k8s集群搭建（一）

k8s簡介

kubernetes，簡稱K8s，是用8代替8個字符“ubernete”而成的縮寫。是一個開源的，用於管理雲平台中多個主機上的容器化的應用，Kubernetes的目標是讓部署容器化的應用簡單並且高效（powerful）,Kubernetes提供了應用部署，規划，更新，維護的一種機制

k8s的資源對象

master

kubernetes里的master指的是集群控制節點，在每個kubernetes集群里都需要有一個master來負責真個集群的管理和控制，在master上運行着以下關鍵進程：

• API Server（kube-apiserver）：提供了HTTP Rest接口的關鍵服務進程，是kubernetes里所有資源的增刪改查等操作的唯一入口，也是集群中的入口進程
• Controller Manager（kube-controller-manager）：kubernetes里所有資源對象的自動化控制中心，可以理解成為資源對象的“大總管”
• Scheduler：（kube-scheduler）：負責資源調度（pod調度）的進程，相當於公交公司的“調度室”
• Etcd：所有資源對象的數據被會被保存到etcd中，持久化

node

除了master，kubernetes集群中其他機器被稱之為 Node，node可以是一台物理機，也可以是一台虛擬機，node是kubernetes集群中的工作負載節點，每個node都會被master分配一些工作負載（docker容器），當某個node宕機時，其他節點會接管故障節點的資源，node節點當中的重要進程：

• kubelet：負責pod對應容器的創建，啟停等任務，另外kubelet與master緊密協作，隨時報告給master自身的情況，如CPU，內存，操作系統，docker版本等
• kube-proxy：實現kubernetes server的通信與負載均衡機制的重要組件
• docker engine：docker引擎，負責本主機的容器創建 和管理工作

pod

pod是kubernetes最重要的基本概念，是kubernetes調度的最小單元，每個container都有一個pause容器，稱之為根容器，屬於kubernetes平台的一部分，一個pod可以運行多個容器（container），但是一般來說我們一個pod只運行一個container，如下圖：

 

 

k8s集群架構圖

集群的搭建（master）

簡單了解k8s的資源對象之后咱們就先來搭建一個k8s集群，因為我們的后續操作都是建立在k8s集群當中的，因此，我們就需要先搭建一個k8s集群，這樣也便於大家的理解

環境准備

三台機器：

• master：192.168.254.13
• node1：192.168.254.12
• node2：192.168.254.10
• 基於主機名通信：/etc/hosts;
• 時間同步
• 關閉firewalld，selinux　

規划如下：

 

 

第一步：確保master和node中開啟內核參數

echo 1 > /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-iptables
  note：如果提示沒有bridge-nf-call-iptables
    解決辦法：
       [root@localhost ~]# modprobe br_netfilter 

 

第二步：配置docker  yum源和kubenetes  yum源並且安裝

#安裝kubernetes的yum源
vim /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
    [kubernetes]
    name = kubernetes
    baseurl = https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/
    enabled = 1
    gpgcheck = 1
    gpgkey = https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
#安裝docker的yum源
cd /etc/yum.repos.d/
wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
yum install kubelet kubeadm kubectl docker-ce -y

第三步：添加初始化額外參數，忽略swap報警信息

[root@localhost ~]# vim /etc/sysconfig/kubelet 
    KUBELET_EXTRA_ARGS="--fail-swap-on=false"
[root@localhost ~]# service docker restart

第四步：初始化集群

[root@localhost ~]# kubeadm init --kubernetes-version=v1.15.2 --service-cidr=10.96.0.0/12 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --ignore-preflight-errors=Swap --ignore-preflight-errors=NumCPU --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers
                解釋：
                    --apiserver-advertise-address：指定用 Master 的哪個IP地址與 Cluster的其他節點通信。
                    --service-cidr：指定Service網絡的范圍，即負載均衡VIP使用的IP地址段。
                    --pod-network-cidr：指定Pod網絡的范圍，即Pod的IP地址段。
                    --image-repository：Kubenetes默認Registries地址是 k8s.gcr.io，在國內並不能訪問 gcr.io，在1.13版本中我們可以增加-image-repository參數，默認值是 k8s.gcr.io，將其指定為阿里雲鏡像地址：registry.aliyuncs.com/google_containers。
                    --kubernetes-version=v1.13.3：指定要安裝的版本號。
                    --ignore-preflight-errors=：忽略運行時的錯誤，例如上面目前存在[ERROR NumCPU]和[ERROR Swap]，忽略這兩個報錯就是增加--ignore-preflight-errors=NumCPU 和--ignore-preflight-errors=Swap的配置即可。

第五步：記錄以下內容，因為后期我們的node節點需要通過ca認證加入到集群當中

kubeadm join 192.168.254.13:6443 --token 71ovlq.w7pf14czrwi7f1ag --discovery-token-ca-cert-hash sha256:d2a9a1aa23fdbcd42711a222c959026073cf0a70f37a87806233d8319c66feb4 

第六步：按照提示完成以下三步

[root@localhost ~]# mkdir -p $HOME/.kube
[root@localhost ~]# cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
[root@localhost ~]# chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config 

第七步：查看節點狀態

這里的NotReady是因為咱們還沒有部署網絡

[root@localhost ~]# kubectl get node
NAME                    STATUS     ROLES    AGE   VERSION
localhost.localdomain   NotReady   master   8h    v1.15.2

第八步：查看組件狀態

[root@localhost ~]# kubectl get cs
 NAME                 STATUS    MESSAGE             ERROR
 controller-manager   Healthy   ok                  
 scheduler            Healthy   ok                  
 etcd-0               Healthy   {"health":"true"}

第九步：部署flannel網絡（github）

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

若下載失敗可以從阿里雲上pull
    [root@master1 ~]# docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/rsq_kubeadm/flannel:v0.11.0-amd64
    [root@master1 ~]# docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/rsq_kubeadm/flannel:v0.11.0-amd64 quay.io/coreos/flannel:v0.11.0-amd64
    [root@master1 ~]# docker rmi registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/rsq_kubeadm/flannel:v0.11.0-amd64

 集群的搭建（2個node節點）

對於2個node節點的配置跟master節點的1,2,3步一樣，這里就不在寫了，直接跳到第四步

第四步：節點加入集群，也就是部署master時候的第五步

[root@localhost ~]#kubeadm join 192.168.254.13:6443 --token wug9gq.m9j7hhmvvy9ag8kk --discovery-token-ca-cert-hash sha256:6f8a056391bf04c3911465c581e78376e1d35eb309641105ddd69ce5eb47c591 --ignore-preflight-errors=Swap

第五步：在master節點上用一下命令查看，以下狀態是代表ok

[root@master ~]# kubectl get nodes
NAME     STATUS   ROLES    AGE   VERSION
master   Ready    master   10h   v1.15.3
node1    Ready    <none>   10h   v1.15.3
node2    Ready    <none>   10h   v1.15.3

 

補充

1.如果發現以上錯誤說明master節點token失效，需要在master上重新生成
[root@localhost ~]# kubeadm token create --print-join-command

3.如果node機器曾經加入過集群，要重新加入需要kubeadm reset重置，然后在join
[root@localhost ~]# kubeadm reset

4.如果忘掉token
[root@master ~]# kubeadm token list

5.如果忘掉hash串
[root@master]openssl x509 -pubkey -in /etc/kubernetes/pki/ca.crt | openssl rsa -pubin -outform der 2>/dev/null | openssl dgst -sha256 -hex | sed 's/^.* //'

 kubectl命令

kubectl命令是用來在k8s集群當中進行增刪改查pod的重要命令，它的常用命令如下：

kubectl get nodes                            　　 #獲取節點信息
kubectl get pods -n kube-system                  #獲取kube-system名稱空間內的信息
kubectl get pods -n kube-system    -o wide       #獲取kube-system名稱空間的詳細信息
kubectl get cs                                   #獲取component組件的狀態
kubectl get ns                                   #獲取所有名稱空間的狀態
kubectl describe node NODENAME                   #查看節點的詳細信息
kubectl cluster-info                             #集群信息
kubectl delete pod httpd1                        #刪除所創建的pod
kubectl apply                                    #針對於清單文件創建pod，也可以用這個命令進行更新，他會檢查etcd中的數據，把不同地方同步
kubectl patch                                    #打補丁，比如replacas從1修改成5
kubectl rollout    undo                          #回滾
kubectl expose                                   #創建一個service
kubectl scale                                    #擴容或者縮容
kubectl edit                                     #編輯pod或者service清單文件

例子：

1.啟動pod，跑nginx服務（在這里的80端口只能被各個pod所訪問，集群外的機器無法訪問，因為如果pod死掉會重新起一個新pod，但是ip會改變，因此我們在訪問服務時不能以pod的ip為准，因此，需要serviceip）
    [root@master ~]#kubectl run nginx-deployment --image=nginx:1.14-alpine --port=80 --replicas=1
2.獲取pod名稱信息，然后映射給service
    [root@master ~]# kubectl get pods
    NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
    nginx-deployment-675947b94d-vwcnj   1/1     Running   0          145m
    nginx1-7f4f664fbf-c54z6             1/1     Running   0          145m
3.查看一個pod的標簽，在用describe svc SERVICE去查看標簽選擇器是否一致
    [root@master ~]# kubectl get pods --show-labels;
    NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE   LABELS
    nginx-6db489d4b7-bk4sr   1/1     Running   0          71m   pod-template-hash=6db489d4b7,run=nginx
    nginx-6db489d4b7-gmwsg   1/1     Running   0          74m   pod-template-hash=6db489d4b7,run=nginx
4.暴露端口80端口集群網絡
    [root@master ~]# kubectl expose deployment nginx-deployment --name=nginx --port=80 --target-port=80 --protocol=TCP
    service/nginx exposed
        解釋：
            --name：        創建的服務名稱
            --port：        service端口
            --target-port：    pod端口
            --protocol：    協議
            deployment：    后面跟創建pod的名字
5.查看服務ip，剛才的nginx服務ip就位10.99.108.60（這里的ip，也是只能在集群內部各節點中訪問，集群外無法訪問）
    [root@master ~]# kubectl get svc
    NAME         TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
    kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1      <none>        443/TCP   15h
    nginx        ClusterIP   10.99.108.60   <none>        80/TCP    7m1s
6.進入到容器交互界面
    kubectl exec -it nginx-56b8c64cb4-t97vb -- /bin/bash      #假如當前pod只有一個容器,運行以下命令即可
7.增加原有服務pod數量（動態擴容和縮容）
    kubectl scale --replicas=6 deployment nginx
8.滾動更新
    kubectl set image deployment nginx nginx=nginx:1.14-alpine
    查看滾動更新狀態
        kubectl rollout status deployment nginx
    如果更新完成之后發現有問題我們還可以做回滾操作
        kubectl rollout undo deployment nginx
9.如果想要讓集群以外的客戶端訪問，需要修改pod的service
    kubectl edit svc nginx
        type: ClusterIP替換成type:NodePort即可