Kubernetes集群（k8s）- 介绍和部署

1. Kubernetes简介

1. k8s

k8s是Kubernetes的简称，因为K和S之间有8个字母，所以才会被称为k8s。
k8s最初是在Google公司内部使用了10多年的技术，它的前身是叫做Borg（博格），直到2015年才被Google公司捐赠为开源项目。
在Docker 作为高级容器引擎快速发展的同时，在Google内部，容器技术已经应 用了很多年，Borg系统运行管理着成千上万的容器应用。

• Kubernetes项目来源于Borg，可以说是集结了Borg设计思想的精华，并且吸收 了Borg系统中的经验和教训。
• Kubernetes对计算资源进行了更高层次的抽象，通过将容器进行细致的组合， 将最终的应用服务交给用户。

1.2 Kubernetes的好处

• 隐藏资源管理和错误处理，用户仅需要关注应用的开发。
• 服务高可用、高可靠。
• 可将负载运行在由成千上万的机器联合而成的集群中

1.3 kubernetes设计架构

• Kubernetes主要由以下几个核心组件组成：

etcd	保存了整个集群的状态
apiserver	提供了资源操作的唯一入口，并提供认证、授权、访问控制、API注册和发现 等机制
controller manager	负责维护集群的状态，比如故障检测、自动扩展、滚动更新等
scheduler	负责资源的调度，按照预定的调度策略将Pod调度到相应的机器上
kubelet	负责维护容器的生命周期，同时也负责Volume（CVI）和网络（CNI）的管理
Container runtime	负责镜像管理以及Pod和容器的真正运行（CRI）
kube-proxy	负责为Service提供cluster内部的服务发现和负载均衡

• 除了核心组件，还有一些推荐的Add-ons：

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

1.4 kubernetes设计架构(2)

Kubernetes设计理念和功能其实就是一个类似Linux的分层架构

• 核心层：Kubernetes最核心的功能，对外提供API构建高层的应用，对内提供插件 式应用执行环境 
• 应用层：部署（无状态应用、有状态应用、批处理任务、集群应用等）和路由（服 务发现、DNS解析等） 
• 管理层：系统度量（如基础设施、容器和网络的度量），自动化（如自动扩展、动 态Provision等）以及策略管理（RBAC、Quota、PSP、NetworkPolicy等） 
• 接口层：kubectl命令行工具、客户端SDK以及集群联邦 
• 生态系统：在接口层之上的庞大容器集群管理调度的生态系统，可以划分为两个范 畴
   • Kubernetes外部：日志、监控、配置管理、CI、CD、Workflow、FaaS、 OTS应用、ChatOps等 
   • Kubernetes内部：CRI、CNI、CVI、镜像仓库、Cloud Provider、集群自身 的配置和管理等

2. Kubernetes集群环境部署

k8s官网
https://kubernetes.io/docs/setup/production- environment/container-runtimes

2.1 基础实验环境

主机名        IP                   功能
server1    172.25.11.101        harbor仓库主要给k8s节点提供镜像源
server2    172.25.11.102        k8s:master节点：4G运行内存2个CPU
server3    172.25.11.103        k8s:节点（node1）：2G运行内存2个CPU
server4    172.25.11.104        k8s:节点(node2)：2G运行内存2个CPU

2.2 harbor仓库

server1部署harbor仓库前面文章有具体部署过程
注意：最好配置（阿里云）镜像加速器（/etc/docker/daemon.json文件里面写入加速器地址），加快镜像下载速度，加速器地址就在aliyum镜像官网。

2.3 关闭节点的selinux和iptables防火墙

3.4 所有节点安装docker

软件包：在aliyun的开源镜像网站查找docker
containerd.io-1