。
• クロック同期：NTP（ chronyまたはntpd ）を使用して、ノード間で時間を同期させます。
• ホスト名解像度：各ノードでDNSまたはupdate /etc/hosts使用します。
• CNI障害：cidrがkubeadm initれたものと一致します。

前提条件に注意深く従うと、裸の金属にkubernetesをセットアップすることは難しくありません。キーは、ノード全体の一貫性、適切なネットワーキング、適切なCNIの選択です。実行したら、Prometheusなどのヘルム、イングレスコントローラー、または監視ツールを展開できます。

基本的に、手順に従って、ログを見て、 kubectl get nodesを確認してget pods 。ほとんどの問題は、誤った設定されたContainRD、欠落しているカーネルモジュール、またはファイアウォールルールに由来しています。

それだけです - あなた自身のKubernetesクラスター、本物の鉄で走っています。

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