Kubernetes食用简介
Kubernetes是Google在2014年6月开源的一个容器集群管理系统，使用Go语言开发，Kubernetes也叫K8S。K8S是Google内部一个叫Borg的容器集群管理系统衍生出来的，Borg已经在Google大规模生产运行十年之久。
K8S主要用于自动化部署、扩展和管理容器应用，提供了资源调度、部署管理、服务发现、扩容缩容、监控等一整套功能;2015年7月，Kubernetes v1.0正式发布，截止到2018年8月2日最新稳定版本是v1.15.1，最新稳定版本是v1.16.0-alpha.2，Kubernetes目标是让部署容器化应用简单高效。
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官方网站：https://kubernetes.io
Kubernetes主要功效
数据卷
Pod中容器之间共享数据,可以使用数据卷;
应用程序健康检
查容器内服务可能进程堵塞无法处理请求,可以设置监控检查策略保证应用健壮性;
复制应用程序实例
控制器维护着Pod副本数量,保证一个Pod或一组同类的Pod数量始终可用;
弹性伸缩
根据设定的指标（CPU利用率）自动缩放Pod副本数;
服务发现
使用环境变量或DNS服务插件保证容器中程序发现Pod入口访问地址;
负载均衡
一组Pod副本分配一个私有的集群IP地址,负载均衡转发请求到后端容器,在集群内部其他Pod可通过这个ClusterIP访问应用;
滚动更新
更新服务不中断,一次更新一个Pod,而不是同时删除整个服务;
服务编排
通过文件描述部署服务,使得应用程序部署变得更高效;
资源监控
Node节点组件集成cAdvisor资源收集工具,可通过Heapster汇总整个集群节点资源数据,然后存储到InfluxDB时序数据库,再由Grafana展示;
提供认证和授权
支持属性访问控制（ABAC）、角色访问控制（RBAC）认证授权策略;
Kubernetes基本对象概念
PodPod
是最小部署单元,一个Pod有一个或多个容器组成,Pod中容器共享存储和网络,在同一台Docker主机上运行;
Service
Service一个应用服务抽象,定义了Pod逻辑集合和访问这个Pod集合的策略,Service代理Pod集合对外表现是为一个访问入口,分配一个集群IP地址,来自这个IP的请求将负载均衡转发后端Pod中的容器,Service通过Lable Selector选择一组Pod提供服务;
Volume
数据卷,共享Pod中容器使用的数据;
Namespace
命名空间将对象逻辑上分配到不同Namespace,可以是不同的项目、用户等区分管理,并设定控制策略,从而实现多租户;命名空间也称为虚拟集群;
Lable
标签用于区分对象（比如Pod、Service）,键/值对存在,每个对象可以有多个标签,通过标签关联对象;
ReplicaSet
下一代Replication Controller;确保任何给定时间指定的Pod副本数量,并提供声明式更新等功能;RC与RS唯一区别就是lable selector支持不同,RS支持新的基于集合的标签,RC仅支持基于等式的标签;
Deployment
Deployment是一个更高层次的API对象,它管理ReplicaSets和Pod,并提供声明式更新等功能,官方建议使用Deployment管理ReplicaSets,而不是直接使用ReplicaSets,这就意味着可能永远不需要直接操作ReplicaSet对象;
Stateful
SetStatefulSet适合持久性的应用程序,有唯一的网络标识符（IP）,持久存储,有序的部署、扩展、删除和滚动更新;
DaemonSet
DaemonSet确保所有（或一些）节点运行同一个Pod;当节点加入Kubernetes集群中,Pod会被调度到该节点上运行,当节点从集群中移除时,DaemonSet的Pod会被删除;删除DaemonSet会清理它所有创建的Pod;
Job
一次性任务,运行完成后Pod销毁,不再重新启动新容器,还可以任务定时运行;
Kubernetes成分
Master组件：
kube-apiserver
Kubernetes API,集群的统一入口,各组件协调者,以HTTP API提供接口服务,所有对象资源的增删改查和监听操作都交给APIServer处理后再提交给Etcd存储;
kube-controller-manager
处理集群中常规后台任务,一个资源对应一个控制器,而ControllerManager就是负责管理这些控制器的;
kube-scheduler
根据调度算法为新创建的Pod选择一个Node节点;
Node组件：
kubelet
kubelet是Master在Node节点上的Agent,管理本机运行容器的生命周期,比如创建容器、Pod挂载数据卷、下载secret、获取容器和节点状态等工作,kubelet将每个Pod转换成一组容器;
kube-proxy
在Node节点上实现Pod网络代理,维护网络规则和四层负载均衡工作;
docker或rocket/rkt
运行容器;
第三方服务：
etcd
分布式键值存储系统;用于保持集群状态,比如Pod、Service等对象信息;
非必要组件：
kube-dns
负责为整个集群提供DNS服务
Ingress Controller
为服务提供外网入口
Heapster
提供资源监控
Dashboard
提供GUI
Federation
提供跨可用区的集群
Fluentd-elasticsearch
提供集群日志采集、存储与查询
Kubernetes食用配方
| 角色 | IP | 组件 |
|---|
| master | 192.168.0.201 | etcd
kube-apiserver
kube-controller-manager
kube-scheduler |
| node01 | 192.168.0.202 | kubelet
kube-proxy
docker |
| node02 | 192.168.0.203 | kubelet
kube-proxy
docker |
| Pod 网络 | 10.244.0.0/16 |
|
| Service 网络 | 10.96.0.0/12 |
|
获取 yum 源
安装 Docker、Kubelet、Kubeadm、Kubectl 到所有节点上
Master节点初始化
Flannel安装
节点加入
获取 yum 源
#进入 yum 的 repo 目录cd /etc/yum.repos.d/#获取 Docker 的 yum 源wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo#编写 Kubernetes 的 yum 源vim /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[Kubernetes]
name=Kubernetes Repo
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/
gpgcheck=0gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg
enabled=1#检测 yum 源的可用性yum repolist
安装 Docker、Kubelet、Kubeadm、Kubectl 到所有节点上
#yum 安装所需部件yum -y install docker-ce kubelet kubeadm kubectl#启动 Docker 服务systemctl start docker#设置开机自启systemctl enable docker
systemctl enable kubelet
在启动 Docker 前,由于某种不可抗力和不可描述的原因,建议国内的程序猿修改HttpsProxy的参数,具体如下:
vim /usr/lib/systemd/system/docker.service
Environment="HTTPS_PROXY=http://www.ik8s.io:10080"Environment="NO_PROXY=127.0.0.0/8,192.168.0.0/24"systemctl daemon-reload
systemctl restart docker
docker info
#检查bridge-nfcat /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-ip6tables1cat /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-iptables1
Master节点初始化
#配置kubelet文件,使其忽略 Swap 的报错vim /etc/sysconfig/kubelet
KUBELET_EXTRA_ARGS="--fail-swap-on=false"kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --service-cidr=10.96.0.0/12 --ignore-preflight-errors=Swap
#根据初始化完成后所给的提示进行设置(建议创建普通用户进行操作)mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config#查看集群健康状态kubectl get cs
NAME STATUS MESSAGE ERROR
scheduler Healthy ok
controller-manager Healthy ok
etcd-0 Healthy {"health":"true"}#查看集群节点信息kubectl get node
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
centos701.0x50j.com NotReady master 9m52s v1.15.2#查看 docker 容器docker ps
#查看 docker 镜像docker images
节点状态之所以显示 NoReady 是应为还没有安装flannel
Flannel安装
#自动拉取镜像启动kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml#查看 Pods 网络信息kubectl get pods -n kube-system -o wide#查看节点状态是否为 Ready 状态kubectl get node
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
centos701.0x50j.com Ready master 27m v1.15.2
节点加入集群
#加入集群kubeadm join [MastertIP地址]:6443 --token [token值] --discovery-token-ca-cert-hash [证书哈希值] --ignore-preflight-errors=Swap#主节点上获取节点信息kubectl get node
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
centos701.0x50j.com Ready master 15h v1.15.2centos702.0x50j.com Ready 15h v1.15.2centos703.0x50j.com Ready 15h v1.15.2
token值和证书哈希值在初始化集群的时候有提供
Dashboard可视化插件
#下载yaml文件到本地wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v1.10.1/src/deploy/recommended/kubernetes-dashboard.yaml#修改yaml文件,使其外网能访问vim kubernetes-dashboard.yaml
......
---# ------------------- Dashboard Service ------------------- #kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
labels:
k8s-app: kubernetes-dashboard
name: kubernetes-dashboard
namespace: kube-system
spec:
type: NodePort #增加type: NodePort
ports:
- port: 443
targetPort: 8443
nodePort: 31620 #增加nodePort: 31620
selector:
k8s-app: kubernetes-dashboard#修改配置从阿里云仓库拉取镜像vim kubernetes-dashboard.yaml
......
containers:
- name: kubernetes-dashboard
#image: k8s.gcr.io/kubernetes-dashboard-amd64:v1.10.1
image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/kubernetes-dashboard-amd64:v1.10.1
ports:
......#执行部署dashboard服务kubectl create -f kubernetes-dashboard.yaml
查看Pod的状态为running说明dashboard已经部署成功
kubectl get pod --namespace=kube-system -o wide | grep dashboard
Dashboard 会在 kube-system namespace 中创建自己的 Deployment 和 Service
kubectl get deployment kubernetes-dashboard --namespace=kube-system
kubectl get service kubernetes-dashboard --namespace=kube-system
访问 https://[host_ip]:31620/#!/login
#创建dashboard-adminuser.yaml,获取 Tokenvim dashboard-adminuser.yaml
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
name: admin-user
namespace: kube-system---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
name: admin-user
roleRef:
apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
kind: ClusterRole
name: cluster-admin
subjects:
- kind: ServiceAccount
name: admin-user
namespace: kube-system#执行yaml文件kubectl create -f dashboard-adminuser.yaml#查看admin-user账户的tokenkubectl -n kube-system describe secret $(kubectl -n kube-system get secret | grep admin-user | awk '{print $1}')
使用获取到的 Token 值登陆 Dashboard 面板
Kubernetes食用方式
#查询节点信息kubectl describe node [节点名称]#查看集群信息kubectl cluster-info#查看创建了的 Podskubectl get pods -o wide#查看创建了的 Serviceskubectl get services -o wide#查看 Pod 的网络信息kubectl describe pods [Pod名称]#查看 Pod 的网络信息kubectl describe service [Pod名称]
#运行Podkubectl run NAME --image=image [--env="key=value"] [--port=port] [--replicas=replicas] [--dry-run=bool] [--overrides=inline-json] [--command] -- [COMMAND] [args...] [options]#栗子:运行 Nginx
kubectl run nginx --image=nginx:1.14 --port=80 --replicas=1运行 Busybox
kubectl run client --image=busybox --replicas=1 -it --restart=Never
--image 指定所需食用的镜像
--port 指定暴露的端口
--replicas 指定创建的个数
#删除 Podkubectl delete ([-f FILENAME] | [-k DIRECTORY] | TYPE [(NAME | -l label | --all)])#栗子:kubectl delete pods nginx-7c45b84548-7bnr6
TYPE 指定删除的是什么类型,如 services,pods
NAME 指定名称
-l 指定标签
#创建 servicekubectl expose (-f FILENAME | TYPE NAME) [--port=port] [--protocol=TCP|UDP|SCTP] [--target-port=number-or-name] [--name=name] [--external-ip=external-ip-of-service] [--type=type] [options]#栗子:kubectl expose deployment nginx --name=nginx-service --port=8081 --target-port=80 --protocol=TCP
deployment 指定 deployment pod 的名称
--name services的名称
--port 对外的端口
--target-port 对内的端口(pod 暴露的端口)
--protocol 指定协议
#扩展/缩减 pod的数量kubectl scale [--resource-version=version] [--current-replicas=count] --replicas=COUNT (-f FILENAME | TYPE NAME)#栗子:kubectl scale --replicas=0 deployment myapp
--replicas 指定数量
#滚动升级kubectl set image (-f FILENAME | TYPE NAME) CONTAINER_NAME_1=CONTAINER_IMAGE_1#栗子:kubectl set image deployment nginx-web nginx-web=nginx:1.10#回滚到上一版本kubectl rollout undo deployment [Pod名称]#查看状态kubectl rollout status deployment nginx-web
CONTAINER_NAME_1 pod的名称
CONTAINER_IMAGE_1 升级到那个镜像
#添加标签kubectl label [--overwrite] (-f FILENAME | TYPE NAME) KEY_1=VAL_1 ... KEY_N=VAL_N [--resource-version=version]#栗子:kubectl label pods test-pod release=canary
TYPE 指定类型,如:svc,pods
NAME 指定名称
KEY 指定键值
VAL 指定标签值
get信息时可以添加--show-labels查看标签
另外有需要云服务器可以了解下创新互联cdcxhl.cn，海内外云服务器15元起步，三天无理由+7*72小时售后在线，公司持有idc许可证，提供“云服务器、裸金属服务器、高防服务器、香港服务器、美国服务器、虚拟主机、免备案服务器”等云主机租用服务以及企业上云的综合解决方案，具有“安全稳定、简单易用、服务可用性高、性价比高”等特点与优势，专为企业上云打造定制，能够满足用户丰富、多元化的应用场景需求。
新闻标题：Kubernetes食用指南-创新互联
网站地址：
http://cdkjz.cn/article/cedieg.html
