云计算day08-Kubernetes_K8s

Kubernetes权威指南(第2版)链接 提取码: j7pu

1. k8s的架构

Kubernetes 架构原理图.jpg

集群工作流程

集群各组件的通信原理，以创建Pod为例 。https://www.jianshu.com/p/c231c7132fae

1. 使用REST API 创建Pod，即(kubectl create pod)请求apiserver。
2. apiserver接收到pod创建请求后，写入到Etcd，会存在记录但不会创建。
3. scheduluer 检测到有未绑定 Node 的 Pod，查找集群中资源充足的Node绑定，并将调度信息写入到Etcd。
4. kubelet 通过监测etcd数据库，检测到有绑定该节点的Pod调度过来需要创建，调用container runtime 运行该 Pod。
5. kubelet 通过 container runtime 取到 Pod 状态，并更新到 apiserver 中。

2. k8s集群的安装

官方文档

https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/master/CHANGELOG-1.13.md#downloads-for-v1131
https://kubernetes.io/docs/home/?path=users&persona=app-developer&level=foundational
https://github.com/etcd-io/etcd
https://shengbao.org/348.html
https://github.com/coreos/flannel
http://www.cnblogs.com/blogscc/p/10105134.html
https://blog.csdn.net/xiegh2014/article/details/84830880
https://blog.csdn.net/tiger435/article/details/85002337
https://www.cnblogs.com/wjoyxt/p/9968491.html
https://blog.csdn.net/zhaihaifei/article/details/79098564
http://blog.51cto.com/jerrymin/1898243
http://www.cnblogs.com/xuxinkun/p/5696031.html

2.1 环境准备

#准备三台优化好的全新虚拟机环境
#内存根据电脑的配置情况给,最小给1G
10.0.0.11  k8s-master   1G
10.0.0.12  k8s-node-1   1G
10.0.0.13  k8s-node-2   1G

#所有节点需要做hosts解析
[root@k8s-master ~]# vim /etc/hosts
10.0.0.11 k8s-master
10.0.0.12 k8s-node1

scp -rp /etc/hosts 10.0.0.12:/etc/hosts
scp -rp /etc/hosts 10.0.0.13:/etc/hosts

做一些基础的优化后拍摄快照并克隆

image
image

#hosts本地劫持，此操作只用来作者本地网络环境使用
rm -rf /etc/yum.repos.d/local.repo
echo "192.168.37.202 mirrors.aliyun.com" >>/etc/hosts
curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo

2.2 k8s-master上配置

yum install etcd -y

vim /etc/etcd/etcd.conf 
6行：ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="http://0.0.0.0:2379"
21行：ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="http://10.0.0.11:2379"

systemctl restart etcd.service 
systemctl enable etcd.service

netstat -lntup
    127.0.0.1:2380
    :::2379

扩展—发起http请求查询etcd的值

2.3 master节点安装kubernetes

#安装kubernetes-master
[root@k8s-master ~]# yum install -y kubernetes-master.x86_64

#修改apiserver配置文件
[root@k8s-master ~]# vim /etc/kubernetes/apiserver 
KUBE_API_ADDRESS="--insecure-bind-address=0.0.0.0"
KUBE_API_PORT="--port=8080"
KUBELET_PORT="--kubelet-port=10250"
KUBE_ETCD_SERVERS="--etcd-servers=http://10.0.0.11:2379"
KUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission-control=NamespaceLifecycle,NamespaceExists,LimitRanger,
SecurityContextDeny,ResourceQuota"


[root@k8s-master ~]# vim /etc/kubernetes/config
KUBE_MASTER="--master=http://10.0.0.11:8080"

#重启服务
systemctl restart kube-apiserver.service 
systemctl enable kube-apiserver.service 
systemctl restart kube-controller-manager.service 
systemctl enable kube-controller-manager.service 
systemctl restart kube-scheduler.service 
systemctl enable kube-scheduler.service 

#查看美服务是否安装正常
[root@k8s-master ~]# kubectl get componentstatus 
NAME                 STATUS    MESSAGE             ERROR
scheduler            Healthy   ok                  
controller-manager   Healthy   ok                  
etcd-0               Healthy   {"health":"true"}   

2.4 node节点安装kubernetes

yum install kubernetes-node.x86_64 -y

vim /etc/kubernetes/config 
22行：KUBE_MASTER="--master=http://10.0.0.11:8080"
​
vim /etc/kubernetes/kubelet
5行：KUBELET_ADDRESS="--address=0.0.0.0"
8行：KUBELET_PORT="--port=10250"
11行：KUBELET_HOSTNAME="--hostname-override=10.0.0.12"
14行：KUBELET_API_SERVER="--api-servers=http://10.0.0.11:8080"

#重启服务
systemctl enable kubelet.service
systemctl restart kubelet.service
systemctl enable kube-proxy.service
systemctl restart kube-proxy.service

#docker也启动了
systemctl status docker

在k8s-master节点上检查

[root@k8s-master ~]# kubectl get node
NAME        STATUS    AGE
k8s-node1   Ready     2m
k8s-node2   Ready     6s

2.5 所有节点配置flannel网络

yum install flannel -y
sed -i 's#http://127.0.0.1:2379#http://10.0.0.11:2379#g' /etc/sysconfig/flanneld
​
##master节点：
etcdctl mk /atomic.io/network/config   '{ "Network": "172.18.0.0/16" }'
yum install docker -y
systemctl enable flanneld.service 
systemctl restart flanneld.service 
service docker restart
systemctl enable docker
systemctl restart kube-apiserver.service
systemctl restart kube-controller-manager.service
systemctl restart kube-scheduler.service
​
##node节点：
systemctl enable flanneld.service 
systemctl restart flanneld.service 
service docker restart
systemctl restart kubelet.service
systemctl restart kube-proxy.service
​
vim /usr/lib/systemd/system/docker.service
#在[Service]区域下增加一行
ExecStartPost=/usr/sbin/iptables -P FORWARD ACCEPT
systemctl daemon-reload 
systemctl restart docker

====================================================

#三台机器都执行，拉取一个自己的镜像
wget http://192.168.37.202/linux59/docker_busybox.tar.gz
docker load -i docker_busybox.tar.gz

#所有节点设置防火墙规则，并让生效
iptables -P FORWARD ACCEPT

vim /usr/lib/systemd/system/docker.service
ExecStartPost=/usr/sbin/iptables -P FORWARD ACCEPT

systemctl daemon-reload 

#将所有节点重启
reboot

#所有节点都创建一台容器，并测试能否相互ping通
docker run -it docker.io/busybox:latest

image
为什么添加iptables规则
阮一峰—Systemd 入门教程

2.6 配置master为镜像仓库

所有节点

vim /etc/sysconfig/docker
OPTIONS='--selinux-enabled --log-driver=journald --signature-verification=false --registry-mirror=https://registry.docker-cn.com --insecure-registry=10.0.0.11:5000'
​
systemctl restart docker

master节点

[root@k8s-master ~]# vim /etc/docker/daemon.json
{
"registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"],
"insecure-registries": ["10.0.0.11:5000"]
}

#上传registry.tar.gz 镜像
#下载链接: 提取码: h9cg 
#https://pan.baidu.com/s/1OONeJ_pa1WnYjkvdYqjLnw 

#添加仓库容器
docker run -d -p 5000:5000 --restart=always --name registry -v /opt/myregistry:/var/lib/registry  registry

node节点上

#打标签并上传镜像
docker images 
docker tag docker.io/busybox:latest 10.0.0.11:5000/busybox:latest
docker images 
docker push 10.0.0.11:5000/busybox:latest 

master节点上查看

[root@k8s-master ~]# ll /opt/myregistry/docker/registry/v2/repositories/
total 0
drwxr-xr-x 5 root root 55 Sep 11 12:18 busybox

---

3. 什么是k8s,k8s有什么功能?

k8s是一个docker集群的管理工具 core rkt

3.1 k8s的核心功能

自愈: 重新启动失败的容器，在节点不可用时，替换和重新调度节点上的容器，对用户定义的健康检查不响应的容器会被中止，并且在容器准备好服务之前不会把其向客户端广播。

弹性伸缩: 通过监控容器的cpu的负载值,如果这个平均高于80%,增加容器的数量,如果这个平均低于10%,减少容器的数量

服务的自动发现和负载均衡:不需要修改您的应用程序来使用不熟悉的服务发现机制，Kubernetes 为容器提供了自己的 IP 地址和一组容器的单个 DNS 名称，并可以在它们之间进行负载均衡。

滚动升级和一键回滚: Kubernetes 逐渐部署对应用程序或其配置的更改，同时监视应用程序运行状况，以确保它不会同时终止所有实例。 如果出现问题，Kubernetes会为您恢复更改，利用日益增长的部署解决方案的生态系统。

3.2 k8s的历史

2014年 docker容器编排工具，立项

2015年7月  发布kubernetes 1.0, 加入cncf基金会  

2016年，kubernetes干掉两个对手，docker swarm，mesos   1.2版

2017年   1.5  

2018年   k8s 从cncf基金会  毕业项目

2019年： 1.13, 1.14 ，1.15

cncf   cloud  native compute  foundation

kubernetes （k8s）: 希腊语 舵手，领航 容器编排领域，

谷歌15年容器使用经验，borg容器管理平台，使用golang重构borg，kubernetes 

3.3 k8s的安装

yum安装    1.5    最容易安装成功，最适合学习的

源码编译安装---难度最大  可以安装最新版

二进制安装---步骤繁琐    可以安装最新版       shell,ansible,saltstack

kubeadm    安装最容易, 网络    可以安装最新版

minikube    适合开发人员体验k8s,  网络

3.5 k8s的应用场景

k8s最适合跑微服务项目!

微服务和k8s ，弹性伸缩

微服务的好处

能承载更高的并发
业务健壮性，高可用
修改代码，重新编译时间短

持续集成，持续发布
jenkins代码自动上线

image image

4. k8s常用的资源

4.1 创建pod资源

pod介绍—Kubernetes之POD

pod是最小资源单位.

k8s yaml的主要组成

apiVersion: v1  api版本
kind: pod       资源类型
metadata:       属性
spec:           详细

k8s_pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  labels:
    app: web
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: 10.0.0.11:5000/nginx:1.13
      ports:
        - containerPort: 80

pod资源:至少由两个容器组成,pod基础容器和业务容器组成(最多1+4)

k8s_test.yaml：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test
  labels:
    app: web
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: 10.0.0.11:5000/nginx:1.13
      ports:
        - containerPort: 80
    - name: busybox
      image: 10.0.0.11:5000/busybox:latest
      command: ["sleep","10000"]

mkdir k8s_yaml
cd k8s_yaml/
mkdir pod
cd pod/

[root@k8s-master pod]# vim k8s_pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  labels:
    app: web
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: 10.0.0.11:5000/nginx:1.13
      ports:
        - containerPort: 80

==================================================

master上执行

[root@k8s-master pod]# kubectl create -f k8s_pod.yaml 
pod "nginx" created
[root@k8s-master pod]# kubectl get pod
NAME      READY     STATUS              RESTARTS   AGE
nginx     0/1       ContainerCreating   0          7m
[root@k8s-master pod]# kubectl get pod -o wide
NAME      READY     STATUS              RESTARTS   AGE       IP        NODE
nginx     0/1       ContainerCreating   0          2m        <none>    k8s-node2


wget http://192.168.37.202/linux59/docker_nginx1.13.tar.gz
docker load -i docker_nginx1.13.tar.gz 
docker tag docker.io/nginx:1.13 10.0.0.11:5000/nginx:1.13
docker push 10.0.0.11:5000/nginx:1.13
kubectl describe pod nginx
kubectl get nodes

#上传pod-infrastructure-latest.tar.gz 镜像包
[root@k8s-master ~]# ls pod-infrastructure-latest.tar.gz 
pod-infrastructure-latest.tar.gz

#打标签并上传镜像
docker tag docker.io/tianyebj/pod-infrastructure:latest 10.0.0.11:5000/rhel7/pod-infrastructure:latest
docker push 10.0.0.11:5000/rhel7/pod-infrastructure:latest

node执行

 
 #修改配置文件
[root@k8s-node2 ~]# vim /etc/kubernetes/kubelet
KUBELET_POD_INFRA_CONTAINER="--pod-infra-container-image=10.0.0.11:5000/rhel7/pod-infrastructure:latest"

#重启kubelet
systemctl restart kubelet.service 

master上执行查看

[root@k8s-master pod]# kubectl describe pod nginx

[root@k8s-master pod]# kubectl get pods
NAME      READY     STATUS    RESTARTS   AGE
nginx     1/1       Running   0          27m

#添加配置文件
[root@k8s-master pod]# vim k8s_test.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test
  labels:
    app: web
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: 10.0.0.11:5000/nginx:1.13
      ports:
        - containerPort: 80
    - name: busybox
      image: 10.0.0.11:5000/busybox:latest
      command: ["sleep","10000"]

[root@k8s-master pod]# kubectl create -f k8s_test.yaml

[root@k8s-master pod]# kubectl describe pod test

[root@k8s-master pod]# kubectl get pods -o wide
NAME      READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
nginx     1/1       Running   0          55m       172.18.49.2   k8s-node2
test      2/2       Running   0          11m       172.18.42.2   k8s-node1


#在node1上查看容器
[root@k8s-node1 ~]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                                            COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
142ce61f2cbb        10.0.0.11:5000/busybox:latest                    "sleep 10000"            9 minutes ago       Up 9 minutes                            k8s_busybox.7e7ae56a_test_default_6b11a096-d478-11e9-b324-000c29b2785a_dde70056
f09e9c10deda        10.0.0.11:5000/nginx:1.13                        "nginx -g 'daemon ..."   9 minutes ago       Up 9 minutes                            k8s_nginx.91390390_test_default_6b11a096-d478-11e9-b324-000c29b2785a_0d95902d
eec2c8045724        10.0.0.11:5000/rhel7/pod-infrastructure:latest   "/pod"                   10 minutes ago      Up 10 minutes                           k8s_POD.e5ea03c1_test_default_6b11a096-d478-11e9-b324-000c29b2785a_4df2c4f4

pod是k8s最小的资源单位