Kubernetes(一)

简介 k8s系统架构

从系统架构来看,k8s分为2个节点
Master  控制节点  指挥官
Node    工作节点  干活的

1.Master节点组成
API Server :提供k8s API接口
主要处理Rest操作以及更新Etcd中的对象
是所有资源增删改查的唯一入口。

Scheduler:资源调度器
根据etcd里的节点资源状态决定将Pod绑定到哪个Node上

Controller Manager
负责保障pod的健康存在
资源对象的自动化控制中心,Kubernetes集群有很多控制器。

Etcd
这个是Kubernetes集群的数据库
所有持久化的状态信息存储在Etcd中


2.Node节点的组成
Docker Engine
负责节点容器的管理工作,最终创建出来的是一个Docker容器。

kubelet 
安装在Node上的代理服务,用来管理Pods以及容器/镜像/Volume等,实现对集群对节点的管理。

kube-proxy
安装在Node上的网络代理服务,提供网络代理以及负载均衡,实现与Service通讯。


第2章 k8s逻辑架构
从逻辑架构上看,k8s分为
Pod 
Controller 
Service   

1.POD 
  POD是k8s的最小单位
  POD的IP地址是随机的,删除POD会改变IP
  POD都有一个根容器
  一个POD内可以由一个或多个容器组成
  一个POD内的容器共享根容器的网络命名空间
  一个POD的内的网络地址由根容器提供
  
2.Controller
  用来管理POD
  控制器的种类有很多
  - RC Replication Controller  控制POD有多个副本
  - RS ReplicaSet              RC控制的升级版
  - Deployment                 推荐使用,功能更强大,包含了RS控制器
  - DaemonSet                  保证所有的Node上有且只有一个Pod在运行
  - StatefulSet            有状态的应用,为Pod提供唯一的标识,它可以保证部署和scale的顺序

3.Service
  NodeIP  
  CluterIP
  POD IP  

第一章 k8s实验环境准备:

配置信息:

主机名 IP地址 推荐配置 勉强配置
node1 10.0.0.11 1C4G40G 1C2G
node2 10.0.0.12 1C2G40G 1C1G
node3 10.0.0.13 1C2G40G 1C1G

初始化操作:

干净环境
关闭防火墙
关闭SELinux
配置时间同步
配置主机名
配置host解析
更新好阿里源 
确保网络通畅

第二章 安装部署docker

1.设置国内YUM源
cd /etc/yum.repos.d/
wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

2.安装指定的docker版本
yum -y install docker-ce-18.09.7-3.el7 docker-ce-cli-18.09.7

3.设置docker使用阿里云加速
mkdir /etc/docker
cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
    {
      "registry-mirrors": ["https://ig2l319y.mirror.aliyuncs.com"],
      "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
    }
EOF

4.启动后台进程
systemctl enable docker && systemctl start docker

5.查看docker版本
docker -v

第三章 部署kubeadm和kubelet

注意!所有机器都需要操作!!!
注意!所有机器都需要操作!!!
注意!所有机器都需要操作!!!

1.设置k8s国内yum仓库
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=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF


2.安装kubeadm
yum install -y kubelet-1.16.2 kubeadm-1.16.2 kubectl-1.16.2 ipvsadm

3.设置k8s禁止使用swap
cat > /etc/sysconfig/kubelet<<EOF
KUBELET_CGROUP_ARGS="--cgroup-driver=systemd"
KUBELET_EXTRA_ARGS="--fail-swap-on=false"
EOF

4.设置内核参数
cat >  /etc/sysctl.d/k8s.conf <<EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
EOF
sysctl --system

5.设置kubelet开机启动
systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

6.加载IPVS模块
cat >/etc/sysconfig/modules/ipvs.modules<<EOF
#!/bin/bash
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack_ipv4
EOF
chmod +x /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
source /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv

第四章 初始化集群部署Master

0.安装规划
节点规划
node1  master节点  API Server controlle  scheduler kube-proxy etcd
node2
node3

IP规划
POD IP.      10.2.0.0 
Cluster IP.  10.1.0.0 
Node IP.     10.0.0.0


1.初始化命令
https://v1-16.docs.kubernetes.io/zh/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm-init/

注意!只在node1节点运行!!!
注意!只在node1节点运行!!!
注意!只在node1节点运行!!!

kubeadm init \
--apiserver-advertise-address=10.0.0.11 \
--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
--kubernetes-version v1.16.2 \
--service-cidr=10.1.0.0/16 \
--pod-network-cidr=10.2.0.0/16 \
--service-dns-domain=cluster.local \
--ignore-preflight-errors=Swap \
--ignore-preflight-errors=NumCPU

执行完成后会有输出,这是node节点加入k8s集群的命令
===============================================

kubeadm join 10.0.0.11:6443 --token 2an0sn.kykpta54fw6uftgq \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:80cf180e844f6a7b6ae3bd3ba994d7727db1e78d25220344c57b7bb667b70f9e
 
===============================================

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

3.获取node节点信息
[root@node1 ~]# kubectl get nodes
NAME    STATUS     ROLES    AGE   VERSION
node1   NotReady   master   15m   v1.16.

4.支持命令补全
yum install bash-completion -y
source /usr/share/bash-completion/bash_completion
source <(kubectl completion bash)
kubectl completion bash >/etc/bash_completion.d/kubectl

5.设置kube-proxy使用ipvs模式
#执行命令,然后将mode: ""修改为mode: "ipvs"然后保存退出
kubectl edit cm kube-proxy -n kube-system

#重启kube-proxy
kubectl get pod -n kube-system |grep kube-proxy |awk '{system("kubectl delete pod "$1" -n kube-system")}'

#查看pod信息
kubectl get -n kube-system pod|grep "kube-proxy" 

#检查日志,如果出现IPVS rr就表示成功
[root@node1 ~]# kubectl -n kube-system logs -f kube-proxy-7cdbn 
I0225 08:03:57.736191       1 node.go:135] Successfully retrieved node IP: 10.0.0.11
I0225 08:03:57.736249       1 server_others.go:176] Using ipvs Proxier.
W0225 08:03:57.736841       1 proxier.go:420] IPVS scheduler not specified, use rr by default

#检查IPVS规则
[root@node1 ~]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  10.1.0.1:443 rr
  -> 10.0.0.11:6443               Masq    1      0          0         
TCP  10.1.0.10:53 rr
TCP  10.1.0.10:9153 rr
UDP  10.1.0.10:53 rr

第五章 部署网络插件

1.部署Flannel网络插件
git clone --depth 1 https://github.com/coreos/flannel.git

2.修改资源配置清单
cd flannel/Documentation/
vim kube-flannel.yml
egrep -n "10.2.0.0|mirror|eth0" kube-flannel.yml
128:      "Network": "10.2.0.0/16",
172:        image: quay-mirror.qiniu.com/coreos/flannel:v0.11.0-amd64
186:        image: quay-mirror.qiniu.com/coreos/flannel:v0.11.0-amd64
192:        - --iface=eth0

3.应用资源配置清单
kubectl create -f kube-flannel.yml

4.检查pod运行状态,等一会应该全是running
[root@node1 ~]# kubectl -n kube-system get pod
NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
coredns-58cc8c89f4-bzlkw        1/1     Running   0          77m
coredns-58cc8c89f4-sgs44        1/1     Running   0          77m
etcd-node1                      1/1     Running   0          76m
kube-apiserver-node1            1/1     Running   0          76m
kube-controller-manager-node1   1/1     Running   0          76m
kube-flannel-ds-amd64-cc5g6     1/1     Running   0          3m10s
kube-proxy-7cdbn                1/1     Running   0          23m
kube-scheduler-node1            1/1     Running   0          76m

第六章 部署Node节点

1.在master节点上输出增加节点的命令
kubeadm token create --print-join-command

2.在node2和node3节点执行加入集群的命令 每个人的token不一样
kubeadm join 10.0.0.11:6443 --token uqf018.mia8v3i1zcai19sj     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:80cf180e844f6a7b6ae3bd3ba994d7727db1e78d25220344c57b7bb667b70f9e 

3.在node1节点上查看状态
kubectl get nodes

4.给节点打标签
kubectl label nodes node2 node-role.kubernetes.io/node=
kubectl label nodes node3 node-role.kubernetes.io/node=

5.再次查看节点状态
[root@node1 ~]# kubectl get nodes
NAME    STATUS   ROLES    AGE    VERSION
node1   Ready    master   171m   v1.16.2
node2   Ready    node     27m    v1.16.2
node3   Ready    node     27m    v1.16.2

涉及到的命令

ipvsadm -Ln #查看ipvs规则
kubectl get pod #查看pod信息
kubectl get pod -o wide #查看pod的详细信息 ip labels
kubectl get pod -n kube-system -o wide #指定查看某个命名空间的pod的详细信息 
kubectl get nodes #查看节点信息
kubectl get nodes -o wide #查看节点详细信息

kubectl -n kube-system edit cm kube-proxy  #编辑某个资源的配置文件
kubectl -n kube-system logs -f kube-proxy-7cdbn #查看指定命名空间里的指定pod的日志

kubectl create -f kube-flannel.yml  #根据资源配置清单创建相应的资源
kubectl delete -f kube-flannel.yml    #删除资源配置清单相应的资源

kubeadm reset  #重置kubeadm节点
kubeadm token create --print-join-command #打印出node节点加入master节点的命令
kubeadm join 10.0.0.11:6443 --token uqf018.mia8v3i1zcai19sj     --discovery-token-ca-cert-hash 
10.0.0.11:6443 --token uqf018.mia8v3i1zcai19sj     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:e7d36e1fb53e59b12f0193f4733edb465d924321bcfc055f801cf1ea59d90aae  #node节点加入master的命令

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