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Kind
Kind 是 Kubernetes in Docker 的简写,是一个使用 Docker 容器作为 Node 节点,在本地创建和运行Kubernetes 集群的工具。适用于在本机创建 Kubernetes 集群环境进行开发和测试。使用 Kind 搭建的集群无法在生产中使用,但是如果你只是想在本地简单的玩玩 K8s,不想占用太多的资源,那么使用 Kind 是你不错的选择。
Kind 内部也是使用 Kubeadm 创建和启动集群节点,并使用 Containerd 作为容器运行时,所以弃用 dockershim对 Kind 没有什么影响。
Kind 的架构图如下所示,它将 Docker 容器作为 Kubernetes 的 Node 节点,并在该 Node 中安装 Kubernetes组件,包括一个或者多个 Control Plane 和一个或者多个 Work Nodes。这就解决了在本机运行多个 Node 的问题,而不需要虚拟化。
官方网站
kind
封面
1、安装
💘 实战:kind安装k8s集群-2022.12.6(成功测试)
实验环境
docker v20.10.21 kind v0.17.0
实验软件
链接:百度网盘 请输入提取码
提取码:we3l
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2022.12.6-kind-software
1、安装docker
要使用 Kind 的前提是提供一个 Docker 环境,可以使用下面的命令快速安装。
sudo sh -c "$(curl -fsSL https://get.docker.com)"
当然也可以使用桌面版,比如我本地是 Mac m1 环境,安装了 Docker Desktop 版本。
具体安装docker过程,请看如下文档:
实战:centos在线安装docker(成功测试)-2022.8.4 · 语雀 《1、实战:centos在线安装docker(成功测试)-2022.8.4》
Docker 安装过后接下来可以安装一个 kubectl 工具,Kind 本身不需要 kubectl,安装 kubectl 可以在本机直接管理 Kubernetes 集群。
2、安装kubectl
Linux 系统
[root@docker ~]#curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl" % Total % Received % Xferd Average Speed Time Time Time Current Dload Upload Total Spent Left Speed 100 138 100 138 0 0 253 0 --:--:-- --:--:-- --:--:-- 252 100 42.9M 100 42.9M 0 0 10.6M 0 0:00:04 0:00:04 --:--:-- 15.9M [root@docker ~]#sudo install -o root -g root -m 0755 kubectl /usr/local/bin/kubectl #验证版本 [root@docker ~]# kubectl version --client WARNING: This version information is deprecated and will be replaced with the output from kubectl version --short. Use --output=yaml|json to get the full version. Client Version: version.Info{Major:"1", Minor:"25", GitVersion:"v1.25.4", GitCommit:"872a965c6c6526caa949f0c6ac028ef7aff3fb78", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2022-11-09T13:36:36Z", GoVersion:"go1.19.3", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"} Kustomize Version: v4.5.7
MacOS 系统
brew install kubectl #验证版本 kubectl version client
3、安装Kind
接下来就可以安装 Kind 了,最简单的方式是在 Github Release 页面 直接下载对应的安装包即可,比如我们这里安装最新的 v0.17.0 版本:
[root@docker ~]# wget https://github.com/kubernetes-sigs/kind/releases/download/v0.17.0/kind-linux-amd64 # 可以使用下面的命令加速 # wget https://ghps.cc/https://github.com/kubernetes-sigs/kind/releases/download/v0.17.0/kind-darwin-amd64 [root@docker ~]#chmod +x kind-linux-amd64 [root@docker ~]#sudo mv kind-linux-amd64 /usr/local/bin/kind # 验证版本 [root@docker ~]#kind version kind v0.17.0 go1.19.2 linux/amd64
安装成功。😘
对于 Mac 系统也可以使用 brew install kind 进行一键安装。
2、操作
要了解 Kind 的操作,最简单的方式就是直接执行一条 kind 命令,或者 kind -h,这也是我们了解任何 CLI 工具最基础的方法:
[root@docker ~]#kind -h kind creates and manages local Kubernetes clusters using Docker container 'nodes' Usage: kind [command] Available Commands: build Build one of [node-image] completion Output shell completion code for the specified shell (bash, zsh or fish) create Creates one of [cluster] delete Deletes one of [cluster] export Exports one of [kubeconfig, logs] get Gets one of [clusters, nodes, kubeconfig] help Help about any command load Loads images into nodes version Prints the kind CLI version Flags: -h, --help help for kind --loglevel string DEPRECATED: see -v instead -q, --quiet silence all stderr output -v, --verbosity int32 info log verbosity, higher value produces more output --version version for kind Use "kind [command] --help" for more information about a command.
从上面的命令可以看出 kind 工具包含很多可用的命令,比如 build 、create、 delete、load 等等。
其中最重要的应该属于 create 命令了,该命令可以用来创建一个集群,用同样的方式我们可以继续查看 kind create 命令的使用方法:
[root@docker ~]#kind create -h Creates one of local Kubernetes cluster (cluster) Usage: kind create [flags] kind create [command] Available Commands: cluster Creates a local Kubernetes cluster Flags: -h, --help help for create Global Flags: --loglevel string DEPRECATED: see -v instead -q, --quiet silence all stderr output -v, --verbosity int32 info log verbosity, higher value produces more output Use "kind create [command] --help" for more information about a command.
可以看出只有一个 cluster 子命令可用,但是该子命令后面如何操作呢?
[root@docker ~]#kind create cluster -h Creates a local Kubernetes cluster using Docker container 'nodes' Usage: kind create cluster [flags] Flags: --config string path to a kind config file -h, --help help for cluster --image string node docker image to use for booting the cluster --kubeconfig string sets kubeconfig path instead of $KUBECONFIG or $HOME/.kube/config -n, --name string cluster name, overrides KIND_CLUSTER_NAME, config (default kind) --retain retain nodes for debugging when cluster creation fails --wait duration wait for control plane node to be ready (default 0s) Global Flags: --loglevel string DEPRECATED: see -v instead -q, --quiet silence all stderr output -v, --verbosity int32 info log verbosity, higher value produces more output
可以看到 create cluster 后面没有可用的子命令了,但是有一些 Flags 标志可以传递,但其实不传递任何的参数也可以创建一个 K8s 集群,这属于最简单创建 K8s 的方式,只需要执行如下所示的命令即可创建一个默认的集群(目前最新版本只支持到 K8s v1.25.3 版本):
[root@docker ~]#kind create cluster Creating cluster "kind" ... ✓ Ensuring node image (kindest/node:v1.25.3) 🖼 ✓ Preparing nodes 📦 ✓ Writing configuration 📜 ✓ Starting control-plane 🕹️ ✓ Installing CNI 🔌 ✓ Installing StorageClass 💾 Set kubectl context to "kind-kind" You can now use your cluster with: kubectl cluster-info --context kind-kind Not sure what to do next? 😅 Check out https://kind.sigs.k8s.io/docs/user/quick-start/
创建完成后就可以直接使用 kubectl 命令管理该 K8s 集群了:
[root@docker ~]#kubectl get node NAME STATUS ROLES AGE VERSION kind-control-plane Ready control-plane 56s v1.25.3 [root@docker ~]#kubectl get po -A NAMESPACE NAME READY STATUS RESTARTS AGE kube-system coredns-565d847f94-k2db5 1/1 Running 0 42s kube-system coredns-565d847f94-v4vhc 1/1 Running 0 42s kube-system etcd-kind-control-plane 1/1 Running 0 56s kube-system kindnet-6599x 1/1 Running 0 42s kube-system kube-apiserver-kind-control-plane 1/1 Running 0 56s kube-system kube-controller-manager-kind-control-plane 1/1 Running 0 56s kube-system kube-proxy-gpf4b 1/1 Running 0 42s kube-system kube-scheduler-kind-control-plane 1/1 Running 0 56s local-path-storage local-path-provisioner-684f458cdd-wjlwr 1/1 Running 0 42s #kind create cluster,kind创建集群的时候从,他会自动去配置kubeconfig文件,所以可直接使用kubectl管理kind创建的集群。 #kindnet是kind安装k8s集群是已经默认配置好的cni插件;
默认的集群名称为 kind,在创建的时候我们可以使用参数 --name 指定创建的集群名称,可以创建多个群集:
[root@docker ~]#kind create cluster --name kind-2 Creating cluster "kind-2" ... ✓ Ensuring node image (kindest/node:v1.25.3) 🖼 ✓ Preparing nodes 📦 ✓ Writing configuration 📜 ✓ Starting control-plane 🕹️ ✓ Installing CNI 🔌 ✓ Installing StorageClass 💾 Set kubectl context to "kind-kind-2" You can now use your cluster with: kubectl cluster-info --context kind-kind-2 Not sure what to do next? 😅 Check out https://kind.sigs.k8s.io/docs/user/quick-start/
此外还可以指定启动集群的 Node 镜像:
[root@docker ~]#kind create cluster --name kind-3 --image kindest/node:v1.23.4 Creating cluster "kind-3" ... ✓ Ensuring node image (kindest/node:v1.23.4) 🖼 ✓ Preparing nodes 📦 ✓ Writing configuration 📜 ✓ Starting control-plane 🕹️ ✓ Installing CNI 🔌 ✓ Installing StorageClass 💾 Set kubectl context to "kind-kind-3" You can now use your cluster with: kubectl cluster-info --context kind-kind-3 Thanks for using kind! 😊 [root@docker ~]#kubectl get node NAME STATUS ROLES AGE VERSION kind-3-control-plane Ready control-plane,master 4m49s v1.23.4
然后可以使用 kind get clusters 命令来获取集群列表:
[root@docker ~]#kind get clusters kind kind-2
当有多个集群的时候,我们可以使用 kubectl 来切换要管理的集群:
# 切换到集群 `kind` [root@docker ~]#kubectl config use-context kind-kind Switched to context "kind-kind". # 切换到集群 `kind-2` [root@docker ~]#kubectl config use-context kind-kind-2 Switched to context "kind-kind-2".
要删除集群也非常简单,比如要删除 kind-2 集群:
[root@docker ~]#kind delete cluster --name kind-2 Deleting cluster "kind-2" ...
Kind 集群中的 Docker 镜像可以从互联网直接拉取,有时候可能比较缓慢,我们可以将本机镜像导入到 Kind 集群中去,比如使用如下命令可以将镜像导入到 kind-control-plane 节点去:
[root@docker ~]# kind load docker-image --nodes kind-control-plane nginx:mainline-alpine Image: "" with ID "sha256:cc44224bfe208a46fbc45471e8f9416f66b75d6307573e29634e7f42e27a9268" not yet present on node "kind-control-plane", loading... #测试过程: 1、宿主机拉取测试镜像 [root@docker ~]#docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE kindest/node <none> d8644f660df0 5 weeks ago 898MB kindest/node v1.23.4 6b76f7b7813a 9 months ago 1.47GB [root@docker ~]#docker pull nginx:mainline-alpine mainline-alpine: Pulling from library/nginx 59bf1c3509f3: Pull complete f3322597df46: Pull complete d09cf91cabdc: Pull complete 3a97535ac2ef: Pull complete 919ade35f869: Pull complete 40e5d2fe5bcd: Pull complete Digest: sha256:eb05700fe7baa6890b74278e39b66b2ed1326831f9ec3ed4bdc6361a4ac2f333 Status: Downloaded newer image for nginx:mainline-alpine docker.io/library/nginx:mainline-alpine [root@docker ~]#docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE kindest/node <none> d8644f660df0 5 weeks ago 898MB kindest/node v1.23.4 6b76f7b7813a 9 months ago 1.47GB nginx mainline-alpine cc44224bfe20 11 months ago 23.5MB 2、进入到kind节点(容器) [root@docker ~]#kubectl get node NAME STATUS ROLES AGE VERSION kind-control-plane Ready control-plane 26m v1.25.3 [root@docker ~]#docker ps CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES 24c2e3b39d3b kindest/node:v1.25.3 "/usr/local/bin/entr…" 27 minutes ago Up 26 minutes 127.0.0.1:46202->6443/tcp kind-control-plane [root@docker ~]#docker exec -it kind-control-plane /bin/sh # ctr -n k8s.io i ls -q docker.io/kindest/kindnetd:v20221004-44d545d1 docker.io/kindest/local-path-helper:v20220607-9a4d8d2a docker.io/kindest/local-path-provisioner:v0.0.22-kind.0 import-2022-10-25@sha256:0dae4b69c2aa90e6c24691ebbe2e860e2a1ae68463a622c627fb58110153d950 import-2022-10-25@sha256:1c35781a4b6011d5c27bedbba7ca130db72c4aaf74d108c60bc77ae49130e5e4 import-2022-10-25@sha256:4002c19dafb94b1995fc598fae590f70cac10135f61ca2551bd97aae37ed9c4a import-2022-10-25@sha256:409b0e81d9aecf59df96df445a3171f43e2ae834ef6c9e77b1492c4d19bfd78d registry.k8s.io/coredns/coredns:v1.9.3 registry.k8s.io/etcd:3.5.4-0 registry.k8s.io/kube-apiserver:v1.25.3 registry.k8s.io/kube-controller-manager:v1.25.3 registry.k8s.io/kube-proxy:v1.25.3 registry.k8s.io/kube-scheduler:v1.25.3 registry.k8s.io/pause:3.7 sha256:221177c6082a88ea4f6240ab2450d540955ac6f4d5454f0e15751b653ebda165 sha256:4bc1b1e750e34e3fbb542febefe990232575c949ccc07836125e23f3b1881a56 sha256:4c1e997385b8fb4ad4d1d3c7e5af7ff3f882e94d07cf5b78de9e889bc60830e6 sha256:5185b96f0becf59032b8e3646e99f84d9655dff3ac9e2605e0dc77f9c441ae4a sha256:5225724a11400a83db6efe486e37aeaec871f0e15b19e82c9160b7c3de880875 sha256:580dca99efc3bb79350e610acca6242f13442633087f3187f7264adbddfbda07 sha256:86063cd68dfc91a931a6e095a0f796643990ce18d7edf0bbc3385c85bc95c1ab sha256:a8a176a5d5d698f9409dc246f81fa69d37d4a2f4132ba5e62e72a78476b27f66 sha256:d2f902e939cc38784e56ec30c102ef01a019e13a3b31d4c23332ffdd0244a632 sha256:d6e3e26021b60c625f0ef5b2dd3f9e22d2d398e05bccc4fdd7d59fbbb6a04d3f # ctr -n k8s.io i ls -q|grep nginx # 3、导入镜像 [root@docker ~]# kind load docker-image --nodes kind-control-plane nginx:mainline-alpine Image: "" with ID "sha256:cc44224bfe208a46fbc45471e8f9416f66b75d6307573e29634e7f42e27a9268" not yet present on node "kind-control-plane", loading... 4、验证 # ctr -n k8s.io i ls -q|grep nginx docker.io/library/nginx:mainline-alpine
3、配置集群
上面我们介绍的是 kind 命令的一些常用操作,此外我们还可以通过一个文件来配置要创建的 K8s 集群,比如定义一个如下所示的 config.yaml 文件:
[root@docker ~]#vim config.yaml
# config.yaml kind: Cluster apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4 name: demo nodes: - role: control-plane - role: worker - role: worker
该配置文件表示我们一共要创建 3 个节点,一个控制节点,两个工作节点,在创建集群的时候只需要通过 --config 参数指定该文件即可:
[root@docker ~]#kind create cluster --config config.yaml Creating cluster "demo" ... ✓ Ensuring node image (kindest/node:v1.25.3) 🖼 ✓ Preparing nodes 📦 📦 📦 ✓ Writing configuration 📜 ✓ Starting control-plane 🕹️ ✓ Installing CNI 🔌 ✓ Installing StorageClass 💾 ✓ Joining worker nodes 🚜 Set kubectl context to "kind-demo" You can now use your cluster with: kubectl cluster-info --context kind-demo Not sure what to do next? 😅 Check out https://kind.sigs.k8s.io/docs/user/quick-start/
创建后的集群名称为 demo ,一共包括 3 个节点:
[root@docker ~]#kubectl get node NAME STATUS ROLES AGE VERSION demo-control-plane Ready control-plane 74s v1.25.3 demo-worker Ready <none> 34s v1.25.3 demo-worker2 Ready <none> 34s v1.25.3 [root@docker ~]#kubectl get po -A NAMESPACE NAME READY STATUS RESTARTS AGE kube-system coredns-565d847f94-8snf4 1/1 Running 0 62s kube-system coredns-565d847f94-dwdn6 1/1 Running 0 62s kube-system etcd-demo-control-plane 1/1 Running 0 76s kube-system kindnet-jjj7l 1/1 Running 0 63s kube-system kindnet-l69rg 1/1 Running 0 37s kube-system kindnet-sljw7 1/1 Running 0 34s kube-system kube-apiserver-demo-control-plane 1/1 Running 0 74s kube-system kube-controller-manager-demo-control-plane 1/1 Running 0 77s kube-system kube-proxy-2rlsr 1/1 Running 0 63s kube-system kube-proxy-s8cmz 1/1 Running 0 34s kube-system kube-proxy-sdskq 1/1 Running 0 37s kube-system kube-scheduler-demo-control-plane 1/1 Running 0 74s local-path-storage local-path-provisioner-684f458cdd-x97z8 1/1 Running 0 62s
创建一个 HA 模式的控制平面的k8s集群
如果想创建一个 HA 模式的控制平面,那么我们可以定义如下所示的配置文件,只需要指定 3 个(奇数个) control-plane 角色的节点即可:
kind: Cluster apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4 nodes: - role: control-plane - role: control-plane - role: control-plane - role: worker - role: worker - role: worker # 注意:这里是的HA是用ha-proxy来实现的。
此外我们还可以将 Node 的端口映射到宿主机,通过配置文件中的 extraPortMappings 属性可以实现该功能,如下所示配置可以将 control-plane 节点 80 端口映射到宿主机的 80 端口上:
kind: Cluster apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4 nodes: - role: control-plane extraPortMappings: - containerPort: 80 hostPort: 80 listenAddress: "0.0.0.0" # Optional, defaults to "0.0.0.0" protocol: udp # Optional, defaults to tcp
如果要将端口映射与 NodePort 一起使用,kind 节点的 containerPort 和 Service 的 nodePort 需要相等。
kind: Cluster apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4 nodes: - role: control-plane extraPortMappings: - containerPort: 30950 hostPort: 80
然后将 nodePort 设置为 30950。
kind: Pod apiVersion: v1 metadata: name: foo labels: app: foo spec: containers: - name: foo image: hashicorp/http-echo:0.2.3 args: - "-text=foo" ports: - containerPort: 5678 ""+ apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: foo spec: type: NodePort ports: - name: http nodePort: 30950 port: 5678 selector: app: foo
同样我们也可以在配置文件中指定 Node 的容器镜像版本运行指定版本的 Kubernetes 群集。可以在官方 release 页面中中查找需要镜像 tag,带上 sha256 shasum(非必须),例如:
kind: Cluster apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4 nodes: - role: control-plane image: kindest/node:v1.18.15@sha256:5c1b980c4d0e0e8e7eb9f36f7df525d079a96169c8a8f20d8bd108c0d08 89cc4 - role: worker image: kindest/node:v1.18.15@sha256:5c1b980c4d0e0e8e7eb9f36f7df525d079a96169c8a8f20d8bd108c0d08 89cc4
此外还有一些其他定制操作,比如 Kind 创建的集群默认自带一个轻量级的 CNI 插件 kindnetd ,我们也可以禁用默认设置来安装其他 CNI,比如 Calico。
kind: Cluster apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4 networking: # the default CNI will not be installed disableDefaultCNI: true
还可以在 iptables 和 ipvs 之间配置将要使用的 kube-proxy 模式,默认情况下使用 iptables :
kind: Cluster apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4 networking: kubeProxyMode: "ipvs"
另外我们可以讲宿主机的路径挂载到某个节点上用于数据持久化等。
kind: Cluster apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4 nodes: - role: control-plane # add a mount from /path/to/my/files on the host to /files on the node extraMounts: - hostPath: /path/to/my/files containerPath: /files
我们还可以给节点定制不同的标签,这对于节点筛选非常有用,只需要在节点中添加 labels 配置即可。
kind: Cluster apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4 nodes: - role: control-plane - role: worker extraPortMappings: - containerPort: 30950 hostPort: 80 labels: tier: frontend - role: worker labels: tier: backend
Kind 使用 Kubeadm 来配置的集群节点,他会在第一个控制平面节点上运行 kubeadm init 命令,我们可以使用kubeadm InitConfiguration 来进行一些定制。
kind: Cluster apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4 nodes: - role: control-plane kubeadmConfigPatches: - | kind: InitConfiguration nodeRegistration: kubeletExtraArgs: node-labels: "my-label=true"
如果你想进行更多的定制,那么在 kubeadm init 期间有四种配置类型可用: InitConfiguration 、ClusterConfiguration 、 KubeProxyConfiguration、 KubeletConfiguration。例如,我们可以使用kubeadm ClusterConfiguration 来覆盖 apiserver 标志:
kind: Cluster apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4 nodes: - role: control-plane kubeadmConfigPatches: - | kind: ClusterConfiguration apiServer: extraArgs: enable-admission-plugins: NodeRestriction,MutatingAdmissionWebhook,ValidatingAdmissionWebhook
在 Kind 集群中的 worker 或控制平面(在 HA 模式下)节点上,Kind 会执行 kubeadm join 命令,我们也可以使用JoinConfiguration (spec) 来进行定制:
kind: Cluster apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4 nodes: - role: control-plane - role: worker - role: worker kubeadmConfigPatches: - | kind: JoinConfiguration nodeRegistration: kubeletExtraArgs: node-labels: "my-label2=true" - role: control-plane kubeadmConfigPatches: - | kind: JoinConfiguration nodeRegistration: kubeletExtraArgs: node-labels: "my-label3=true"
此外 Kind 还有很多其他的实践方式,在后续课程中我们也会慢慢接触到。
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