Kubernetes基础配置 Kubernetes基础配置

安装前提准备

关闭交换空间：sudo swapoff -a
避免开机启动交换空间：注释 /etc/fstab 中的 swap
关闭防火墙：ufw disable
查看虚拟内存

# free totalusedfreesharedbuff/cacheavailable Mem:2017296178020163667611802026001685716 Swap:000

一键安装docker脚本(推荐)

# curl -fsSL https://get.docker.com | bash -s docker --mirror Aliyun # Executing docker install script, commit: 2f4ae48 + sh -c 'apt-get update -qq >/dev/null' + sh -c 'apt-get install -y -qq apt-transport-https ca-certificates curl >/dev/null' + sh -c 'curl -fsSL "https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu/gpg" | apt-key add -qq - >/dev/null' Warning: apt-key output should not be parsed (stdout is not a terminal) + sh -c 'echo "deb [arch=amd64] https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu bionic stable" > /etc/apt/sources.list.d/docker.list' + sh -c 'apt-get update -qq >/dev/null' + '[' -n '' ']' + sh -c 'apt-get install -y -qq --no-install-recommends docker-ce >/dev/null' + sh -c 'docker version' Client: Version:18.09.7 API version:1.39 Go version:go1.10.8 Git commit:2d0083d Built:Thu Jun 27 17:56:23 2019 OS/Arch:linux/amd64 Experimental:falseServer: Docker Engine - Community Engine: Version:18.09.7 API version:1.39 (minimum version 1.12) Go version:go1.10.8 Git commit:2d0083d Built:Thu Jun 27 17:23:02 2019 OS/Arch:linux/amd64 Experimental:false If you would like to use Docker as a non-root user, you should now consider adding your user to the "docker" group with something like:sudo usermod -aG docker your-userRemember that you will have to log out and back in for this to take effect!WARNING: Adding a user to the "docker" group will grant the ability to run containers which can be used to obtain root privileges on the docker host. Refer to https://docs.docker.com/engine/security/security/#docker-daemon-attack-surface for more information.

安装docker

$ sudo apt-get -y install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common $ curl -fsSL http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add - $ sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" $ sudo apt-get -y update $ sudo apt-get -y install docker-ce $ docker version Client: Version:18.09.7 API version:1.39 Go version:go1.10.8 Git commit:2d0083d Built:Thu Jun 27 17:56:23 2019 OS/Arch:linux/amd64 Experimental:false Got permission denied while trying to connect to the Docker daemon socket at unix:///var/run/docker.sock: Get http://%2Fvar%2Frun%2Fdocker.sock/v1.39/version: dial unix /var/run/docker.sock: connect: permission denied

docker加速
sudo vim /etc/docker/daemon.json

{ "registry-mirrors": [ "https://registry.docker-cn.com" ] }

sudo systemctl restart docker $ sudo docker info

修改设备名称

$ hostnamectl $ sudo hostnamectl set-hostname kubernetes-master

安装kebernetes的镜像

$ su root # apt-get update && apt-get install -y apt-transport-https # curl https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/doc/apt-key.gpg | apt-key add - # cat << EOF >/etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list > deb https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/ kubernetes-xenial main > EOF # apt-get update

安装kebernetes三大件

# apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl Setting up kubeadm (1.15.0-00) ... # systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

修改配置

kubeadm config print init-defaults --kubeconfig ClusterConfiguration > kubeadm.yml

配置文件内容

- groups: - system:bootstrappers:kubeadm:default-node-token token: abcdef.0123456789abcdef ttl: 24h0m0s usages: - signing - authentication kind: InitConfiguration localAPIEndpoint: advertiseAddress: 192.168.237.129 bindPort: 6443 nodeRegistration: criSocket: /var/run/dockershim.sock name: kubernetes-master taints: - effect: NoSchedule key: node-role.kubernetes.io/master --- apiServer: timeoutForControlPlane: 4m0s apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2 certificatesDir: /etc/kubernetes/pki clusterName: kubernetes controllerManager: {} dns: type: CoreDNS etcd: local: dataDir: /var/lib/etcd imageRepository: registry.aliyuncs.com/google_containers kind: ClusterConfiguration kubernetesVersion: v1.15.0 networking: dnsDomain: cluster.local serviceSubnet: 10.96.0.0/12 scheduler: {}

拉取镜像

# kubeadm config images pull --config kubeadm.yml [config/images] Pulled registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserver:v1.15.0 [config/images] Pulled registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-controller-manager:v1.15.0 [config/images] Pulled registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-scheduler:v1.15.0 [config/images] Pulled registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.15.0 [config/images] Pulled registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.1 [config/images] Pulled registry.aliyuncs.com/google_containers/etcd:3.3.10 [config/images] Pulled registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns:1.3.1

查看镜像

:/home/baxiang# docker images REPOSITORYTAGIMAGE IDCREATEDSIZE registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxyv1.15.0d235b23c35703 weeks ago82.4MB registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-apiserverv1.15.0201c7a8403123 weeks ago207MB registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-controller-managerv1.15.08328bb49b6523 weeks ago159MB registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-schedulerv1.15.02d3813851e873 weeks ago81.1MB registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns1.3.1eb516548c1805 months ago40.3MB registry.aliyuncs.com/google_containers/etcd3.3.102c4adeb21b4f7 months ago258MB registry.aliyuncs.com/google_containers/pause3.1da86e6ba6ca118 months ago742kB

初始化主节点

kubeadm init --pod-network-cidr 10.244.0.0/16 --kubernetes-version stable

或者

kubeadm init --config=kubeadm.yml | tee kubeadm-init.log

Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:mkdir -p $HOME/.kube sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/configYou should now deploy a pod network to the cluster. Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at: https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:kubeadm join 192.168.237.129:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \ --discovery-token-ca-cert-hash sha256:6487845dbd51ddd8874dda2257ecf6157a0a6d7487317355ddc8a081c8525cc1

配置 kubectl

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

查看节点信息

# kubectl get node NAMESTATUSROLESAGEVERSION kubernetes-masterNotReadymaster9m17sv1.15.0

查看节点所有namespaces

# kubectl get pods --all-namespaces NAMESPACENAMEREADYSTATUSRESTARTSAGE kube-systemcoredns-bccdc95cf-njhpw0/1Pending012m kube-systemcoredns-bccdc95cf-z4br90/1Pending012m kube-systemetcd-kubernetes-master1/1Running011m kube-systemkube-apiserver-kubernetes-master1/1Running012m kube-systemkube-controller-manager-kubernetes-master1/1Running012m kube-systemkube-proxy-qw6bn1/1Running012m kube-systemkube-scheduler-kubernetes-master1/1Running012m

节点加入命令

kubeadm join 192.168.237.129:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \ --discovery-token-ca-cert-hash sha256:6487845dbd51ddd8874dda2257ecf6157a0a6d7487317355ddc8a081c8525cc1

在线实践平台
https://labs.play-with-k8s.com/
集群设计

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Kubernetes 可以管理大规模的集群，使集群中的每一个节点彼此连接，能够像控制一台单一的计算机一样控制整个集群。
集群有两种角色，一种是 master ，一种是 Node（也叫worker）。

master 是集群的"大脑"，负责管理整个集群：像应用的调度、更新、扩缩容等。
Node 就是具体"干活"的，一个Node一般是一个虚拟机或物理机，它上面事先运行着 docker 服务和 kubelet 服务（ Kubernetes 的一个组件），当接收到 master 下发的"任务"后，Node 就要去完成任务（用 docker 运行一个指定的应用）

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image.png Deployment - 应用管理者当我们拥有一个 Kubernetes 集群后，就可以在上面跑我们的应用了，前提是我们的应用必须支持在 docker 中运行，也就是我们要事先准备好docker镜像。
有了镜像之后，一般我们会通过Kubernetes的 Deployment 的配置文件去描述应用，比如应用叫什么名字、使用的镜像名字、要运行几个实例、需要多少的内存资源、cpu 资源等等。
有了配置文件就可以通过Kubernetes提供的命令行客户端 - kubectl 去管理这个应用了。kubectl 会跟 Kubernetes 的 master 通过RestAPI通信，最终完成应用的管理。
比如我们刚才配置好的 Deployment 配置文件叫 app.yaml，我们就可以通过
"kubectl create -f app.yaml" 来创建这个应用啦，之后就由 Kubernetes 来保证我们的应用处于运行状态，当某个实例运行失败了或者运行着应用的 Node 突然宕机了，Kubernetes 会自动发现并在新的 Node 上调度一个新的实例，保证我们的应用始终达到我们预期的结果。
Pod —— Kubernetes最小调度单位其实在上一步创建完 Deployment 之后，Kubernetes 的 Node 做的事情并不是简单的docker run 一个容器。出于像易用性、灵活性、稳定性等的考虑，Kubernetes 提出了一个叫做 Pod 的东西，作为 Kubernetes 的最小调度单位。所以我们的应用在每个 Node 上运行的其实是一个 Pod。Pod 也只能运行在 Node 上。如下图：

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image.png 那么什么是 Pod 呢？Pod 是一组容器（当然也可以只有一个）。容器本身就是一个小盒子了，Pod 相当于在容器上又包了一层小盒子。这个盒子里面的容器有什么特点呢？

可以直接通过 volume 共享存储。
有相同的网络空间，通俗点说就是有一样的ip地址，有一样的网卡和网络设置。
多个容器之间可以“了解”对方，比如知道其他人的镜像，知道别人定义的端口等。

至于这样设计的好处呢，还是要大家深入学习后慢慢体会啦~

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image.png Service - 服务发现 - 找到每个Pod 上面的 Deployment 创建了，Pod 也运行起来了。如何才能访问到我们的应用呢？
最直接想到的方法就是直接通过 Pod-ip+port 去访问，但如果实例数很多呢？好，拿到所有的 Pod-ip 列表，配置到负载均衡器中，轮询访问。但上面我们说过，Pod 可能会死掉，甚至 Pod 所在的 Node 也可能宕机，Kubernetes 会自动帮我们重新创建新的Pod。再者每次更新服务的时候也会重建 Pod。而每个 Pod 都有自己的 ip。所以 Pod 的ip 是不稳定的，会经常变化的。
面对这种变化我们就要借助另一个概念：Service。它就是来专门解决这个问题的。不管Deployment的Pod有多少个，不管它是更新、销毁还是重建，Service总是能发现并维护好它的ip列表。Service对外也提供了多种入口：

ClusterIP：Service 在集群内的唯一 ip 地址，我们可以通过这个 ip，均衡的访问到后端的 Pod，而无须关心具体的 Pod。
NodePort：Service 会在集群的每个 Node 上都启动一个端口，我们可以通过任意Node 的这个端口来访问到 Pod。
LoadBalancer：在 NodePort 的基础上，借助公有云环境创建一个外部的负载均衡器，并将请求转发到 NodeIP:NodePort。
ExternalName：将服务通过 DNS CNAME 记录方式转发到指定的域名（通过 spec.externlName 设定）。

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好，看似服务访问的问题解决了。但大家有没有想过，Service是如何知道它负责哪些 Pod 呢？是如何跟踪这些 Pod 变化的？
最容易想到的方法是使用 Deployment 的名字。一个 Service 对应一个 Deployment 。当然这样确实可以实现。但k ubernetes 使用了一个更加灵活、通用的设计 - Label 标签，通过给 Pod 打标签，Service 可以只负责一个 Deployment 的 Pod 也可以负责多个 Deployment 的 Pod 了。Deployment 和 Service 就可以通过 Label 解耦了。

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image.png RollingUpdate - 滚动升级 【Kubernetes基础配置】滚动升级是Kubernetes中最典型的服务升级方案，主要思路是一边增加新版本应用的实例数，一边减少旧版本应用的实例数，直到新版本的实例数达到预期，旧版本的实例数减少为0，滚动升级结束。在整个升级过程中，服务一直处于可用状态。并且可以在任意时刻回滚到旧版本。