Erstellen eines Kubernetes-Clusters auf Fedora

Aktualisieren Sie das System mit DNF. Starten Sie es gegebenenfalls neu, wobei ein Neustart bis nach dem nächsten Schritt aufgeschoben werden kann.

$ sudo dnf update

Deaktivieren Sie Swap-Bereiche. Der kubeadm-Installationsprozess gibt eine Warnung aus, wenn ein Swap-Bereich erkannt wird (siehe dieses Ticket für Details). Für eine Lern- und Laborumgebung ist es möglicherweise am einfachsten, den Swap-Bereich zu deaktivieren. Swap kann auf Wunsch aktiviert bleiben und kubeadm ist so konfiguriert, dass es nicht stoppt, wenn Swap erkannt wird. Moderne Fedora-Systeme verwenden standardmäßig zram. Starten Sie neu, nachdem Sie den Swap deaktiviert haben.

$ sudo systemctl stop swap-create@zram0
$ sudo dnf remove zram-generator-defaults
$ sudo reboot now

SELinux. Die meisten Anleitungen zur Installation von Kubernetes unter Fedora empfehlen, SELinux zu deaktivieren. Kubernetes funktioniert jedoch auch bei aktiviertem SELinux einwandfrei, und viele Container verhalten sich wie vorgesehen. Sollten dennoch Probleme auftreten, kann die Deaktivierung von SELinux eine mögliche Lösungsoption sein. Weitere Informationen hierzu finden Sie in der Quick-Doc-Anleitung zum Ändern der SELinux-Zustände.

Deaktivieren Sie die Firewall. Kubeadm gibt eine Installationswarnung aus, wenn die Firewall aktiv ist. Das Deaktivieren der Firewall beseitigt eine Komplexitätsquelle in einer Lernumgebung. Moderne Fedora-Systeme verwenden firewalld.

$ sudo systemctl disable --now firewalld

Installieren Sie iptables und iproute-tc. Neuere Kubernetes-RPMs enthalten diese Pakete standardmäßig.

$ sudo dnf install iptables iproute-tc

Konfigurieren Sie IPv4-Forwarding und Bridge-Filter. Nachfolgend finden Sie den Inhalt, der von https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/container-runtimes/ kopiert wurde:

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

Laden Sie die Overlay- und Bridge-Filter-Module.

$ sudo modprobe overlay
$ sudo modprobe br_netfilter

Fügen Sie die erforderlichen sysctl-Parameter hinzu und speichern Sie diese dauerhaft.

# sysctl params required by setup, params persist across reboots
$ sudo 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

Wenden Sie sysctl-Parameter ohne Neustart an.

$ sudo sysctl --system

Überprüfen Sie, ob die Module br_filter und overlay geladen sind.

$ lsmod | grep br_netfilter
$ lsmod | grep overlay

Überprüfen Sie durch Ausführen des folgenden Befehls, ob die Systemvariablen net.bridge.bridge-nf-call-iptables, net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables und net.ipv4.ip_forward in Ihrer sysctl-Konfiguration auf 1 gesetzt sind:

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

Installieren Sie eine Container-Runtime. In diesem Beispiel wird CRI-O installiert; auch Containerd ist eine Option. Hinweis: Wenn Sie CRI-O verwenden, stellen Sie sicher, dass die Haupt- und Nebenversion von CRI-O mit der Version von Kubernetes (die im nächsten Schritt installiert wird) übereinstimmen. Die Versionierung der CRI-O-RPM-Pakete erfolgt analog zu der der Kubernetes-RPM-Pakete. Installieren Sie die CRI-O-Version, die der Zielversion von Kubernetes entspricht.

$ sudo dnf install cri-o1.31 containernetworking-plugins

Überprüfen Sie die verfügbaren Kubernetes-Versionen. Wenn Sie unsicher sind, welche Kubernetes-Versionen derzeit für Fedora 41 oder neuer verfügbar sind, kann der folgende Befehl hilfreich sein. Im nachstehenden Beispiel sind für Fedora 41 RPM-Pakete der Kubernetes-Versionen 1.29, 1.30, 1.31 und 1.32 verfügbar. Aktuelle Informationen zu unterstützten Veröffentlichungen und zum Supportende finden Sie auf der vom Kubernetes-Team gepflegten Seite Release History.

$ sudo dnf list kubernetes1.??

> sudo dnf list kubernetes1.??
Updating and loading repositories:
Repositories loaded.
Available packages
kubernetes1.29.x86_64 1.29.11-2.fc41 updates
kubernetes1.30.x86_64 1.30.7-1.fc41  updates
kubernetes1.31.x86_64 1.31.3-1.fc41  updates
kubernetes1.32.x86_64 1.32.0-1.fc41  updates

Installieren Sie Kubernetes. In diesem Beispiel werden alle drei Kubernetes-Anwendungen (kubectl, kubelet und kubeadm) auf diesem einzelnen Knoten installiert. Bitte beachten Sie die obigen Hinweise zu den empfohlenen Paketen für Control-Plane- oder Worker-Knoten, falls der Cluster beide Arten von Knoten umfassen soll.

$ sudo dnf install kubernetes1.31 kubernetes1.31-kubeadm kubernetes1.31-client

Starten und aktivieren Sie cri-o.

$ sudo systemctl enable --now crio

Laden Sie die für Kubernetes erforderlichen System-Container-Abbilder herunter. Dies ist rein optional. Der untenstehende Befehl kubeadm init lädt die Abbilder bei Bedarf selbst herunter.

$ sudo kubeadm config images pull

Starten und aktivieren Sie kubelet. Das Kubelet wird sich in einer Crash-Schleife befinden, bis der Cluster im nächsten Schritt initialisiert wird.

$ sudo systemctl enable --now kubelet

Initialisieren Sie den Cluster.

$ sudo kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

kubeadm gibt die Schritte der Initialisierung im Terminal aus. Bei Erfolg erscheint die untenstehende Ausgabe. Zu diesem Zeitpunkt läuft ein Cluster auf diesem einzelnen Rechner. Nach Abschluss von kubeadm sollten Sie Folgendes sehen:

Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!

Um Ihren Cluster zu nutzen, müssen Sie als normaler Benutzer Folgendes ausführen:

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

Alternativ können Sie als Root-Benutzer Folgendes ausführen:

  export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf

Die oben aufgeführten Schritte ermöglichen einem Nicht-Root-Benutzer die Verwendung von kubectl, dem Kubernetes-Befehlszeilenwerkzeug. Führen Sie diese Befehle jetzt aus.

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

Erlauben Sie der Control-Plane-Maschine, auch Pods für Anwendungen auszuführen. Andernfalls wird mehr als eine Maschine im Cluster benötigt.

$ kubectl taint nodes --all node-role.kubernetes.io/control-plane-

Installieren Sie flannel im Cluster, um die Cluster-Netzwerkkommunikation zu ermöglichen. Neben flannel gibt es viele weitere Netzwerklösungen. flannel ist unkompliziert und für diese Anleitung gut geeignet.

$ kubectl apply -f https://github.com/coreos/flannel/raw/master/Documentation/kube-flannel.yml

Lassen Sie sich eine Liste der im Cluster laufenden Pods anzeigen. Alle Pods sollten den Status „Running“ aufweisen. Beim coredns-Pod kann der Status „CrashLoopBackOff“ auftreten. Dies geschieht häufig bei der Installation von Kubernetes auf einer virtuellen Maschine, wenn der DNS-Dienst im Cluster möglicherweise nicht das richtige Netzwerk auswählt. Suchen Sie mithilfe Ihrer bevorzugten Suchmaschine nach möglichen Lösungen. Im Abschnitt zur Fehlerbehebung weiter unten finden Sie ebenfalls zwei mögliche Lösungsansätze.

$ kubectl get pods --all-namespaces