二进制文件安装高可用k8s集群（七）集群优化

master主机安装containerd

为方便主机与各node节点通信，安装containerd，kubelet与kube-proxy，以便于安装cni网络插件。
具体安装方式详见二进制文件安装高可用k8s集群（六）node部署服务与 containerd安装与配置

安装kubectl

在master节点，主要通过kubectl命令行工具对k8s集群进行管理，因此需要将安装包中的kubectl可执行文件复制到/usr/bin目录下。

cp /root/kubernetes/server/bin/kubelet /usr/bin/

优化配置信息

在集群的安装过程中，kubeconfig文件被存放在了/etc/kubernetes/目录下，这样就会导致每次使用kubectl命令时，需要搭配--kubeconfig参数指定kubeconfig的路径，比较麻烦。解决方案是把配置文件拷贝到k8s默认的配置目录下。

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

导入tab键

方便使用tab键进行命令补全

source <(kubectl completion bash|tee /etc/bash_completion.d/kubectl)

安装网络插件

calico插件的正常启用需要一些本地模块的支持，因此在安装calico插件前，需要先在本地安装一些calico可能会用到的模块

#containerd需要的模块（安装containerd时已配置，此处仅展示）
cat /etc/modules-load.d/containerd.conf 
overlay
br_netfilter
overlay
br_netfilter
nf_conntrack
#配置calico需要用到的模块
vim /etc/modules-load.d/calico.conf
#在文件中输入以下内容
ip_vs
ip_vs_rr
iptable_nat
iptable_filter
vxlan 
ipip

tree /etc/modules-load.d/
/etc/modules-load.d/
├── calico.conf
└── containerd.conf
#加载模块信息使生效
systemctl restart systemd-modules-load

各模块作用说明

ip_vs:IP 虚拟服务器（IP Virtual Server）模块，用于实现传输层（L4）负载均衡，支持多种调度算法。
ip_vs_rr:ip_vs 的调度算法之一，表示轮询调度（Round Robin）。
iptable_nat:支持网络地址转换（NAT）功能，用于实现 SNAT（源地址转换）和 DNAT（目标地址转换）。
iptable_filter:支持包过滤功能，用于定义防火墙规则（如允许/拒绝特定流量）。
vxlan:支持 VXLAN（Virtual Extensible LAN）协议，用于在现有网络之上创建虚拟的 Overlay 网络，解决 VLAN ID 数量限制（支持 1600 万个虚拟网络）。
ipip:支持 IP-in-IP 隧道协议，通过将原始 IP 数据包封装在另一个 IP 包中实现跨网络通信。

模块在容器中的作用

ip_vs/ip_vs_rr：Kubernetes Service 的负载均衡（IPVS 模式）。
iptable_nat/iptable_filter：Service 流量转发和网络策略（iptables 模式）。
vxlan/ipip：跨节点容器通信（Calico、Flannel 等插件的隧道封装）。

calico模块依赖关系

IPIP 模式：依赖 ipip 模块。
VXLAN 模式：依赖 vxlan 模块。
网络策略：依赖 iptable_filter 和 iptable_nat。
kube-proxy IPVS 模式：依赖 ip_vs 和 ip_vs_rr

安装calico插件

calico插件官网： Calico Documentation
calico插件安装教程： Calico Open Source 3.29 (latest) documentation
calico官网提供了多种安装方式，简便起见这里选用Manifest（静态文件声明）模式进行安装。在这种模式下，calico根据k8s集群的规模提供了两个安装文件以供选择（以50个node节点规模为分界，）。本文选择选择小于50个节点规模的安装方式进行安装

curl https://raw.githubusercontent.com/projectcalico/calico/v3.29.3/manifests/calico.yaml -O
#因为集群指定的pod所使用的地址段为10.244.0.0/16，因此需要修改calico.yaml文件中pod地址段的默认值。
vim calico.yaml
- name: CALICO_IPV4POOL_CIDR
  value: "10.244.0.0/16"
#找到上面两行内容，大约在6291和6292行，去掉前面的#号和一个空格（yaml格式对缩进要求严格，缩进不对会报错），使得- name行的-号与上面一行的#号对齐，value行的value与name对齐。
kubectl apply -f calico.yaml
#等待一段时间，待新生成的pod都是Running状态，即表示插件安装完成
kubectl get pods -n kube-system 
NAME                                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
calico-kube-controllers-79949b87d-jn4mk   1/1     Running   0          3h11m
calico-node-69plr                         1/1     Running   0          3h11m
calico-node-f6b5v                         1/1     Running   0          3h11m
calico-node-jsqt2                         1/1     Running   0          3h11m
calico-node-kwb46                         1/1     Running   0          3h11m
calico-node-m8ppg                         1/1     Running   0          3h11m
calico-node-z9rkj                         1/1     Running   0          3h11m