k8s入门讲解

IT那活儿发布于2023-01-11 13:20 / 1525人阅读

k8s入门讲解

点击上方“IT那活儿”，关注后了解更多内容，不管IT什么活儿，干就完了！！！

K8S原理以及概念

1. 基本概念

Kubernetes开源的，用于管理云平台中多个主机上的容器化的应用，Kubernetes目标是让部署容器化的应用简单并且高效（powerful,Kubernetes维护的一种机制）。

1.1 Kubernetes 特点

可移植: 支持公有云，私有云，混合云，多重云（multi-cloud）；
可扩展: 模块化, 插件化, 可挂载, 可组合；
自动化: 自动部署，自动重启，自动复制，自动伸缩/扩展；
快速部署应用，快速扩展应用；
无缝对接新的应用功能；
节省资源，优化硬件资源的使用。

k8s：核心架构图

2. K8S组件

1）APIserver

所有服务的统一入口。

2）Controllermanager

维持副本期望数目。

3）sureduler

负责介绍任务，选择合适的节点运行。

4）etcd

键值对数据库，储存k8s集群所有的重要信息（持久化）。

5）coredns

可以为集群中svc创建一个域名ip的对应关系解析。

6）dashboard

给k8s集群提供一个B/S结构访问体系（浏览器与服务器架构模式）。

7）imgress controller

官方k8s集群只能实现四层代理，imgress可以实现七层代理，也就是可以根据主机名，域名进行负载均衡。

k8s通常不会直接创建pod,而是通过controller来管理pod的。controller中定义了pod的部署特性，比如有几个剧本，在什么样的node上运行等。为了满足不同的业务场景，k8s提供了多种controller，包括deployment、replicaset、daemonset、statefulset、job等。

deployment

#是最常用的controller deployment可以管理pod的多个副本，并确保pod按照期望的状态运行。

replicaset

#实现了pod的多副本管理。使用deployment时会自动创建replicaset，也就是说deployment是通过replicaset来管理pod的多个副本的，我们通常不需要直接使用replicaset。

daemonset

#用于每个node最多只运行一个pod副本的场景。正如其名称所示的，daemonset通常用于运行daemon。

statefuleset

#能够保证pod的每个副本在整个生命周期中名称是不变的，而其他controller不提供这个功能。当某个pod发生故障需要删除并重新启动时，pod的名称会发生变化，同时statefulset会保证副本按照固定的顺序启动、更新或者删除。

#用于运行结束就删除的应用，而其他controller中的pod通常是长期持续运行的。

8）service

k8s的 service定义了外界访问一组特定pod的方式。service有自己的IP和端口，service为pod提供了负载均衡。k8s运行容器pod与访问容器这两项任务分别由controller和service执行。

Service 有四种类型：

ClusterIP：默认类型，自动分配一个仅 cluster 内部可以访问的虚拟 IP。
NodePort：在 ClusterIP 基础上为 Service 在每台机器上绑定一个端口，这样就可以通过NodeIP:NodePort 来访问该服务。如果 kube-proxy 设置了 –nodeport-addresses=10.240.0.0/16（v1.10 支持），那么仅该 NodePort 仅对设置在范围内的 IP 有效。
LoadBalancer：在 NodePort 的基础上，借助 cloud provider 创建一个外部的负载均衡器，并将请求转发到 :NodePort。
ExternalName：将服务通过 DNS CNAME 记录方式转发到指定的域名（通过 spec.externlName 设定）。需要 kube-dns 版本在 1.7 以上。

9）namespace

可以将一个物理的cluster逻辑上划分成多个虚拟cluster，每个cluster就是一个namespace。不同的namespace里的资源是完全隔离的。

k8s的集群部署

1. 基础环境配置

#修改host。

vim /etc/hosts
10.0.0.50 k8s-master
10.0.0.51 k8s-node-01
10.0.0.52 k8s-node-02

#修改 10.0.0.50 服务器，设置 hostname，然后将 hostname 写入 hosts。

$ hostnamectl set-hostname k8s-master
$ echo "127.0.0.1 $(hostname)" >> /etc/hosts

#修改 10.0.0.51 服务器，设置 hostname，然后将 hostname 写入 hosts。

$ hostnamectl set-hostname k8s-node-01
$ echo "127.0.0.1 $(hostname)" >> /etc/hosts

#修改 10.0.0.52 服务器，设置 hostname，然后将 hostname 写入 hosts。

$ hostnamectl set-hostname k8s-node-02
$ echo "127.0.0.1 $(hostname)" >> /etc/hosts

#时间同步：

systemctl start chronyd.service && systemctl enable chronyd.service

#关闭防火墙：

systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld

#关闭selinux：

setenforce 0
sed -i s/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=disabled/ /etc/selinux/config

#禁用swap：

swapoff -a && sysctl -w vm.swappiness=0
vi /etc/fstab
#/dev/mapper/centos-swap swap swap defaults 0 0

#配置内核参数：

$ cat < /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.ipv4.ip_forward = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 600
net.ipv4.tcp_keepalive_intvl = 30
net.ipv4.tcp_keepalive_probes = 10
EOF

#使配置生效：

#挂载 br_netfilter：

$ modprobe br_netfilter

#使配置生效：

$ sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf

#查看是否生成相关文件：

$ ls /proc/sys/net/bridge

#由于ipvs已经加入到了内核的主干，所以为kube-proxy开启ipvs的前提需要加载以下的内核模块：

ip_vs
ip_vs_rr
ip_vs_wrr
ip_vs_sh
nf_conntrack_ipv4
$ cat > /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules <#!/bin/bash
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack_ipv4
EOF

#执行脚本并查看是否正常加载内核模块：

#修改脚本权限：

$ chmod 755 /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules

#执行脚本：

$ bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules

#查看是否已经正确加载所需的内核模块：

$ lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4

#安装 ipset 和 ipvsadm：

$ yum install -y ipset ipvsadm

#配置资源限制：

echo "* soft nofile 65536" >> /etc/security/limits.conf
echo "* hard nofile 65536" >> /etc/security/limits.conf
echo "* soft nproc 65536" >> /etc/security/limits.conf
echo "* hard nproc 65536" >> /etc/security/limits.conf
echo "* soft memlock unlimited" >> /etc/security/limits.conf
echo "* hard memlock unlimited" >> /etc/security/limits.conf

#安装依赖包以及相关工具：

yum install -y epel-release
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 net-tools conntrack-
tools wget vim ntpdate libseccomp libtool-ltdl

#由于官方下载速度比较慢，所以需要更改 Docker 安装的 yum 源，这里推荐用阿里镜像源：

yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-
ce/linux/centos/docker-ce.repo

#安装指定版本 docker：

#注意：安装前一定要提前查询将要安装的 Kubernetes 版本是否和 Docker 版本对应。

yum install -y docker-ce-18.09.9-3.el7

#设置镜像存储目录，找到大点的挂载的目录进行存储：

$ vi /lib/systemd/system/docker.service

#找到这行，往后面加上存储目录，例如这里是 --graph /apps/docker：

ExecStart=/usr/bin/docker --graph /apps/docker

#配置 Docker 参数和镜像加速器：

mkdir -p /etc/docker
cat > /etc/docker/daemon.json << EOF
{
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
"registry-mirrors": [
"https://dockerhub.azk8s.cn",
"http://hub-mirror.c.163.com",
"https://registry.docker-cn.com"
],
"storage-driver": "overlay2",
"storage-opts": [
"overlay2.override_kernel_check=true"],
"log-driver": "json-file",
"log-opts": {
"max-size": "100m",
"max-file":"5"
}
}
EOF

#启动 Docker：

$ systemctl start docker && systemctl enable docker

2. 安装 kubelet、kubectl、kubeadm（全部节点）

kubelet: 在集群中的每个节点上用来启动 pod 和 container 等；
kubectl: 用来与集群通信的命令行工具；
kubeadm: 用来初始化集群的指令。

注意安装顺序，一定不要先安装 kubeadm，因为 kubeadm 会自动安装最新版本的 kubelet 与kubectl，导致版本不一致问题。

#安装 kubelet：

yum install -y kubelet-1.16.3-0

#安装 kubectl：

yum install -y kubectl-1.16.3-0

#安装 kubeadm：

yum install -y kubeadm-1.16.3-0

#启动 kubelet 并配置开机启动：

systemctl start kubelet && systemctl enable kubelet

#重启全部节点：

reboot

3. kubeadm 安装 kubernetes（Master 节点）

创建 kubeadm 配置文件 kubeadm-config.yaml，然后需要配置一些参数：

配置 localAPIEndpoint.advertiseAddress 参数，调整为你的 Master 服务器地址；
配置 imageRepository 参数，调整 kubernetes 镜像下载地址为阿里云；
配置 networking.podSubnet 参数，调整为你要设置的网络范围。

kubeadm-config.yaml

$ cat > kubeadm-config.yaml << EOF
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2
kind: InitConfiguration
localAPIEndpoint:
advertiseAddress: 10.0.0.50
bindPort: 6443
nodeRegistration:
taints:
- effect: PreferNoSchedule
key: node-role.kubernetes.io/master
---
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2
kind: ClusterConfiguration
imageRepository: registry.aliyuncs.com/google_containers
kubernetesVersion: v1.16.3
networking:
podSubnet: 10.244.0.0/16
serviceSubnet: 10.96.0.0/12
---
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
kind: KubeProxyConfiguration
mode: ipvs
EOF

kubeadm 初始化 kubernetes 集群：

kubeadm init --config kubeadm-config.yaml

部署日志信息：

......
[addons] Applied essential addon: CoreDNS
[addons] Applied essential addon: kube-proxy
Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!
To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
You should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:
https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/
Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as
root:
kubeadm join 192.168.2.11:6443 --token 4udy8a.f77ai0zun477kx0p 
--discovery-token-ca-cert-hash
sha256:4645472f24b438e0ecf5964b6dcd64913f68e0f9f7458768cfb96a9ab16b4212

在此处看日志可以知道，可以通过下面命令，添加 kubernetes 相关环境变量：

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

工作节点加入集群（Work Node 节点）：

根据上面 Master 节点创建 Kubernetes 集群时的日志信息，可以知道在各个节点上执行下面命令来让工作节点加入主节点：

$ kubeadm join 192.168.2.11:6443 --token 4udy8a.f77ai0zun477kx0p 
--discovery-token-ca-cert-hash
sha256:4645472f24b438e0ecf5964b6dcd64913f68e0f9f7458768cfb96a9ab16b4212

如果上面 token 过期，则可以通过 kubeadm token create --print-join-command 命令重新获取加入集群的指令。

4. 部署 Calico 网络插件

下载 Calico 部署文件，并替换里面的网络范围为上面 kubeadm 中 networking.podSubnet 配置的值。

#下载 calico 部署文件：

$ wget https://docs.projectcalico.org/v3.10/getting-
started/kubernetes/installation/hosted/kubernetes-datastore/calico-
networking/1.7/calico.yaml

#替换 calico 部署文件的 IP 为 kubeadm 中的 networking.podSubnet 参数 10.244.0.0。

sed -i s/192.168.0.0/10.244.0.0/g calico.yaml

#部署 Calico 插件：

kubectl apply -f calico.yaml

#查看是否部署成功。

kubectl get pod -n kube-system

5. 配置 Kubectl 命令自动补全（Master 节点）

安装补全工具：

yum install -y bash-completion

添加补全配置：

source /usr/share/bash-completion/bash_completion
source <(kubectl completion bash)
echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bashrc

添加完成就可与通过输入 kubectl 后，按补全键（一般为 tab）会自动补全对应的命令。

k8s的组件部署以及使用

1. 基本概念

1）Ingress

其中，Ingress资源通过yaml文件申明规则配置。

2）Ingress Controller

Ingress Controller 就是一个反向代理程序，它负责解析 Ingress 的反向代理规则，以Pod的形式运行，监控apiserver的/ingress端口后的backend services，如果 Ingress 有增删改的变动，所有的 Ingress Controller 都会及时更新自己相应的转发规则，当 Ingress Controller 收到请求后就会根据这些规则将请求转发到对应的 Service。

核心是一个deployment，实现方式有很多，比如nginx, Contour, Haproxy, trafik, Istio，需要编写的yaml有：Deployment, Service, ConfigMap, ServiceAccount（Auth），其中service的类型可以是NodePort或者LoadBalancer。

2. 组件部署

为了让Ingress Controller正常启动，需要给它配置一个默认的backend，用于当客户端访问的URL地址不存在时，能够返回一个正确的404应答。

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
name: default-http-backend
labels:
k8s-app: default-http-backend
namespace: kube-system
spec:
replicas: 1
template:
metadata:
labels:
k8s-app: default-http-backend
spec:
terminationGracePeriodSeconds: 60
containers:
- name: default-http-backend

 
# Any image is permissable as long as:
# 1. It serves a 404 page at /
# 2. It serves 200 on a /healthz endpoint
image: 192.168.121.140:5000/defaultbackend
livenessProbe:
httpGet:
path: /healthz
port: 8080
scheme: HTTP
initialDelaySeconds: 30
timeoutSeconds: 5
ports:
- containerPort: 8080
resources:
limits:
cpu: 10m
memory: 20Mi
requests:
cpu: 10m
memory: 20Mi
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: default-http-backend
namespace: kube-system
labels:
k8s-app: default-http-backend
spec:
ports:
- port: 80
targetPort: 8080
selector:
k8s-app: default-http-backend

创建backend：

kubectl apply -f default-backend.yaml

下载deploy.yaml：

#访问网站下载文件
https://github.com/kubernetes/ingress-nginx/blob/controller-
v0.48.1/deploy/static/provider/baremetal/deploy.yaml

#部署ingress-nginx
kubectl apply -f deploy.yaml

看看pod是否正常启动：

kubectl get pods -n ingress-nginx

创建ingress：

#ingress_test.yaml
apiVersion: extensions/v1beta1

 
kind: Ingress
metadata:
name: ingress-test
annotations:
kubernetes.io/ingress.class: "nginx"
# 开启use-regex，启用path的正则匹配
nginx.ingress.kubernetes.io/use-regex: "true"
spec:
rules:
# 定义域名
- host: test.ingress.com
http:
paths:
# 不同path转发到不同端口
- path: /
backend:
serviceName: nginx-controller
servicePort: 8000

创建ingress：

kubectl apply -f ingress_test.yaml

创建nginx软件服务：

vim nginx-rc.yaml
apiVersion: v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-controller
spec:
replicas: 2
selector:
name: nginx
template:
metadata:
labels:
name: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx
ports:
- containerPort: 80
cat nginx-server-nodeport.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx-service-nodeport
spec:
ports:
- port: 8000
targetPort: 80
protocol: TCP
type: NodePort

 
selector:
name: nginx
#创建pod以及service
kubectl apply -f nginx-rc.yaml
kubectl apply -f nginx-server-nodeport.yaml

通过curl访问对应nginx：

curl -i test.ingress.com
HTTP/1.1 200 OK

本文作者：王文权

本文来源：IT那活儿（上海新炬王翦团队）

云服务器私有云入门讲解实例讲解讲解求 php讲解

文章版权归作者所有，未经允许请勿转载,若此文章存在违规行为，您可以联系管理员删除。

转载请注明本文地址：https://www.ucloud.cn/yun/129561.html

Kubernetes 入门基础

摘要：我们要学习，就有首先了解的技术范围基础理论知识库等，要学习，肯定要有入门过程，在这个过程中，学习要从易到难，先从基础学习。组件组件一个集群是由一组被称为节点的机器或虚拟机组成，节点有两种类型。我们要学习 Kubernetes，就有首先了解 Kubernetes 的技术范围、基础理论知识库等，要学习 Kubernetes，肯定要有入门过程，在这个过程中，学习要从易到难，先从基础学习。接...

myshell 2021-11-22 12:07 评论0 收藏0
都9102年了，还不会Docker？10分钟带你从入门操作到实战上手

摘要：联调测试，无需依赖他人。针对以上问题，有两种解决方法，一个是自己搭建私有服务，另一个是用云服务的镜像管理平台如阿里云的容器镜像服务。利用，先对阿里云的服务进行登录。推送后，就能在阿里云的仓库上看到这个镜像。 Docker简述 Docker是一种OS虚拟化技术，是一个开源的应用容器引擎。它可以让开发者将应用打包到一个可移植的容器中，并且该容器可以运行在几乎所有linux系统中（Windo...

sf_wangchong 2019-06-28 16:53 评论0 收藏0
灵雀云K8s培训走进『招商银行』总部

摘要：月日日，灵雀云企业定制培训在深圳招商银行总部圆满结束。灵雀云培训中强调理论实践工具落地相结合。灵雀云是官方认证培训合作伙伴服务提供商。不久之后，灵雀云还将推出微服务的培训课程。 showImg(https://segmentfault.com/img/bVblpFV?w=600&h=334); 12月13日-14日，灵雀云企业定制k8s培训在深圳招商银行总部圆满结束。来自招行总部信息...

xcc3641 2019-07-01 16:58 评论0 收藏0
利用K8S技术栈打造个人私有云（连载之：基础镜像制作与实验）

摘要：因此本篇博文将讲解如何在本地构建一个带组件的底包镜像并上传到上供下载使用。 showImg(https://segmentfault.com/img/remote/1460000013318761); 【利用K8S技术栈打造个人私有云系列文章目录】利用K8S技术栈打造个人私有云（连载之：初章）利用K8S技术栈打造个人私有云（连载之：K8S集群搭建）利用K8S技术栈打造个人私...

tabalt 2019-06-28 17:54 评论0 收藏0
利用K8S技术栈打造个人私有云（连载之：基础镜像制作与实验）

摘要：因此本篇博文将讲解如何在本地构建一个带组件的底包镜像并上传到上供下载使用。 showImg(https://segmentfault.com/img/remote/1460000013318761); 【利用K8S技术栈打造个人私有云系列文章目录】利用K8S技术栈打造个人私有云（连载之：初章）利用K8S技术栈打造个人私有云（连载之：K8S集群搭建）利用K8S技术栈打造个人私...

hot_pot_Leo 2019-07-01 16:39 评论0 收藏0