開源容器應用自動化部署技術Kubernetes
What is Kubernetes？
Kubernetes這個單詞來自於希臘語，含義是 舵手 或 領航員；
Production-Grade Container Orchestration
Automated container deployment, scaling, and management
生產環境級別的容器編排
編排是什么意思？
1. 按照一定的目的依次排列；
2. 調配、安排；
Kubernetes，也稱為K8S，其中8是代表中間“ubernete”的8個字符，是Google在2014年開源的一個容器編排引擎，用於自動化容器化應用程序的部署、規划、擴展和管理，它將組成應用程序的容器分組為邏輯單元，以便於管理和發現，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，很多細節都不需要運維人員去進行復雜的手工配置和處理；
Kubernetes擁有Google在生產環境上15年運行的經驗，並結合了社區中最佳實踐；
K8S是 CNCF 畢業的項目，本來Kubernetes是Google的內部項目，后來開源出來，又后來為了其茁壯成長，捐給了CNCF；
CNCF全稱Cloud Native Computing Foundation（雲原生計算基金會）
代碼：https://github.com/kubernetes/kubernetes
Kubernetes是采用Go語言開發的，Go語言是谷歌2009發布的一款開源編程語言；
Kubernetes管理員認證（CKA）
CKA全稱Certified Kubernetes Administrator，是Linux基金會和Cloud Native Computing Foundation（CNCF）官方推出的全球Kubernetes管理員認證，對於技術團隊，CKA認證可以作為團隊成員的技術能力的一個考察標准，也可以作為整個團隊對Kubernetes雲平台的管理能力的有力證明；
考試難易程度
考試只允查閱官方文檔，在考試過程中你只能去
如果去了其它的網站，按作弊處理；
考試時長
考試時間為3小時；
多少分及格
CKA滿分100分，66分及格；
考試費用
美元：$300
人民幣：¥2088
有一次免費重考的機會，一年后過期；
Kubernetes整體架構
Master
k8s集群控制節點，對集群進行調度管理，接受集群外用戶去集群操作請求；
Master Node 由 API Server、Scheduler、ClusterState Store（ETCD 數據庫）和 Controller MangerServer 所組成；
Nodes
集群工作節點，運行用戶業務應用容器；
Nodes節點也叫Worker Node，包含kubelet、kube proxy 和 Pod（Container Runtime）；
Kubernetes環境搭建方式
部署 Kubernetes 環境（集群）主要有多種方式：
（1）minikube
minikube可以在本地運行Kubernetes的工具，minikube可以在個人計算機（包括Windows，macOS和Linux PC）上運行一個單節點Kubernetes集群，以便您可以試用Kubernetes或進行日常開發工作；
https://kubernetes.io/docs/tutorials/hello-minikube/
（2）kind
Kind和minikube類似的工具，讓你在本地計算機上運行Kubernetes，此工具需要安裝並配置Docker；
（3）kubeadm
Kubeadm是一個K8s部署工具，提供kubeadm init 和 kubeadm join兩個操作命令，可以快速部署一個Kubernetes集群；
官方地址：
https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm/
https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/install-kubeadm/
（4）二進制包
從Github下載發行版的二進制包，手動部署安裝每個組件，組成Kubernetes集群，步驟比較繁瑣，但是能讓你對各個組件有更清晰的認識；
（5）yum安裝
通過yum安裝Kubernetes的每個組件，組成Kubernetes集群，不過yum源里面的k8s版本已經比較老了，所以這種方式用得也比較少了；
（6）第三方工具
有一些大神封裝了一些工具，利用這些工具進行k8s環境的安裝；
（7）花錢購買
直接購買類似阿里雲這樣的公有雲平台k8s，一鍵搞定；
Kubeadm部署Kubernetes
kubeadm是官方社區推出的一個用於快速部署 kubernetes 集群的工具，這個工具能通過兩條指令完成一個kubernetes集群的部署；
1、創建一個Master節點：
kubeadm init
2、將Node節點加入到Master集群中：
$ kubeadm join <Master節點的IP和端口>
Kubernetes部署環境要求
（1）一台或多台機器，操作系統CentOS 7.x-86_x64
（2）硬件配置：內存2GB或2G+，CPU 2核或CPU 2核+；
（3）集群內各個機器之間能相互通信；
（4）集群內各個機器可以訪問外網，需要拉取鏡像；
（5）禁止swap分區；
如果環境不滿足要求，會報錯，比如：
Kubernetes部署環境准備
# 關閉防火牆
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
# 關閉selinux
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config #永久
setenforce 0 #臨時
# 關閉swap（k8s禁止虛擬內存以提高性能）
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab #永久
swapoff -a #臨時
# 在master添加hosts
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.172.134 k8smaster
192.168.172.135 k8snode
EOF
# 設置網橋參數
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
# 時間同步
yum install ntpdate -y
ntpdate time.windows.com
Kubernetes安裝具體步驟
所有服務器節點安裝 Docker/kubeadm/kubelet/kubectl
Kubernetes 默認容器運行環境是Docker，因此首先需要安裝Docker；
（1）安裝 Docker
更新docker的yum源
yum install wget -y
wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
安裝指定版本的docker：
yum install docker-ce-19.03.13 -y
yum install docker -y （這個安裝的Docker版本偏舊） 1.13.x
配置加速器加速下載 （https://cr.console.aliyun.com/）
/etc/docker/daemon.json
{
"registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"]
}
https://gg3gwnry.mirror.aliyuncs.com
然后執行：
systemctl enable docker.service
不然會提示警告；
那么接下來需要搭建：kubeadm、kubelet、kubectl
（2）添加k8s的阿里雲YUM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=0
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF
到時候下載k8s的相關組件才能找到下載源；
（2）安裝 kubeadm，kubelet 和 kubectl
yum install kubelet-1.19.4 kubeadm-1.19.4 kubectl-1.19.4 -y
然后執行：
systemctl enable kubelet.service
不然會提示警告；
查看有沒有安裝：
yum list installed | grep kubelet
yum list installed | grep kubeadm
yum list installed | grep kubectl
查看安裝的版本： kubelet --version
Kubelet：運行在cluster所有節點上，負責啟動POD和容器；
Kubeadm：用於初始化cluster的一個工具；
Kubectl：kubectl是kubenetes命令行工具，通過kubectl可以部署和管理應用，查看各種資源，創建，刪除和更新組件；
此時應該重啟一下centos；
（3）部署Kubernetes Master主節點
kubeadm init --apiserver-advertise-address=192.168.172.134 --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers --kubernetes-version v1.19.4 --service-cidr=10.96.0.0/12 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
此命令在master機器上執行；
執行報錯：
解決：重啟一下centos，然后再執行上面的 kubeadm init 命令；
說明：
service-cidr 的選取不能和PodCIDR及本機網絡有重疊或者沖突，一般可以選擇一個本機網絡和PodCIDR都沒有用到的私網地址段，比如PODCIDR使用10.244.0.0/16, 那么service cidr可以選擇10.96.0.0/12，網絡無重疊沖突即可；
接下來在master機器上執行：
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
接下來把node節點加入Kubernetes master中，在Node機器上執行；
向集群添加新節點，執行的命令就是kubeadm init最后輸出的kubeadm join命令：
kubeadm join 192.168.172.132:6443 --token wa5bif.zfuvbesevdfvf4of \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:87cf5828d54dd80da13c4b57c57360370ea0267a7cc3991989ca3006cf3e44d8
部署網絡插件
下載kube-flannel.yml文件
wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
應用kube-flannel.yml文件得到運行時容器
kubectl apply -f kube-flannel.yml （在master機器上執行）
然后查看節點狀態： kubectl get nodes （在master機器上執行）
說明還沒有就緒，需要等一會兒，然后節點就就緒了；
至此我們的k8s環境就搭建好了；
查看運行時容器pod （一個pod里面運行了多個docker容器）
kubectl get pods -n kube-system
Kubernetes部署“容器化應用”
Docker應用-->在docker里面部署一個java程序（springboot）
在Kubernetes集群中部署一個Nginx：
kubectl create deployment nginx --image=nginx
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
kubectl get pod,svc
訪問地址：http://NodeIP:Port
在Kubernetes集群中部署一個Tomcat：
kubectl create deployment tomcat --image=tomcat
kubectl expose deployment tomcat --port=8080 --type=NodePort
訪問地址：http://NodeIP:Port
K8s部署微服務（springboot程序）
1、項目打包（jar、war）-->可以采用一些工具git、maven、jenkins
2、制作Dockerfile文件，生成鏡像；
3、kubectl create deployment nginx --image= 你的鏡像
4、你的springboot就部署好了，是以docker容器的方式運行在pod里面的；