Kubernetes入门

最新推荐文章于 2025-05-08 16:36:47 发布

ZRichV

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分类专栏： kubernetes 文章标签： kubernetes

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Kubernetes

- 入门

入门

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

Kubernetes 能提供一个以 “容器为中心的基础架构”，满足在生产环境中运行应用的一些常见需求，如：

多个进程协同工作
存储系统挂载
应用健康检查
应用实例的复制
自动伸缩/扩展
注册与发现
负载均衡
滚动更新
资源监控
日志访问
调试应用程序
提供认证和授权

Kubernetes 安装前的准备

OS：Ubuntu Server X64 18.04 LTS（16.04 版本步骤相同，再之前则不同）
CPU：最低要求，1 CPU 2 核
内存：最低要求，2GB
磁盘：最低要求，20GB

对虚拟机系统的配置：

关闭交换空间：sudo swapoff -a
避免开机启动交换空间：注释 /etc/fstab 中的 swap
关闭防火墙：ufw disable

使用 APT 安装 Docker

# 更新软件源
sudo apt-get update
# 安装所需依赖
sudo apt-get -y install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
# 安装 GPG 证书
curl -fsSL http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
# 新增软件源信息
sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
# 再次更新软件源
sudo apt-get -y update
# 安装 Docker CE 版
sudo apt-get -y install docker-ce

配置加速器
对于使用 systemd 的系统，请在 /etc/docker/daemon.json 中写入如下内容（如果文件不存在请新建该文件）

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

修改主机名：修改 Hostname、修改 cloud.cfg

安装 kubeadm

kubeadm 是 kubernetes 的集群安装工具，能够快速安装 kubernetes 集群

配置软件源

# 安装系统工具
apt-get update && apt-get install -y apt-transport-https
# 安装 GPG 证书
curl https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/doc/apt-key.gpg | apt-key add -
# 写入软件源；注意：我们用系统代号为 bionic，但目前阿里云不支持，所以沿用 16.04 的 xenial
cat << EOF >/etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
> deb https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/ kubernetes-xenial main
> EOF

安装 kubeadm，kubelet，kubectl

# 安装
apt-get update  
apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl

# 设置 kubelet 自启动，并启动 kubelet
systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

配置 kubeadm

安装 kubernetes 主要是安装它的各个镜像，而 kubeadm 已经为我们集成好了运行 kubernetes 所需的基本镜像。但由于国内的网络原因，在搭建环境时，无法拉取到这些镜像。此时我们只需要修改为阿里云提供的镜像服务即可解决该问题。

# 导出配置文件
kubeadm config print init-defaults --kubeconfig ClusterConfiguration > kubeadm.yml

# 修改配置为如下内容
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta1
bootstrapTokens:
- groups:
  - system:bootstrappers:kubeadm:default-node-token
  token: abcdef.0123456789abcdef
  ttl: 24h0m0s
  usages:
  - signing
  - authentication
kind: InitConfiguration
localAPIEndpoint:
  # 修改为主节点 IP
  advertiseAddress: 192.168.141.130
  bindPort: 6443
nodeRegistration:
  criSocket: /var/run/dockershim.sock
  name: kubernetes-master
  taints:
  - effect: NoSchedule
    key: node-role.kubernetes.io/master
---
apiServer:
  timeoutForControlPlane: 4m0s
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta1
certificatesDir: /etc/kubernetes/pki
clusterName: kubernetes
controlPlaneEndpoint: ""
controllerManager: {}
dns:
  type: CoreDNS
etcd:
  local:
    dataDir: /var/lib/etcd
# 国内不能访问 Google，修改为阿里云
imageRepository: registry.aliyuncs.com/google_containers
kind: ClusterConfiguration
# 修改版本号
kubernetesVersion: v1.14.1
networking:
  dnsDomain: cluster.local
  # 配置成 Calico 的默认网段
  podSubnet: "192.168.0.0/16"
  serviceSubnet: 10.96.0.0/12
scheduler: {}
---
# 开启 IPVS 模式
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
kind: KubeProxyConfiguration
featureGates:
  SupportIPVSProxyMode: true
mode: ipvs

查看和拉取镜像

# 查看所需镜像列表
kubeadm config images list --config kubeadm.yml
# 拉取镜像
kubeadm config images pull --config kubeadm.yml

使用 kubeadm 搭建 kubernetes 集群

安装 kubernetes 主节点

执行以下命令初始化主节点，该命令指定了初始化时需要使用的配置文件，其中添加 --experimental-upload-certs 参数可以在后续执行加入节点时自动分发证书文件。追加的 tee kubeadm-init.log 用以输出日志。

kubeadm init --config=kubeadm.yml --experimental-upload-certs | tee kubeadm-init.log
##输出

# 后面子节点加入需要如下命令
kubeadm join 192.168.141.130:6443 --token abcdef.0123456789abcdef \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:cab7c86212535adde6b8d1c7415e81847715cfc8629bb1d270b601744d662515

配置 kubectl

mkdir -p $HOME/.kube
cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config

# 非 ROOT 用户执行
chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

验证是否成功

kubectl get node

# 能够打印出节点信息即表示成功
NAME                STATUS     ROLES    AGE     VERSION
kubernetes-master   NotReady   master   8m40s   v1.14.1

使用 kubeadm 配置 slave 节点

将 slave 节点加入到集群中很简单，只需要在 slave 服务器上安装 kubeadm，kubectl，kubelet 三个工具，然后使用 kubeadm join 命令加入即可。准备工作如下：

修改主机名
配置软件源
安装三个工具

slave 加入到集群

kubeadm join 192.168.141.130:6443 --token abcdef.0123456789abcdef --discovery-token-ca-cert-hash sha256:cab7c86212535adde6b8d1c7415e81847715cfc8629bb1d270b601744d662515

token
- 可以通过安装 master 时的日志查看 token 信息
- 可以通过 kubeadm token list 命令打印出 token 信息
- 如果 token 过期，可以使用 kubeadm token create 命令创建新的 token
discovery-token-ca-cert-hash
- 可以通过安装 master 时的日志查看 sha256 信息
- 可以通过 openssl x509 -pubkey -in /etc/kubernetes/pki/ca.crt | openssl rsa -pubin -outform der 2>/dev/null | openssl dgst -sha256 -hex | sed ‘s/^.* //’ 命令查看 sha256 信息

验证是否成功

#回到 master 服务器
kubectl get nodes

#查看 pod 状态
kubectl get pod -n kube-system -o wide

#希望在 master 节点删除 node 
kubeadm delete nodes <NAME> 删除

配置网络

容器网络是容器选择连接到其他容器、主机和外部网络的机制。容器的 runtime 提供了各种网络模式

none：将容器添加到一个容器专门的网络堆栈中，没有对外连接。
host：将容器添加到主机的网络堆栈中，没有隔离。
default bridge：默认网络模式。每个容器可以通过 IP 地址相互连接。
自定义网桥：用户定义的网桥，具有更多的灵活性、隔离性和其他便利功能。

CNI(Container Network Interface)接口为同样满足该协议的所有容器平台提供网络功能。
Flannel、Calico、Canal、Weave

Calico 为容器和虚拟机提供了安全的网络连接解决方案

# 在 Master 节点操作即可
kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/v3.7/manifests/calico.yaml

#确认安装是否成功
watch kubectl get pods --all-namespaces

修改固定 IP

#编辑 vi /etc/netplan/50-cloud-init.yaml 配置文件
network:
    ethernets:
        ens33:
          addresses: [192.168.141.134/24]
          gateway4: 192.168.141.2
          nameservers:
            addresses: [192.168.141.2]
    version: 2

使配置生效

netplan apply

修改 DNS
方法一

停止 systemd-resolved 服务：systemctl stop systemd-resolved
修改 DNS：vi /etc/resolv.conf，将 nameserver 修改为如 114.114.114.114 可以正常使用的 DNS 地址

方法二
vi /etc/systemd/resolved.conf
把 DNS 取消注释，添加 DNS，保存退出，重启即可

第一个 Kubernetes 容器

检查组件运行状态：kubectl get cs
检查 Master 状态：kubectl cluster-info
检查 Nodes 状态：kubectl get nodes
运行第一个容器实例：

# 使用 kubectl 命令创建两个监听 80 端口的 Nginx Pod（Kubernetes 运行容器的最小单元）
kubectl run nginx --image=nginx --replicas=2 --port=80

# 输出如下
kubectl run --generator=deployment/apps.v1 is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl run --generator=run-pod/v1 or kubectl create instead.
deployment.apps/nginx created

查看全部 Pods 的状态：kubectl get pods
查看已部署的服务：kubectl get deployment
映射服务，让用户可以访问：kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=LoadBalancer
查看已发布的服务：kubectl get services
查看服务详情：kubectl describe service nginx
停止服务：kubectl delete deployment nginx
kubectl delete service nginx