K8s入门

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k8s介绍

1 kubernetes，简称 K8s，是用 8 代替 8 个字符“ubernete”而成的缩写。是一个开源 的，用于管理云平台中多个主机上的容器化的应用，Kubernetes 的目标是让部署容器化的 应用简单并且高效（powerful）,Kubernetes 提供了应用部署，规划，更新，维护的一种 机制。
2 传统的应用部署方式是通过插件或脚本来安装应用。这样做的缺点是应用的运行、配 置、管理、所有生存周期将与当前操作系统绑定，这样做并不利于应用的升级更新/回滚等 操作，当然也可以通过创建虚拟机的方式来实现某些功能，但是虚拟机非常重，并不利于 可移植性。
3 新的方式是通过部署容器方式实现，每个容器之间互相隔离，每个容器有自己的文件 系统 ，容器之间进程不会相互影响，能区分计算资源。相对于虚拟机，容器能快速部署， 由于容器与底层设施、机器文件系统解耦的，所以它能在不同云、不同版本操作系统间进 行迁移。容器占用资源少、部署快，每个应用可以被打包成一个容器镜像，每个应用与容器间 成一对一关系也使容器有更大优势，使用容器可以在 build 或 release 的阶段，为应用创 建容器镜像，因为每个应用不需要与其余的应用堆栈组合，也不依赖于生产环境基础结构， 这使得从研发到测试、生产能提供一致环境。类似地，容器比虚拟机轻量、更“透明”， 这更便于监控和管理。
4 Kubernetes 是 Google 开源的一个容器编排引擎，它支持自动化部署、大规模可伸缩、 应用容器化管理。在生产环境中部署一个应用程序时，通常要部署该应用的多个实例以便 对应用请求进行负载均衡。 在 Kubernetes 中，我们可以创建多个容器，每个容器里面运行一个应用实例，然后通 过内置的负载均衡策略，实现对这一组应用实例的管理、发现、访问，而这些细节都不需 要运维人员去进行复杂的手工配置和处理。

k8s功能概述

自动装箱：基于容器对应用运行环境的资源配置要求自动部署应用容器
自我修复(自愈能力)：当容器失败时，会对容器进行重启 当所部署的 Node 节点有问题时，会 对容器进行重新部署和重新调度 当容器未通过监控检查时，会关闭此容器直到容器正常运行时，才会对外提供服务
水平扩展：通过简单的命令、用户 UI 界面或基于 CPU 等资源使用情况，对应用容器进行规模扩大 或规模剪裁
服务发现：用户不需使用额外的服务发现机制，就能够基于 Kubernetes 自身能力实现服务发现和 负载均衡
滚动更新：可以根据应用的变化，对应用容器运行的应用，进行一次性或批量式更新
版本回退：可以根据应用部署情况，对应用容器运行的应用，进行历史版本即时回退
密钥和配置管理：在不需要重新构建镜像的情况下，可以部署和更新密钥和应用配置，类似热部署
存储编排：自动实现存储系统挂载及应用，特别对有状态应用实现数据持久化非常重要 存储系统可以来自于本地目录、网络存储(NFS、Gluster、Ceph 等)、公共云存储服务
批处理：提供一次性任务，定时任务；满足批量数据处理和分析的场景

k8s架构

1 master组件
apiserver: 集群统一入口，以restfu接口交给etcd存储
scheduler：节点调度，选择node节点应用部署
controller-manager：处理集群中常规后台任务，一个资源对应一个控制器
etcd:存储系统，用于保存集群中的数据
2 worker-node 工作节点
kubelet:master派到node节点的代表，管理本机容器
kube-proxy:提供网络代理，可以实现负载均衡

k8s核心概念

1 pod
最小部署单元、一组容器的集合，共享网络、生命周期是短暂的
2 controller
确保预期的pod数量
有状态应用部署
无状态应用部署
确保所有的node运行同一个pod
一次性执行或定时任务
3 service
定义一组pod的访问规则

服务器配置要求

测试环境
master --> 2c 4G 20G
ndoe --> 4c 8G 40G
生产环境
master --> 8c 16G 100G
node --> 16c 64G 200G

部署方式

1 kubeadm
Kubeadm 是一个 K8s 部署工具，提供 kubeadm init 和 kubeadm join，用于快速部 署 Kubernetes 集群。

官方地址：https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm/

2 二进制包的方式
从 github 下载发行版的二进制包，手动部署每个组件，组成 Kubernetes 集群。 Kubeadm 降低部署门槛，但屏蔽了很多细节，遇到问题很难排查。如果想更容易可 控，推荐使用二进制包部署 Kubernetes 集群，虽然手动部署麻烦点，期间可以学习很 多工作原理，也利于后期维护。

使用kubeadm搭建一个k8s集群

1 服务器准备
我准备了三台虚拟机，一台用作master,两台node

master	192.168.61.3
node1	192.168.61.5
node2	192.168.61.6

2 关闭防火墙

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

3 关闭selinux

sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config # 永久
setenforce 0 # 临时

4 关闭swap

swapoff -a # 临时
sed -ri ‘s/.swap./#&/’ /etc/fstab #永久

 sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab #永久
 swapoff -a # 临时

5 设置主机名

hostnamectl set-hostname

6 在masterr添加hosts

cat >> /etc/hosts << EOF 
192.168.61.3 k8s-master 
192.168.61.5 k8s-node1 
192.168.61.6 k8s-node2 
EOF

7 将桥接的 IPv4 流量传递到 iptables 的链

cat >> /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF 
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1 
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1 
EOF
sysctl --system # 生效

8 时间同步

yum install ntpdate -y
ntpdate time.windows.com

所有节点安装 Docker/kubeadm/kubelet

1 安装Docker

wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
yum -y install docker-ce-18.06.1.ce-3.el7
systemctl enable docker && systemctl start docker
docker -v

2 添加阿里云yum软件源

cat > /etc/docker/daemon.json << EOF 
{ "registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"] }
EOF

3 添加yum源

cat > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo << EOF 
[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

4 安装 kubeadm，kubelet 和 kubectl

yum install -y kubelet kubeadm kubectl
systemctl enable kubelet