使用二进制文件安装Kubernetes集群

● Docker是最主流的容器运行时，即容器引擎。containerd是容器技术标准化之后的产物，为了能够兼容OCI 标准，独立负责容器运行时和生命周期（如创建、启动、停止、中止、信号处理、删除等），从daemon中剥离，向docker engine提供运行容器的API，通过grpc通信；每创建一个容器，containerd都会创建一个shim进程，每个shim会调用runc（前身是libcontainer）进行实际的容器运行时管理，比如创建namespace的隔离

● 涉及docker的关键概念有镜像，即容器应用发布件，通过dockerfile描述，docker’会根据dockerfile构建镜像；有镜像仓库，及镜像存放的地方。容器，及容器应用运行的环境，通过容器的几个关键技术进行隔离

● Docker所应用的几个关键技术都不是docker发明的，而是linux早就成熟的技术，docker将这几个技术整合，形成了革命性的成果。Namespace负责运行环境的隔离，即每个容器都是一个独立进程，通过namespace技术进行隔离，每个容器互相不可见，包括进程隔离、网络隔离、文件隔离；Cgroup是负责运行资源的隔离或者说独占，可以为每个容器指定资源数量，互相不侵占；Union filesystem是解决应用运行的小型化统一标准，容器镜像提供了容器运行的基础，但容器镜像并不等于容器。容器镜像是通过存储驱动技术管理的一系列分层的只读文件，而当容器镜像运行为容器时，就会在镜像的最上层添加一个可写的层，也就是容器层，所有对于运行时容器的修改其实都是对这个容器读写层的修改，所有对容器的变化，比如写新的文件，修改已有文件和删除文件，都只会作用在这个容器层之中

（二）Kubernetes介绍

1、Kubernetes是什么

● Kubernetes 这个单词来自于希腊语，含义是舵手或领航员。Kubernetes简称k8s，因为k到s有8个字母

● Kubernetes是谷歌贡献给开源社区的，是谷歌根据自己内部容器borg（布谷鸟），在去除自己业务属性后开源的一个产品。

● K8s的标准架构中是以集群为整体的，一个集群就是一套完整的k8s产品，大多数企业会在其上封装管理面进行集群级别的管理

● 集群中会有一个主控节点master，负责管理整个容器集群，一般由于其中使用的etcd，高可用场景下master的数量至少是3个。

● 集群中会有很多的业务节点node，负责运行容器应用。Master会在每个node上安装 kubelet作为其管理node的agent。

● 用户使用k8s时通过master上的apiserver，调用声明式的接口里定义所需要的应用、服务等各类资源对象，master的控制器和调度器会根据用户的定义，在node中进行创建，并且时刻监控其状态，保证一直符合用户的定义

● 在node上容器应用，通过kubeproxy提供统一访问能力

2、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

3、Kubernetes组件介绍

Kubernetes属于主从分布式架构，主要由Master Node和Worker Node组成，以及包括客户端命令行工具kubectl和其它附加项。以下介绍一下Kubernetes的核心组件

（1）Master node组件

● kube-apiserver：

kube-apiserver用于暴露Kubernetes API。任何的资源请求/调用操作都是通过kube-apiserver提供的接口进行

● ETCD：

etcd是Kubernetes提供默认的存储系统，保存所有集群数据，使用时需要为etcd数据提供备份计划。etcd不属于Kubernetes，但是Kubernetes依赖于etcd

● kube-controller-manager：

kube-controller-manager运行管理控制器，它们是集群中处理常规任务的后台线程。逻辑上，每个控制器是一个单独的进程，但为了降低复杂性，它们都被编译成单个二进制文件，并在单个进程中运行。

这些控制器包括：

节点（Node）控制器。

副本（Replication）控制器：负责维护系统中每个副本中的pod。

端点（Endpoints）控制器：填充Endpoints对象（即连接Services＆Pods）。

Service Account和Token控制器：为新的Namespace创建默认帐户访问API Token。

● kube-scheduler：

kube-scheduler 监视新创建没有分配到Node的Pod，为Pod选择一个Node。

（2）Work node组件

● kubelet：

kubelet是主要的节点代理，它会监视已分配给节点的pod，具体功能：

安装Pod所需的volume。

下载Pod的Secrets。

Pod中运行的 docker（或experimentally，rkt）容器。

定期执行容器健康检查。

● kube-proxy：

kube-proxy通过在主机上维护网络规则并执行连接转发来实现Kubernetes服务抽象。

● docker：

docker用于运行容器。

（3）addons插件

● Dashboard：

Dashboard提供了集群的GUI界面

● coreNDS：

CoreDNS用于集群内部Service名称解析

二、部署环境规划

我采用的是华为云服务器，推荐配置2U、4G、40GB硬盘、Centos8.2系统

主机名/角色	IP	组件
kube-master01	192.168.0.10	kube-apiserver，kube-controller-manager，kube-scheduler，kubelet，kube-proxy，docker，etcd，nginx，keepalived