k8s学习(二)

本文详细描述了一种基于一主两从的Kubernetes集群搭建过程,包括环境规划、主机配置、Docker和Kubernetes组件的安装,以及网络插件Flannel的部署和应用部署(如nginx)。

目录

集群环境搭建

环境规划

集群类型

主机规划

环境搭建

环境初始化

安装docker

安装kubernetes组件


集群环境搭建

环境规划

集群类型

  • 一主多从:一台master多台node,适用测试环境
  • 多主多从:多台master多台node,适用于生产环境

本次搭建以一主两从为例

主机规划

三台虚拟机,操作系统CentOS7.5以上,不要用CentOS8,配置2C(两核),2g(运行内存),50g(硬盘)

环境搭建

本次环境搭建需要安装三台Centos服务器(一主二从),然后在每台服务器中分别安装docker、kubeadm、kubelet、kubectl程序。

环境初始化

1. 设置主机名和主机名解析

# 每个节点分别设置对应主机名
hostnamectl set-hostname master
hostnamectl set-hostname node1
hostnamectl set-hostname node2
 

在三台服务器编辑/etc/hosts文件,添加下面内容

192.168.xx.xx master

192.168.xx.xx node1

192.168.xx.xx node2

2. 时间同步

三台服务器执行以下命令:

systemctl start chronyd

systemctl enable chronyd    //开机自启

date   //验证时间

3. 关闭防火墙

systemctl stop firewalld

systemctl disable firewalld

4. 禁用selinux

setenforce 0  //临时关闭

sed -i --follow-symlinks 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/sysconfig/selinux //永久关闭

5. 禁用swap分区

swapoff -a //临时关闭

vim /etc/fstab ,将swap行注释   //永久关闭

至此基础环境搭建完备,可以重启一下保证各环境配置生效。

安装docker

1. 添加 Docker 安装源

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

2. 安装

yum install -y  docker-ce

#安装指定版本docker步骤如下

#查看当前镜像源中支持的docker版本
# yum list docker-ce --showduplicates
#安装特定版本的docker-ce
#必须指定--setopt=obsoletes=0,否则yum会自动安装更高版本
# yum install --setopt=obsoletes=0 docker-ce-18.06.3.ce-3.e17 -y

3. Docker在默认情况下使用的Cgroup Driver为cgroupfs,而kubernetes推荐使用systemd来代替cgroupfs
[root@master ~]# mkdir /etc/docker
[root@master ~]# cat <<EOF> /etc/docker/daemon.json
{
"exec-opts":["native.cgroupdriver=systemd" ],
"registry-mirrors":["https://xxx.mirror.aliyuncs.com"]    //可以登陆阿里云获取自己的镜像加速地址
}
EOF

4. 启动docker

systemctl start docker 

systemctl enable docker

5. 检查docker状态和版本

docker version

安装kubernetes组件

1. 由于kubernetes的镜像源在国外,速度比较慢,这里切换成国内的镜像源
cat <<EOF > kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=0
repo_gpgcheck=0
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF
mv kubernetes.repo /etc/yum.repos.d/

2. 安装kubeadm、kubelet和kubectl(所有主机)

yum install -y kubelet-1.22.4 kubectl-1.22.4 kubeadm-1.22.4 

3. kubelet设置开机自启

systemctl enable kubelet

#systemctl start kubelet

集群初始化

下面的操作只需在master节点操作即可

# 创建集群

kubeadm init \
--kubernetes-version v1.22.4 \
--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
--service-cidr=10.96.0.0/12 \
--apiserver-advertise-address=192.168.xx.xx

kubernetes-version :K8s 版本,与上面安装的一致,使用命令查看:rpm -q kubeadm
image-repository:由于默认拉取镜像地址 k8s.gcr.io 国内无法访问,这里指定阿里云镜像仓库地址
pod-network-cidr:Pod 网络,与下面部署的 CNI 网络组件 yaml 中保持一致
service-cidr:集群内部虚拟网络,Pod 统一访问入口
apiserver-advertise-address:指定 master的 IP 地址
ignore-preflight-errors:忽视告警错误,加上 --ignore-preflight-errors=all 参数即可,暂时不加

# 创建必要文件
[root@master ~]# mkdir -p SHOME/.kube
[root@master ~]# sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
[root@master ~]# sudo chown $(id -u):$(id -g)$HOME/.kube/config

下面的操作仅需在node节点上操作即可

kubeadm join xx.xx.xx.xx:6443 --token xxx --discovery-token-ca-cert-hash xxx

#查看集群状态 此时的集群状态为NotReady,这是因为还没有配置网络插件

[root@master ~]# kubectl get nodes

安装网络插件

kubernetes支持多种网络插件,本次选择flannel

下面操作依旧只在 master 节点执行即可,插件使用的是DaemonSet的控制器,它会在每个节点上都运行

# 很有可能国内网络访问不到这个资源,你可以网上找找国内的源安装 flannel或者科学上网

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

# 上面步骤执行成功的忽略下面的注释步骤,如果在国内下载到fannel的配置文件
# 修改文件中quay.io仓库为quay-mirror.qiniu.com,改为国内地址就可以下载了
#使用配置文件启动fannel
[root@master ~]# kubectl apply -f kube-flannel.yml

执行kubectl get pods --all-namespaces查看pod是否都跑起来了


#稍等片刻,再次查看集群节点的状态
[root@master ~]# kubectl get nodes

三个节点status为ready,则集群搭建完毕!

应用部署

接下来在kubernetes集群中部署一个nginx程序,测试下集群是否在正常工作。

# 部署nginx[rootemaster ~]# kubectl create deployment nginx --image=nginx
#暴露端口
[root@master ~]# kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=kodePort
#查看服务状态
[root@master ~]# kubectl get pods,svc

<think>嗯,用户想了解KubernetesK8S)的学习,首先我得考虑他们的背景。可能是个刚接触容器技术的开发者,或者是有一定运维经验的人士?不管怎样,得从基础开始讲起,确保他们理解K8S的核心概念。 首先得解释K8S是什么,为什么重要。然后分阶段学习,这样用户有明确的路径。第一阶段应该是基础,包括容器和Docker,毕竟K8S是容器编排工具。然后介绍K8S的架构,组件如Master Node、Worker Node,这些关键部分得讲清楚,不然之后的使用会困惑。 接下来是核心概念,比如Pod、Service、Deployment这些资源对象。用户需要知道它们的作用和区别。可能还需要简单演示一个部署应用的例子,用YAML文件,这样他们能直观看到怎么操作。 第阶段深入,得覆盖网络、存储、配置管理。这部分比较难,比如Service和Ingress的区别,Persistent Volume的作用。用户可能会在这里遇到问题,需要详细说明。 第三阶段是高级主题,比如自动伸缩、监控、安全。这时候用户已经有一定基础,可以学习如何优化和保障集群安全。同时,生态工具如Helm、Prometheus也是必须的,这些工具能提升效率。 实践建议部分,搭建实验环境很重要,MiniKube和K3s适合本地学习。官方文档和社区资源是宝贵的学习资料,推荐他们多参与社区,解决问题。持续实践是关键,通过项目来巩固知识。 最后,学习资源推荐官方文档、书籍和在线课程,覆盖不同学习偏好的人。可能用户需要这些资源来进一步自学。 需要注意避免使用复杂术语,保持解释简单明了。同时,检查是否所有技术名词都正确,比如确保K8S架构的组件名称准确,YAML示例语法正确。另外,用户可能对某些概念混淆,比如Pod和容器的关系,需要明确说明。 总之,结构要清晰,分阶段引导,结合理论和实践,帮助用户逐步掌握K8S。确保回答逻辑顺畅,覆盖用户可能关心的各个方面,并激发他们继续学习的兴趣。</think>### KubernetesK8S学习指南 Kubernetes(简称K8S)是一个开源的容器编排平台,用于自动化容器化应用的部署、扩展和管理。它是云原生生态系统的核心组件,适用于构建可扩展、高可用的分布式系统。以下是学习K8S的逐步指导: --- #### **第一阶段:基础概念** 1. **容器技术基础** - 先决条件:理解容器(如Docker)的概念,包括镜像、容器、仓库等。 - 学习目标:掌握容器生命周期管理、镜像构建(Dockerfile)及容器网络/存储配置。 2. **K8S核心架构** - **Master Node**:负责集群管理,包含以下组件: - **API Server**:集群操作的入口。 - **Scheduler**:分配Pod到Node。 - **Controller Manager**:维护集群状态(如副本数、节点故障恢复)。 - **etcd**:分布式键值存储,保存集群所有配置数据。 - **Worker Node**:运行容器化应用,包含: - **Kubelet**:与Master通信,管理Pod生命周期。 - **Kube Proxy**:处理网络规则和负载均衡。 - **容器运行时**(如Docker、containerd)。 3. **核心概念** - **Pod**:最小部署单元,包含一个或多个共享资源的容器。 - **Service**:定义如何访问一组Pod(如负载均衡、服务发现)。 - **Deployment**:声明式管理Pod副本和滚动更新。 - **Namespace**:逻辑隔离集群资源(如开发、测试环境)。 --- #### **第阶段:核心操作与实践** 1. **集群部署** - 工具选择: - **Minikube**:本地单节点学习环境。 - **kubeadm**:生产级集群部署工具。 - **托管服务**(如AWS EKS、Google GKE)。 2. **YAML文件编写** - 语法规则:定义资源类型(如`Deployment`、`Service`)、元数据(`metadata`)、规格(`spec`)。 - 示例:部署一个Nginx应用 ```yaml apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: nginx-deployment spec: replicas: 3 selector: matchLabels: app: nginx template: metadata: labels: app: nginx spec: containers: - name: nginx image: nginx:latest ports: - containerPort: 80 ``` 3. **常用命令** - 查看资源:`kubectl get pods -n <namespace>` - 调试Pod:`kubectl logs <pod-name>` - 进入容器:`kubectl exec -it <pod-name> -- /bin/bash` --- #### **第三阶段:进阶主题** 1. **网络与存储** - **网络模型**:Pod间通信(CNI插件如Calico、Flannel)。 - **持久化存储**:`PersistentVolume(PV)`和`PersistentVolumeClaim(PVC)`。 2. **配置与密钥管理** - **ConfigMap**:存储非敏感配置(如环境变量)。 - **Secret**:加密存储敏感数据(如密码、证书)。 3. **自动扩展与监控** - **HPA(Horizontal Pod Autoscaler)**:基于CPU/内存指标自动扩展Pod。 - **监控工具**:Prometheus + Grafana监控集群状态。 4. **安全机制** - **RBAC(基于角色的访问控制)**:限制用户/服务的权限。 - **Pod安全策略**:定义Pod运行的安全约束。 --- #### **学习资源推荐** 1. **官方文档** - [Kubernetes官方文档](https://kubernetes.io/docs/home/):最权威的学习指南。 2. **书籍** - 《Kubernetes权威指南》 - 《Kubernetes in Action》 3. **在线课程** - Coursera:[Google Cloud Fundamentals: Core Infrastructure](https://www.coursera.org/) - Udemy:[Kubernetes for the Absolute Beginners](https://www.udemy.com/) --- #### **实践建议** 1. **动手实验** - 使用Minikube搭建本地集群,尝试部署多类型应用(如Web服务、数据库)。 2. **参与社区** - 关注GitHub上的K8S项目,参与SIG(特别兴趣小组)讨论。 3. **项目实战** - 尝试将现有应用容器化并通过K8S管理,逐步优化为高可用架构。 通过系统性学习和持续实践,可以逐步掌握K8S的核心能力,适应云原生开发与运维的需求。
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