Kubernetes（K8s）集群 - Rather永远向往明天

一。简介

K8s，全称Kubernetes，是Google开源的一个容器编排引擎（容器化集群管理系统），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，通常需要部署该应用的多个实例以便对应用请求进行负载均衡。

K8s的功能：

自动装箱（自动部署应用容器）
自我修复（容器或节点出现问题会进行自动重新部署调度）
水平扩展（使用UI界面对容器及资源进行加减管理）
服务发现（无需三方服务发现机制，能实现自身服务发现与负载均衡）
滚动更新（严格按照顺序的热部署）
版本回退（进行历史版本回退）
储存编排（强大的存储调配功能）
批处理（提供一次性服务，定时任务等等功能）

二。组成部分

k8s组成部分

master（主控节点）组件

[ ] apiserver 集群统一入口，以restful方式，交给etcd存储
[ ] scheduler 节点调度，选择node节点应用部署
[ ] controller-manager 处理集群中常规的后台任务，一个资源对应一个控制器
[ ] etcd 存储系统，用于保存集群相关的数据

node（工作节点）组件

[ ] kubelet master派到node节点代表，管理本机容器
[ ] kube-proxy 提供网络代理，负载均衡等操作

k8s核心概念

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

Controller

确保预期的Pod副本数量
无状态的应用部署
有状态的应用部署
确保所有的node运行同一个Pod
一次性任务和定时任务

Service

定义一组Pod的访问规则

三。搭建k8s的环境要求

1.平台规划

单master集群：由一个master节点控制多个node节点。存在一个很明显的缺点，要是master节点死掉了呢？

多master集群：由以上基础上构建多个master节点，利用负载均衡设备进行高可用性管理。

2.硬件要求

其实看你要跑啥服务了

3.部署方式

kubeadm：

kubeadm是一个k8s部署工具，用于快速部署k8s集群官方地址：

https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/

二进制包部署

从GitHub下载发行版二进制包，手动部署每个组件。

四。kubeadm方式搭建K8s集群

系统初始化

1.安装三台虚拟机，以单master节点双node节点的方式进行安装。（以CentOS7为例）

2.关防火墙

$ systemctl stop firewalld
$ systemctl disable firewalld

3.关selinux

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

4.关闭swap

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

5.设置主机名（推荐）（可选）

$ hostnamectl set-hostname <hostname>

6.在master添加hosts

cat >> /etc/hosts << EOF
第一个IP master
第二个IP node1
第三个IP 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

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 --version
Docker version 18.06.1-ce,build e68fc7a

##更改仓库地址
cat > /etc/docker/deamon.json << EOF
{
    "registry-mirrors":["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
$ systemctl restart docker

##添加阿里云yum软件源
$ 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=O
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg
https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

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

$ kubeadm init
--apiserver-advertise-address=主节点IP
--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers 
--kubernetes-version v1.18.0
--service-cidr=10.96.0.0/12 
--pod-network-cidr=10.244.0.0f16

使用kubectl工具

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

加入Kubernetes Node

在node上分别执行master上提示你的命令，来加入集群

部署CNI网络插件

wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

默认镜像地址无法访问，sed命令修改为docker hub镜像仓库。

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

kubectl get pods -n kube-system
NAME                        READY   STATU      SRESTARTS   AGE
kube-flannel-ds-amd64-2pc95 1/1     Running    0           72s

测试kubernetes集群

在Kubernetes集群中创建一个pod，验证是否正常运行∶

$ kubectl create deployment nginx --image=nginx
$ kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
$ kubectl get pod,svc

访问地址:http://NodelP:Port