【K8S】一、认识Kubernetes

不念不忘少年蓝@ 2023-10-09 14:44 79阅读 0赞

#### 认识k8s ####

*  一、什么是Kubernetes
 *   *  生产环境级别的容器编排
 *  二、Kubernetes整体架构
 *   *  Master
     *  Nodes
 *  三、Kubernetes环境搭建方式
 *   *  （1）minikube
     *  （2）kind
     *  （3）kubeadm
     *  （4）二进制包
     *  （5）yum安装
     *  （6）第三方工具
     *  （7）花钱购买
 *  四、Kubernetes部署环境要求
 *  五、Kubernetes安装具体步骤
 *   *  （1）安装 Docker
     *  （2）安装 kubeadm，kubelet 和 kubectl
     *  （3）部署Kubernetes Master主节点
     *  （4）部署网络插件

## 一、什么是Kubernetes ##

*  Kubernetes这个单词来自于希腊语，含义是 舵手 或 领航员；

Kubernetes，也称为K8S，其中8是代表中间“ubernete”的8个字符，是Google在2014年开源的一个容器编排引擎，用于自动化容器化应用程序的部署、规划、扩展和管理，它将组成应用程序的容器分组为逻辑单元，以便于管理和发现，用于管理云平台中多个主机上的容器化的应用，Kubernetes 的目标是让部署容器化的应用简单并且高效，很多细节都不需要运维人员去进行复杂的手工配置和处理；

### 生产环境级别的容器编排 ###

编排是什么意思？

1.  按照一定的目的依次排列；
2.  调配、安排；

## 二、Kubernetes整体架构 ##

![在这里插入图片描述][c7ad55a0d1a447af8df7a2752219fdb7.png]

### Master ###

k8s集群控制节点，对集群进行调度管理，接受集群外用户去集群操作请求；  
Master Node 由 API Server、Scheduler、ClusterState Store（ETCD 数据库）和 Controller MangerServer 所组成；

### Nodes ###

集群工作节点，运行用户业务应用容器；  
Nodes节点也叫Worker Node，包含kubelet、kube proxy 和 Pod（Container Runtime）；

## 三、Kubernetes环境搭建方式 ##

部署 Kubernetes 环境（集群）主要有多种方式：

### （1）minikube ###

minikube可以在本地运行Kubernetes的工具，minikube可以在个人计算机（包括Windows，macOS和Linux PC）上运行一个单节点Kubernetes集群，以便您可以试用Kubernetes或进行日常开发工作；  
https://kubernetes.io/docs/tutorials/hello-minikube/

### （2）kind ###

Kind和minikube类似的工具，让你在本地计算机上运行Kubernetes，此工具需要安装并配置Docker；  
https://kind.sigs.k8s.io/

### （3）kubeadm ###

Kubeadm是一个K8s部署工具，提供kubeadm init 和 kubeadm join两个操作命令，可以快速部署一个Kubernetes集群；  
官方地址：  
[https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm/][https_kubernetes.io_docs_reference_setup-tools_kubeadm_kubeadm]  
[https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/install-kubeadm/][https_kubernetes.io_docs_setup_production-environment_tools_kubeadm_install-kubeadm]

*  1、创建一个Master节点：

kubeadm init

*  2、将Node节点加入到Master集群中：

$ kubeadm join <Master节点的IP和端口>

### （4）二进制包 ###

从Github下载发行版的二进制包，手动部署安装每个组件，组成Kubernetes集群，步骤比较繁琐，但是能让你对各个组件有更清晰的认识；

### （5）yum安装 ###

通过yum安装Kubernetes的每个组件，组成Kubernetes集群，不过yum源里面的k8s版本已经比较老的，所以这种方式用得也比较少了；

### （6）第三方工具 ###

有一些大神封装了一些工具，利用这些工具进行k8s环境的安装；

### （7）花钱购买 ###

直接购买类似阿里云这样的公有云平台k8s，一键搞定；

## 四、Kubernetes部署环境要求 ##

（1）一台或多台机器，操作系统CentOS 7.x-86\_x64  
（2）硬件配置：内存2GB或2G+，CPU 2核或CPU 2核+；  
（3）集群内各个机器之间能相互通信；  
（4）集群内各个机器可以访问外网，需要拉取镜像；  
（5）禁止swap分区；  
如果环境不满足要求，会报错，比如：

*  **Kubernetes部署环境准备**
 *  关闭防火墙

systemctl stop firewalld
    systemctl disable firewalld

*  关闭selinux

sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config  #永久
    setenforce 0  #临时

*  关闭swap（k8s禁止虚拟内存以提高性能）

sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab #永久
    swapoff -a #临时

*  在master添加hosts

sys >> /etc/hosts << EOF
    192.168.172.131 k8smaster
    192.168.172.132 k8snode
    EOF

*  设置网桥参数

sys > /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

*  时间同步

yum install ntpdate -y
    ntpdate time.windows.com

## 五、Kubernetes安装具体步骤 ##

所有服务器节点安装 Docker/kubeadm/kubelet/kubectl  
Kubernetes 默认容器运行环境是Docker，因此首先需要安装Docker；

### （1）安装 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

*  安装指定版本的docker：

yum install docker-ce-19.03.13 -y
    yum install docker -y （这个安装的Docker版本偏旧） 1.13.x

*  配置加速器加速下载

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

*  然后执行：

systemctl enable docker.service

不然会提示警告；

那么接下来需要搭建：kubeadm、kubelet、kubectl

### （2）安装 kubeadm，kubelet 和 kubectl ###

*  **添加k8s的阿里云YUM源**

sys > /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

到时候下载k8s的相关组件才能找到下载源；

*  安装 kubeadm，kubelet 和 kubectl  
    Kubelet：\*\* 运行在cluster所有节点上，负责启动POD和容器；  
    Kubeadm：\*\* 用于初始化cluster的一个工具；  
    Kubectl：\*\* kubectl是kubenetes命令行工具，通过kubectl可以部署和管理应用，查看各种资源，创建，删除和更新组件；

yum install kubelet-1.19.4 kubeadm-1.19.4 kubectl-1.19.4 -y

*  然后执行：

systemctl enable kubelet.service

不然会提示警告；

*  查看有没有安装：

yum list installed | grep kubelet
    yum list installed | grep kubeadm
    yum list installed | grep kubectl

查看安装的版本： `kubelet --version`

### （3）部署Kubernetes Master主节点 ###

*  此命令在master机器上执行；

kubeadm init --apiserver-advertise-address=192.168.172.132 --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

执行报错：![在这里插入图片描述][a606afd70bda479589a29129553a02b9.png]  
解决：重启一下centos，然后再执行上面的 kubeadm init 命令；  
说明：  
service-cidr 的选取不能和PodCIDR及本机网络有重叠或者冲突，一般可以选择一个本机网络和PodCIDR都没有用到的私网地址段，比如PODCIDR使用10.244.0.0/16, 那么service cidr可以选择10.96.0.0/12，网络无重叠冲突即可；

*  接下来在master机器上执行：

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

查看所有node节点 `kubectl get nodes`  
接下来把node节点加入Kubernetes master中，在Node机器上执行；  
向集群添加新节点，执行的命令就是kubeadm init最后输出的kubeadm join命令：

kubeadm join 192.168.172.132:6443 --token wa5bif.zfuvbesevdfvf4of \
        --discovery-token-ca-cert-hash sha256:87cf5828d54dd80da13c4b57c57360370ea0267a7cc3991989ca3006cf3e44d8

![在这里插入图片描述][df25d862dff54970a73cb56a9d91bd55.png]

### （4）部署网络插件 ###

下载kube-flannel.yml文件

wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

应用kube-flannel.yml文件得到运行时容器

kubectl apply -f kube-flannel.yml

![在这里插入图片描述][9224d022c3d344b7907b6a1b9fb228dc.png]  
然后查看节点状态： kubectl get nodes  
![在这里插入图片描述][d61594501f97405db63d589b5c1fa51a.png]  
说明还没有就绪，需要等一会儿，然后节点就就绪了；  
![在这里插入图片描述][20194a13293446aaa4be0222b368ef91.png]  
至此我们的k8s环境就搭建好了；  
查看运行时容器pod （一个pod里面运行了多个docker容器）

kubectl get pods -n kube-system

[c7ad55a0d1a447af8df7a2752219fdb7.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/c7ad55a0d1a447af8df7a2752219fdb7.png
[https_kubernetes.io_docs_reference_setup-tools_kubeadm_kubeadm]: https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm/
[https_kubernetes.io_docs_setup_production-environment_tools_kubeadm_install-kubeadm]: https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/install-kubeadm/
[a606afd70bda479589a29129553a02b9.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/a606afd70bda479589a29129553a02b9.png
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