01 搭建K8s集群

官網(wǎng)：https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/install-kubeadm/#installing-kubeadm-kubelet-and-kubectl

GitHub：https://github.com/kubernetes/kubeadm

課程中：使用kubeadm搭建一個3臺機器組成的k8s集群，1臺master節(jié)點，2臺worker節(jié)點

如果大家機器配置不夠，也可以使用在線的，或者minikube的方式或者1個master和1個worker

配置要求：

One or more machines running one of:

Ubuntu 16.04+

Debian 9+

CentOS 7

Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 7

Fedora 25+

HypriotOS v1.0.1+

Container Linux (tested with 1800.6.0)

2 GB or more of RAM per machine (any less will leave little room for your apps)

2 CPUs or more

Full network connectivity between all machines in the cluster (public or private network is fine)

Unique hostname, MAC address, and product_uuid for every node. See here for more details.

Certain ports are open on your machines. See here for more details.

Swap disabled. You MUST disable swap in order for the kubelet to work properly.

1.1 版本統(tǒng)一

Docker       18.09.0
---
kubeadm-1.14.0-0 
kubelet-1.14.0-0 
kubectl-1.14.0-0
---
k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.14.0
k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.14.0
k8s.gcr.io/kube-scheduler:v1.14.0
k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.14.0
k8s.gcr.io/pause:3.1
k8s.gcr.io/etcd:3.3.10
k8s.gcr.io/coredns:1.3.1
---
calico:v3.9

1.2 準備3臺centos

大家根據(jù)自己的情況來準備centos7的虛擬機。

要保證彼此之間能夠ping通，也就是處于同一個網(wǎng)絡(luò)中，虛擬機的配置要求上面也描述咯。

1.3 更新并安裝依賴

3臺機器都需要執(zhí)行

yum -y update
yum install -y conntrack ipvsadm ipset jq sysstat curl iptables libseccomp

1.4 安裝Docker

根據(jù)之前學(xué)習(xí)的Docker方式[Docker第一節(jié)課的筆記中也有這塊的說明]

在每一臺機器上都安裝好Docker，版本為18.09.0

01 安裝必要的依賴
  sudo yum install -y yum-utils \
    device-mapper-persistent-data \
    lvm2
    
    
02 設(shè)置docker倉庫
  sudo yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
  
【設(shè)置要設(shè)置一下阿里云鏡像加速器】
sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["這邊替換成自己的實際地址"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload


03 安裝docker

  yum install -y docker-ce-18.09.0 docker-ce-cli-18.09.0 containerd.io


04 啟動docker
  sudo systemctl start docker && sudo systemctl enable docker

1.5 修改hosts文件

(1)master

# 設(shè)置master的hostname，并且修改hosts文件
sudo hostnamectl set-hostname m

vi /etc/hosts
192.168.8.51 m
192.168.8.61 w1
192.168.8.62 w2

(2)兩個worker

# 設(shè)置worker01/02的hostname，并且修改hosts文件
sudo hostnamectl set-hostname w1
sudo hostnamectl set-hostname w2

vi /etc/hosts
192.168.8.51 m
192.168.8.61 w1
192.168.8.62 w2

(3)使用ping測試一下

1.6 系統(tǒng)基礎(chǔ)前提配置

# (1)關(guān)閉防火墻
systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld

# (2)關(guān)閉selinux
setenforce 0
sed -i 's/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=permissive/' /etc/selinux/config

# (3)關(guān)閉swap
swapoff -a
sed -i '/swap/s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab

# (4)配置iptables的ACCEPT規(guī)則
iptables -F && iptables -X && iptables -F -t nat && iptables -X -t nat && iptables -P FORWARD ACCEPT

# (5)設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)
cat <<EOF >  /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF

sysctl --system

1.7 Installing kubeadm, kubelet and kubectl

(1)配置yum源

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

(2)安裝kubeadm&kubelet&kubectl

yum install -y kubeadm-1.14.0-0 kubelet-1.14.0-0 kubectl-1.14.0-0

(3)docker和k8s設(shè)置同一個cgroup

# docker
vi /etc/docker/daemon.json
    "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
    
systemctl restart docker
    
# kubelet，這邊如果發(fā)現(xiàn)輸出directory not exist，也說明是沒問題的，大家繼續(xù)往下進行即可
sed -i "s/cgroup-driver=systemd/cgroup-driver=cgroupfs/g" /etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf
    
systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

1.8 proxy/pause/scheduler等國內(nèi)鏡像

(1)查看kubeadm使用的鏡像

kubeadm config images list

可以發(fā)現(xiàn)這里都是國外的鏡像

k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.14.0
k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.14.0
k8s.gcr.io/kube-scheduler:v1.14.0
k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.14.0
k8s.gcr.io/pause:3.1
k8s.gcr.io/etcd:3.3.10
k8s.gcr.io/coredns:1.3.1

(2)解決國外鏡像不能訪問的問題

創(chuàng)建kubeadm.sh腳本，用于拉取鏡像/打tag/刪除原有鏡像

#!/bin/bash

set -e

KUBE_VERSION=v1.14.0
KUBE_PAUSE_VERSION=3.1
ETCD_VERSION=3.3.10
CORE_DNS_VERSION=1.3.1

GCR_URL=k8s.gcr.io
ALIYUN_URL=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers

images=(kube-proxy:${KUBE_VERSION}
kube-scheduler:${KUBE_VERSION}
kube-controller-manager:${KUBE_VERSION}
kube-apiserver:${KUBE_VERSION}
pause:${KUBE_PAUSE_VERSION}
etcd:${ETCD_VERSION}
coredns:${CORE_DNS_VERSION})

for imageName in ${images[@]} ; do
  docker pull $ALIYUN_URL/$imageName
  docker tag  $ALIYUN_URL/$imageName $GCR_URL/$imageName
  docker rmi $ALIYUN_URL/$imageName
done

運行腳本和查看鏡像

# 運行腳本
sh ./kubeadm.sh

# 查看鏡像
docker images

將這些鏡像推送到自己的阿里云倉庫【可選，根據(jù)自己實際的情況】

# 登錄自己的阿里云倉庫
docker login --username=xxx registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com

#!/bin/bash

set -e

KUBE_VERSION=v1.14.0
KUBE_PAUSE_VERSION=3.1
ETCD_VERSION=3.3.10
CORE_DNS_VERSION=1.3.1

GCR_URL=k8s.gcr.io
ALIYUN_URL=xxx

images=(kube-proxy:${KUBE_VERSION}
kube-scheduler:${KUBE_VERSION}
kube-controller-manager:${KUBE_VERSION}
kube-apiserver:${KUBE_VERSION}
pause:${KUBE_PAUSE_VERSION}
etcd:${ETCD_VERSION}
coredns:${CORE_DNS_VERSION})

for imageName in ${images[@]} ; do
  docker tag $GCR_URL/$imageName $ALIYUN_URL/$imageName
  docker push $ALIYUN_URL/$imageName
  docker rmi $ALIYUN_URL/$imageName
done

運行腳本 sh ./kubeadm-push-aliyun.sh

1.9 kube init初始化master

(1)kube init流程

01-進行一系列檢查，以確定這臺機器可以部署kubernetes

02-生成kubernetes對外提供服務(wù)所需要的各種證書可對應(yīng)目錄
/etc/kubernetes/pki/*

03-為其他組件生成訪問kube-ApiServer所需的配置文件
    ls /etc/kubernetes/
    admin.conf  controller-manager.conf  kubelet.conf  scheduler.conf
    
04-為 Master組件生成Pod配置文件。
    ls /etc/kubernetes/manifests/*.yaml
    kube-apiserver.yaml 
    kube-controller-manager.yaml
    kube-scheduler.yaml
    
05-生成etcd的Pod YAML文件。
    ls /etc/kubernetes/manifests/*.yaml
    kube-apiserver.yaml 
    kube-controller-manager.yaml
    kube-scheduler.yaml
    etcd.yaml
    
06-一旦這些 YAML 文件出現(xiàn)在被 kubelet 監(jiān)視的/etc/kubernetes/manifests/目錄下，kubelet就會自動創(chuàng)建這些yaml文件定義的pod，即master組件的容器。master容器啟動后，kubeadm會通過檢查localhost：6443/healthz這個master組件的健康狀態(tài)檢查URL，等待master組件完全運行起來

07-為集群生成一個bootstrap token

08-將ca.crt等 Master節(jié)點的重要信息，通過ConfigMap的方式保存在etcd中，工后續(xù)部署node節(jié)點使用

09-最后一步是安裝默認插件，kubernetes默認kube-proxy和DNS兩個插件是必須安裝的

(2)初始化master節(jié)點

官網(wǎng)：https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm/

注意：此操作是在主節(jié)點上進行

# 本地有鏡像
kubeadm init --kubernetes-version=1.14.0 --apiserver-advertise-address=192.168.8.51 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
【若要重新初始化集群狀態(tài)：kubeadm reset，然后再進行上述操作】

記得保存好最后kubeadm join的信息

(3)根據(jù)日志提示

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

此時kubectl cluster-info查看一下是否成功

(4)查看pod驗證一下

等待一會兒，同時可以發(fā)現(xiàn)像etc，controller，scheduler等組件都以pod的方式安裝成功了

注意：coredns沒有啟動，需要安裝網(wǎng)絡(luò)插件

kubectl get pods -n kube-system

(5)健康檢查

curl -k https://localhost:6443/healthz

1.10 部署calico網(wǎng)絡(luò)插件

選擇網(wǎng)絡(luò)插件：https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/

calico網(wǎng)絡(luò)插件：https://docs.projectcalico.org/v3.9/getting-started/kubernetes/

calico，同樣在master節(jié)點上操作

# 在k8s中安裝calico
kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/v3.9/manifests/calico.yaml

# 確認一下calico是否安裝成功
kubectl get pods --all-namespaces -w

1.11 kube join

記得保存初始化master節(jié)點的最后打印信息【注意這邊大家要自己的，下面我的只是一個參考】

kubeadm join 192.168.0.51:6443 --token yu1ak0.2dcecvmpozsy8loh \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:5c4a69b3bb05b81b675db5559b0e4d7972f1d0a61195f217161522f464c307b0

(1)在woker01和worker02上執(zhí)行上述命令

(2)在master節(jié)點上檢查集群信息

kubectl get nodes

NAME                   STATUS   ROLES    AGE     VERSION
master-kubeadm-k8s     Ready    master   19m     v1.14.0
worker01-kubeadm-k8s   Ready    <none>   3m6s    v1.14.0
worker02-kubeadm-k8s   Ready    <none>   2m41s   v1.14.0

1.12 再次體驗Pod

(1)定義pod.yml文件，比如pod_nginx_rs.yaml

cat > pod_nginx_rs.yaml <<EOF
apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
  name: nginx
  labels:
    tier: frontend
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      tier: frontend
  template:
    metadata:
      name: nginx
      labels:
        tier: frontend
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
EOF

(2)根據(jù)pod_nginx_rs.yml文件創(chuàng)建pod

kubectl apply -f pod_nginx_rs.yaml

(3)查看pod

kubectl get pods
kubectl get pods -o wide
kubectl describe pod nginx

(4)感受通過rs將pod擴容

kubectl scale rs nginx --replicas=5
kubectl get pods -o wide

(5)刪除pod

kubectl delete -f pod_nginx_rs.yaml

02 Basic

2.1 yaml文件

2.1.1 簡介

YAML（IPA: /?j?m?l/）是一個可讀性高的語言，參考了XML、C、Python等。

理解：Yet Another Markup Language

后綴：可以是.yml或者是.yaml，更加推薦.yaml，其實用任意后綴都可以，只是閱讀性不強

2.1.2 基礎(chǔ)

區(qū)分大小寫
縮進表示層級關(guān)系，相同層級的元素左對齊
縮進只能使用空格，不能使用TAB
"#"表示當前行的注釋
是JSON文件的超級，兩個可以轉(zhuǎn)換
---表示分隔符，可以在一個文件中定義多個結(jié)構(gòu)
使用key: value，其中":"和value之間要有一個英文空格

2.1.3 Maps

2.1.3.1 簡單

apiVersion: v1
kind: Pod

---表示分隔符，可選。要定義多個結(jié)構(gòu)一定要分隔

apiVersion表示key，v1表示value，英文":"后面要有一個空格

kind表示key，Pod表示value

也可以這樣寫apiVersion: "v1"

轉(zhuǎn)換為JSON格式
{
"apiVersion": "v1",
"kind": "Pod"
}

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  labels:
    app: nginx

2.1.2.2 復(fù)雜

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  labels:
    app: nginx

metadata表示key，下面的內(nèi)容表示value，該value中包含兩個直接的key：name和labels

name表示key，nginx-deployment表示value

labels表示key，下面的表示value，這個值又是一個map

app表示key，nginx表示value

相同層級的記得使用空間縮進，左對齊

轉(zhuǎn)換為JSON格式
{
"apiVersion": "apps/v1",
"kind": "Deployment",
"metadata": {
            "name": "nginx-deployment",
            "labels": {
                       "app": "nginx"
                      }
           }
}

2.1.4 Lists

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp-pod
  labels:
    app: myapp
spec:
  containers:
  - name: myapp-container01
    image: busybox:1.28
  - name: myapp-container02
    image: busybox:1.28

containers表示key，下面的表示value，其中value是一個數(shù)組

數(shù)組中有兩個元素，每個元素里面包含name和image

image表示key，myapp-container表示value

轉(zhuǎn)換成JSON格式
{
"apiVersion": "v1",
"kind": "Pod",
"metadata": {
              "name": "myapp",
              "labels": {
                          "app": "myapp"
                        }
            },
 "spec": {
    "containers": [{
                    "name": "myapp-container01",
                    "image": "busybox:1.28",
                   }, 
                   {
                    "name": "myapp-container02",
                    "image": "busybox:1.28",
                   }]
         }
}

2.1.5 找個k8s的yaml文件

官網(wǎng)：https://kubernetes.io/docs/reference/

# yaml格式對于Pod的定義：
apiVersion: v1          #必寫，版本號，比如v1
kind: Pod               #必寫，類型，比如Pod
metadata:               #必寫，元數(shù)據(jù)
  name: nginx           #必寫，表示pod名稱
  namespace: default    #表示pod名稱屬于的命名空間
  labels:
    app: nginx                  #自定義標簽名字
spec:                           #必寫，pod中容器的詳細定義
  containers:                   #必寫，pod中容器列表
  - name: nginx                 #必寫，容器名稱
    image: nginx                #必寫，容器的鏡像名稱
    ports:
    - containerPort: 80         #表示容器的端口

2.2 Container

官網(wǎng)：https://kubernetes.io/docs/concepts/containers/

2.2.1 Docker世界中

可以通過docker run運行一個容器

或者定義一個yml文件，本機使用docker-compose，多機通過docker swarm創(chuàng)建

2.2.2 K8S世界中

同樣以一個yaml文件維護，container運行在pod中

2.3 Pod

官網(wǎng)：https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/pods/pod-overview/

2.3.1 What is Pod

A Pod is the basic execution unit of a Kubernetes application
A Pod encapsulates an application’s container (or, in some cases, multiple containers), storage resources, a unique network IP, and options that govern how the container(s) should run

2.3.2 Pod初體驗

(1)創(chuàng)建一個pod的yaml文件，名稱為nginx_pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
  labels:
    app: nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx-container
    image: nginx
    ports:
    - containerPort: 80

(2)根據(jù)該nginx_pod.yaml文件創(chuàng)建pod

kubectl apply -f nginx_pod.yaml

(3)查看pod

01 kubectl get pods

NAME        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-pod   1/1     Running   0          29s

02 kubectl get pods -o wide

NAME       READY     STATUS   RESTARTS   AGE             IP             NODE   
nginx-pod   1/1     Running      0       40m       192.168.80.194        w2

03 kubectl describe pod nginx-pod

Name:               nginx-pod
Namespace:          default
Priority:           0
PriorityClassName:  <none>
Node:               w2/192.168.0.62
Start Time:         Sun, 06 Oct 2019 20:45:35 +0000
Labels:             app=nginx
Annotations:        cni.projectcalico.org/podIP: 192.168.80.194/32
                    kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:
                      {"apiVersion":"v1","kind":"Pod","metadata":{"annotations":{},"labels":{"app":"nginx"},"name":"nginx-pod","namespace":"default"},"spec":{"c...
Status:             Running
IP:                 192.168.80.194
Containers:
  nginx-container:
    Container ID:   docker://eb2fd0b2906f53e9892e22a6fd791c9ac68fb8e5efce3bbf94ec12bae96e1984
    Image:          nginx
    Image ID:       docker-pullable:/

(4)可以發(fā)現(xiàn)該pod運行在worker02節(jié)點上

于是來到worker02節(jié)點，docker ps一下

CONTAINER ID  IMAGE  COMMAND                    CREATED        STATUS   PORTS   NAMES
eb2fd0b2906f  nginx  "nginx -g 'daemon of…"   6 minutes ago       Up 6 minutes           k8s_nginx-container_nginx-pod_default_3ee0706d-e87a-11e9-a904-5254008afee6_0

不妨進入該容器試試[可以發(fā)現(xiàn)只有在worker02上有該容器，因為pod運行在worker02上]：

docker exec -it k8s_nginx-container_nginx-pod_default_3ee0706d-e87a-11e9-a904-5254008afee6_0 bash

root@nginx-pod:/#

(5)訪問nginx容器

curl 192.168.80.194    OK，并且在任何一個集群中的Node上訪問都成功

(6)刪除Pod

kubectl delete -f nginx_pod.yaml
kubectl get pods

2.3.3 Storage and Networking

官網(wǎng)：https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/pods/pod-overview/#networking

Networking

Each Pod is assigned a unique IP address. Every container in a Pod shares the network namespace, including the IP address and network ports.

官網(wǎng)：https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/pods/pod-overview/#storage

Storage

A Pod can specify a set of shared storage Volumes. All containers in the Pod can access the shared volumes, allowing those containers to share data.

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kubeadm的方式搭建k8s集群

kubeadm的方式搭建k8s集群

01 搭建K8s集群

1.1 版本統(tǒng)一

1.2 準備3臺centos

1.3 更新并安裝依賴

1.4 安裝Docker

1.5 修改hosts文件

1.6 系統(tǒng)基礎(chǔ)前提配置

1.7 Installing kubeadm, kubelet and kubectl

1.8 proxy/pause/scheduler等國內(nèi)鏡像

1.9 kube init初始化master

1.10 部署calico網(wǎng)絡(luò)插件

1.11 kube join

1.12 再次體驗Pod

02 Basic

2.1 yaml文件

2.1.1 簡介

2.1.2 基礎(chǔ)

2.1.3 Maps

2.1.3.1 簡單

2.1.2.2 復(fù)雜

2.1.4 Lists

2.1.5 找個k8s的yaml文件

2.2 Container

2.2.1 Docker世界中

2.2.2 K8S世界中

2.3 Pod

2.3.1 What is Pod

2.3.2 Pod初體驗

2.3.3 Storage and Networking

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kubeadm的方式搭建k8s集群

01 搭建K8s集群

1.1 版本統(tǒng)一

1.2 準備3臺centos

1.3 更新并安裝依賴

1.4 安裝Docker

1.5 修改hosts文件

1.6 系統(tǒng)基礎(chǔ)前提配置

1.7 Installing kubeadm, kubelet and kubectl

1.8 proxy/pause/scheduler等國內(nèi)鏡像

1.9 kube init初始化master

1.10 部署calico網(wǎng)絡(luò)插件

1.11 kube join

1.12 再次體驗Pod

02 Basic

2.1 yaml文件

2.1.1 簡介

2.1.2 基礎(chǔ)

2.1.3 Maps

2.1.3.1 簡單

2.1.2.2 復(fù)雜

2.1.4 Lists

2.1.5 找個k8s的yaml文件

2.2 Container

2.2.1 Docker世界中

2.2.2 K8S世界中

2.3 Pod

2.3.1 What is Pod

2.3.2 Pod初體驗

2.3.3 Storage and Networking

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