K8s入门

电玩女神 2024-03-30 16:58 84阅读 0赞

#### K8s入门 ####

*  K8s入门
 *   *  k8s介绍
     *  k8s功能概述
     *  k8s架构
     *  k8s核心概念
     *  服务器配置要求
     *  部署方式
     *  使用kubeadm搭建一个k8s集群
     *  所有节点安装 Docker/kubeadm/kubelet
     *  部署Kubernetes Master

## K8s入门 ##

你好！ 这是你第一次使用 **Markdown编辑器** 所展示的欢迎页。如果你想学习如何使用Markdown编辑器, 可以仔细阅读这篇文章，了解一下Markdown的基本语法知识。

### k8s介绍 ###

1 kubernetes，简称 K8s，是用 8 代替 8 个字符“ubernete”而成的缩写。是一个开源 的，用于管理云平台中多个主机上的容器化的应用，Kubernetes 的目标是让部署容器化的 应用简单并且高效（powerful）,Kubernetes 提供了应用部署，规划，更新，维护的一种 机制。  
2 传统的应用部署方式是通过插件或脚本来安装应用。这样做的缺点是应用的运行、配 置、管理、所有生存周期将与当前操作系统绑定，这样做并不利于应用的升级更新/回滚等 操作，当然也可以通过创建虚拟机的方式来实现某些功能，但是虚拟机非常重，并不利于 可移植性。  
3 新的方式是通过部署容器方式实现，每个容器之间互相隔离，每个容器有自己的文件 系统 ，容器之间进程不会相互影响，能区分计算资源。相对于虚拟机，容器能快速部署， 由于容器与底层设施、机器文件系统解耦的，所以它能在不同云、不同版本操作系统间进 行迁移。容器占用资源少、部署快，每个应用可以被打包成一个容器镜像，每个应用与容器间 成一对一关系也使容器有更大优势，使用容器可以在 build 或 release 的阶段，为应用创 建容器镜像，因为每个应用不需要与其余的应用堆栈组合，也不依赖于生产环境基础结构， 这使得从研发到测试、生产能提供一致环境。类似地，容器比虚拟机轻量、更“透明”， 这更便于监控和管理。  
4 Kubernetes 是 Google 开源的一个容器编排引擎，它支持自动化部署、大规模可伸缩、 应用容器化管理。在生产环境中部署一个应用程序时，通常要部署该应用的多个实例以便 对应用请求进行负载均衡。 在 Kubernetes 中，我们可以创建多个容器，每个容器里面运行一个应用实例，然后通 过内置的负载均衡策略，实现对这一组应用实例的管理、发现、访问，而这些细节都不需 要运维人员去进行复杂的手工配置和处理。

### k8s功能概述 ###

自动装箱：基于容器对应用运行环境的资源配置要求自动部署应用容器  
自我修复(自愈能力)：当容器失败时，会对容器进行重启 当所部署的 Node 节点有问题时，会 对容器进行重新部署和重新调度 当容器未通过监控检查时，会关闭此容器直到容器正常运行时，才会对外提供服务  
水平扩展：通过简单的命令、用户 UI 界面或基于 CPU 等资源使用情况，对应用容器进行规模扩大 或规模剪裁  
服务发现：用户不需使用额外的服务发现机制，就能够基于 Kubernetes 自身能力实现服务发现和 负载均衡  
滚动更新：可以根据应用的变化，对应用容器运行的应用，进行一次性或批量式更新  
版本回退：可以根据应用部署情况，对应用容器运行的应用，进行历史版本即时回退  
密钥和配置管理：在不需要重新构建镜像的情况下，可以部署和更新密钥和应用配置，类似热部署  
存储编排：自动实现存储系统挂载及应用，特别对有状态应用实现数据持久化非常重要 存储系统可以来自于本地目录、网络存储(NFS、Gluster、Ceph 等)、公共云存储服务  
批处理：提供一次性任务，定时任务；满足批量数据处理和分析的场景

### k8s架构 ###

![在这里插入图片描述][5cc864178bc1432fb27d0d6dac9ff758.png]  
1 master组件  
apiserver: 集群统一入口，以restfu接口交给etcd存储  
scheduler：节点调度，选择node节点应用部署  
controller-manager：处理集群中常规后台任务，一个资源对应一个控制器  
etcd:存储系统，用于保存集群中的数据  
2 worker-node 工作节点  
kubelet:master派到node节点的代表，管理本机容器  
kube-proxy:提供网络代理，可以实现负载均衡

### k8s核心概念 ###

1 pod  
最小部署单元、一组容器的集合，共享网络、生命周期是短暂的  
2 controller  
确保预期的pod数量  
有状态应用部署  
无状态应用部署  
确保所有的node运行同一个pod  
一次性执行或定时任务  
3 service  
定义一组pod的访问规则

### 服务器配置要求 ###

**测试环境**  
master --> 2c 4G 20G  
ndoe --> 4c 8G 40G  
**生产环境**  
master --> 8c 16G 100G  
node --> 16c 64G 200G

### 部署方式 ###

1 kubeadm  
Kubeadm 是一个 K8s 部署工具，提供 kubeadm init 和 kubeadm join，用于快速部 署 Kubernetes 集群。

> 官方地址：https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm/

2 二进制包的方式  
从 github 下载发行版的二进制包，手动部署每个组件，组成 Kubernetes 集群。 Kubeadm 降低部署门槛，但屏蔽了很多细节，遇到问题很难排查。如果想更容易可 控，推荐使用二进制包部署 Kubernetes 集群，虽然手动部署麻烦点，期间可以学习很 多工作原理，也利于后期维护。

### 使用kubeadm搭建一个k8s集群 ###

1 服务器准备  
我准备了三台虚拟机，一台用作master,两台node

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>master</th> 
   <th>192.168.61.3</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>node1</td> 
   <td>192.168.61.5</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>node2</td> 
   <td>192.168.61.6</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

2 关闭防火墙

> systemctl stop firewalld  
> systemctl disable firewalld

3 关闭selinux

sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config # 永久
    setenforce 0 # 临时

4 关闭swap

sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab #永久
     swapoff -a # 临时

5 设置主机名

> hostnamectl set-hostname

6 在masterr添加hosts

cat >> /etc/hosts << EOF 
    192.168.61.3 k8s-master 
    192.168.61.5 k8s-node1 
    192.168.61.6 k8s-node2 
    EOF

7 将桥接的 IPv4 流量传递到 iptables 的链

cat >> /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF 
    net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1 
    net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1 
    EOF
    sysctl --system # 生效

8 时间同步

> yum install ntpdate -y  
> ntpdate time.windows.com

### 所有节点安装 Docker/kubeadm/kubelet ###

1 安装Docker

wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
    yum -y install docker-ce-18.06.1.ce-3.el7
    systemctl enable docker && systemctl start docker
    docker -v

2 添加阿里云yum软件源

cat > /etc/docker/daemon.json << EOF 
    { "registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"] }
    EOF

3 添加yum源

cat > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo << EOF 
    [kubernetes] 
    name=Kubernetes
    baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64 
    enabled=1 
    gpgcheck=0 
    repo_gpgcheck=0 
    gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg 
    EOF

4 安装 kubeadm，kubelet 和 kubectl

yum install -y kubelet-1.18.0 kubeadm-1.18.0 kubectl-1.18.0
    systemctl enable kubelet

### 部署Kubernetes Master ###

1 在master节点上执行以下

kubeadm init  --apiserver-advertise-address=192.168.61.3  --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers --kubernetes-version v1.18.0  --service-cidr=10.96.0.0/12  --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 
    # --apiserver-advertise-address 当前master节点ip
    # --image-repository 镜像仓库地址
    # --kubernetes-version 当前版本
    # --service-cidr 设置k8s的service的虚拟ip网段
    # --pod-network-cidr 设置k8s的pod网段   这些ip网段是k8s集群内部通信使用
    # 这边执行完成 我的内存和cpu数分配的不够，报错了，我重新分配，重新运行就ok了

![出现以上说明master节点初始化完成，后面也有相应的提示教你接下来应该怎么做][master]  
2 在master节点执行

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

3 在node节点 执行下面，将node节点加入到master节点

kubeadm join 192.168.61.3:6443 --token i11o61.z8oe5ulbt23e6idx --discovery-token-ca-cert-hash sha256:c7c28e53ba197c754222d9483f201a4127ed6cb0ce579d0a5de8ee165fe49ba4

出现以下说明加入成功  
![在这里插入图片描述][fa76de13dcf54def8cd239d1fe31e881.png]  
查看是否加入成功 在master节点执行

kubectl get nodes

![在这里插入图片描述][e93ebd7078db4d448e738ae7f1d4acae.png]  
可以看到上面的master和ndoe节点状态都是NotReady,接下来我们让他变一下状态

4 在master节点上执行

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

一直连接不上

The connection to the server raw.githubusercontent.com was refused - did you specify the right host or port?

网上说打开地址下载下来，很明显电脑也连不上，现在说下我的解决办法  
打开这个

> https://ip.tool.chinaz.com/raw.githubusercontent.com

![在这里插入图片描述][51273c565180462780aedf22e442663b.png]  
在hosts 里面把这个ip配上

![在这里插入图片描述][ca0a9f267432422d9933a23dcd8e1238.png]  
然后打开文件地址就可以打开了 下面是文件内容

---
    kind: Namespace
    apiVersion: v1
    metadata:
      name: kube-flannel
      labels:
        pod-security.kubernetes.io/enforce: privileged
    ---
    kind: ClusterRole
    apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
    metadata:
      name: flannel
    rules:
    - apiGroups:
      - ""
      resources:
      - pods
      verbs:
      - get
    - apiGroups:
      - ""
      resources:
      - nodes
      verbs:
      - get
      - list
      - watch
    - apiGroups:
      - ""
      resources:
      - nodes/status
      verbs:
      - patch
    - apiGroups:
      - "networking.k8s.io"
      resources:
      - clustercidrs
      verbs:
      - list
      - watch
    ---
    kind: ClusterRoleBinding
    apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
    metadata:
      name: flannel
    roleRef:
      apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
      kind: ClusterRole
      name: flannel
    subjects:
    - kind: ServiceAccount
      name: flannel
      namespace: kube-flannel
    ---
    apiVersion: v1
    kind: ServiceAccount
    metadata:
      name: flannel
      namespace: kube-flannel
    ---
    kind: ConfigMap
    apiVersion: v1
    metadata:
      name: kube-flannel-cfg
      namespace: kube-flannel
      labels:
        tier: node
        app: flannel
    data:
      cni-conf.json: |
        {
          "name": "cbr0",
          "cniVersion": "0.3.1",
          "plugins": [
            {
              "type": "flannel",
              "delegate": {
                "hairpinMode": true,
                "isDefaultGateway": true
              }
            },
            {
              "type": "portmap",
              "capabilities": {
                "portMappings": true
              }
            }
          ]
        }
      net-conf.json: |
        {
          "Network": "10.244.0.0/16",
          "Backend": {
            "Type": "vxlan"
          }
        }
    ---
    apiVersion: apps/v1
    kind: DaemonSet
    metadata:
      name: kube-flannel-ds
      namespace: kube-flannel
      labels:
        tier: node
        app: flannel
    spec:
      selector:
        matchLabels:
          app: flannel
      template:
        metadata:
          labels:
            tier: node
            app: flannel
        spec:
          affinity:
            nodeAffinity:
              requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
                nodeSelectorTerms:
                - matchExpressions:
                  - key: kubernetes.io/os
                    operator: In
                    values:
                    - linux
          hostNetwork: true
          priorityClassName: system-node-critical
          tolerations:
          - operator: Exists
            effect: NoSchedule
          serviceAccountName: flannel
          initContainers:
          - name: install-cni-plugin
            #image: flannelcni/flannel-cni-plugin:v1.1.2 #for ppc64le and mips64le (dockerhub limitations may apply)
            image: docker.io/rancher/mirrored-flannelcni-flannel-cni-plugin:v1.1.2
            command:
            - cp
            args:
            - -f
            - /flannel
            - /opt/cni/bin/flannel
            volumeMounts:
            - name: cni-plugin
              mountPath: /opt/cni/bin
          - name: install-cni
           #image: flannelcni/flannel:v0.20.2 #for ppc64le and mips64le (dockerhub limitations may apply)
            image: docker.io/rancher/mirrored-flannelcni-flannel:v0.20.2
            command:
            - cp
            args:
            - -f
            - /etc/kube-flannel/cni-conf.json
            - /etc/cni/net.d/10-flannel.conflist
            volumeMounts:
            - name: cni
              mountPath: /etc/cni/net.d
            - name: flannel-cfg
              mountPath: /etc/kube-flannel/
          containers:
          - name: kube-flannel
           #image: flannelcni/flannel:v0.20.2 #for ppc64le and mips64le (dockerhub limitations may apply)
            image: docker.io/rancher/mirrored-flannelcni-flannel:v0.20.2
            command:
            - /opt/bin/flanneld
            args:
            - --ip-masq
            - --kube-subnet-mgr
            resources:
              requests:
                cpu: "100m"
                memory: "50Mi"
            securityContext:
              privileged: false
              capabilities:
                add: ["NET_ADMIN", "NET_RAW"]
            env:
            - name: POD_NAME
              valueFrom:
                fieldRef:
                  fieldPath: metadata.name
            - name: POD_NAMESPACE
              valueFrom:
                fieldRef:
                  fieldPath: metadata.namespace
            - name: EVENT_QUEUE_DEPTH
              value: "5000"
            volumeMounts:
            - name: run
              mountPath: /run/flannel
            - name: flannel-cfg
              mountPath: /etc/kube-flannel/
            - name: xtables-lock
              mountPath: /run/xtables.lock
          volumes:
          - name: run
            hostPath:
              path: /run/flannel
          - name: cni-plugin
            hostPath:
              path: /opt/cni/bin
          - name: cni
            hostPath:
              path: /etc/cni/net.d
          - name: flannel-cfg
            configMap:
              name: kube-flannel-cfg
          - name: xtables-lock
            hostPath:
              path: /run/xtables.lock
              type: FileOrCreate

将上面的内容做成一个yml文件，然后运行

kubectl apply -f xxx.yml

![在这里插入图片描述][8682cb4b3c9c4ad7aeef1e9d532aa613.png]  
发现master和node节点 均已正常

kubectl get nodes

![在这里插入图片描述][540c81ed93d34f74a4e2ed69a5151005.png]

kubectl  get pods -n kube-system

![在这里插入图片描述][4e8a2c0df2244a3d9e7579038948d3fe.png]  
测试一下

kubectl create deployment nginx --image=nginx
    # 上面这个执行完，需要下载镜像，可以使用 kubectl get pods 查看状态，状态为Running 再执行后续
    kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
    kubectl get pod,svc

![在这里插入图片描述][25e6071789f648089353353adf67609d.png]  
![在这里插入图片描述][49cbcad80c2c47c49e43cd4bf067bd54.png]  
然后访问nodeIP+端口  
![在这里插入图片描述][feff07b291bf453da8bbce599f0907f2.png]

[5cc864178bc1432fb27d0d6dac9ff758.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/0e1051c576e94b55bbd458d593b9ae32.png
[master]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/194665f734344ba198d39de610bcb852.png
[fa76de13dcf54def8cd239d1fe31e881.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/b2a83ad71a674710a66ec4e763a66eb4.png
[e93ebd7078db4d448e738ae7f1d4acae.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/ce609c86750643f89ab7b42341d85557.png
[51273c565180462780aedf22e442663b.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/196688b9d0ed4ebd96b575ff2093c4d7.png
[ca0a9f267432422d9933a23dcd8e1238.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/9a9e469bedd74d7b887a8df8e26bb400.png
[8682cb4b3c9c4ad7aeef1e9d532aa613.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/b396c800b75c42a7a3703dcdc4bfa5d2.png
[540c81ed93d34f74a4e2ed69a5151005.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/ad0e630b347a4ccea826c3479594ae5d.png
[4e8a2c0df2244a3d9e7579038948d3fe.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/73a62fccf05441ffaa38c9e17a31c145.png
[25e6071789f648089353353adf67609d.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/d965c95d09f34c1e8d962465968c8678.png
[49cbcad80c2c47c49e43cd4bf067bd54.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/bb580ac359764435a2406c2fad123aaa.png
[feff07b291bf453da8bbce599f0907f2.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/87436786ce0a426b89838e0b9af0eae1.png