k8s搭建过程

01 搭建K8s集群

官网：https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/install-kubeadm/#installing-kubeadm-kubelet-and-kubectl

GitHub：https://github.com/kubernetes/kubeadm

：使用kubeadm搭建一个3台机器组成的k8s集群，1台master节点，2台worker节点

如果大家机器配置不够，也可以使用在线的，或者minikube的方式或者1个master和1个worker

配置要求：

• One or more machines running one of:
  • Ubuntu 16.04+
  • Debian 9+
  • CentOS 7
  • Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 7
  • Fedora 25+
  • HypriotOS v1.0.1+
  • Container Linux (tested with 1800.6.0)
• 2 GB or more of RAM per machine (any less will leave little room for your apps)
• 2 CPUs or more
• Full network connectivity between all machines in the cluster (public or private network is fine)
• Unique hostname, MAC address, and product_uuid for every node. See here for more details.
• Certain ports are open on your machines. See here for more details.
• Swap disabled. You MUST disable swap in order for the kubelet to work properly.

1.1 版本统一

Docker 18.09.0
---
kubeadm-1.14.0-0 
kubelet-1.14.0-0 
kubectl-1.14.0-0
---
k8s.gcr.io/kube-apiserver:v1.14.0
k8s.gcr.io/kube-controller-manager:v1.14.0
k8s.gcr.io/kube-scheduler:v1.14.0
k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.14.0
k8s.gcr.io/pause:3.1
k8s.gcr.io/etcd:3.3.10
k8s.gcr.io/coredns:1.3.1
---
calico:v3.9

1.2 准备3台centos

大家根据自己的情况来准备centos7的虚拟机。

要保证彼此之间能够ping通，也就是处于同一个网络中，虚拟机的配置要求上面也描述咯。

1.3 更新并安装依赖

3台机器都需要执行

yum -y update
yum install -y conntrack ipvsadm ipset jq sysstat curl iptables libseccomp

1.4 安装Docker

在每一台机器上都安装好Docker，版本为18.09.0

01 安装必要的依赖
 sudo yum install -y yum-utils \
 device-mapper-persistent-data \
 lvm2
 
 
02 设置docker仓库
 sudo yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
 
【设置要设置一下阿里云镜像加速器】
sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
 "registry-mirrors": ["这边替换成自己的实际地址"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload

03 安装docker

 yum install -y docker-ce-18.09.0 docker-ce-cli-18.09.0 containerd.io

04 启动docker
 sudo systemctl start docker && sudo systemctl enable docker

1.5 修改hosts文件

(1)master

# 设置master的hostname，并且修改hosts文件
sudo hostnamectl set-hostname m

vi /etc/hosts
192.168.8.51 m
192.168.8.61 w1
192.168.8.62 w2

(2)两个worker

# 设置worker01/02的hostname，并且修改hosts文件
sudo hostnamectl set-hostname w1
sudo hostnamectl set-hostname w2

vi /etc/hosts
192.168.8.51 m
192.168.8.61 w1
192.168.8.62 w2

(3)使用ping测试一下

1.6 系统基础前提配置

# (1)关闭防火墙
systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld

# (2)关闭selinux
setenforce 0
sed -i 's/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=permissive/' /etc/selinux/config

# (3)关闭swap
swapoff -a
sed -i '/swap/s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab

# (4)配置iptables的ACCEPT规则
iptables -F && iptables -X && iptables -F -t nat && iptables -X -t nat && iptables -P FORWARD ACCEPT

# (5)设置系统参数
cat <<EOF > /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF

sysctl --system

1.7 Installing kubeadm, kubelet and kubectl

kubedm : 用于搭建集群, 创建集群中的每一个组件 比如schduler, tcd, dube-proxy,apiserver, cont .
kubelet: 在每一个节点中运行pod , container 或者其他
kubectl: 用于跟集群打交道的命令行工具

(1)配置yum源

cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=0
repo_gpgcheck=0
gpgkey=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg
 http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

(2)安装kubeadm&kubelet&kubectl

yum install -y kubeadm-1.14.0-0 kubelet-1.14.0-0 kubectl-1.14.0-0

(3)docker和k8s设置同一个cgroup 这是一个坑

# docker
vi /etc/docker/daemon.json
 "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],

systemctl restart docker

# kubelet，这边如果发现输出directory not exist，也说明是没问题的，大家继续往下进行即可
sed -i "s/cgroup-driver=systemd/cgroup-driver=cgroupfs/g" /etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf

systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

1.8 proxy/pause/scheduler等国内镜像

(1)查看kubeadm使用的镜像

kubeadm config images list

可以发现这里都是国外的镜像

1.9 kube init初始化master

(1)kube init流程

01-进行一系列检查，以确定这台机器可以部署kubernetes

02-生成kubernetes对外提供服务所需要的各种证书可对应目录
/etc/kubernetes/pki/*

03-为其他组件生成访问kube-ApiServer所需的配置文件
 ls /etc/kubernetes/
 admin.conf controller-manager.conf kubelet.conf scheduler.conf

04-为 Master组件生成Pod配置文件。
 ls /etc/kubernetes/manifests/*.yaml
 kube-apiserver.yaml 
 kube-controller-manager.yaml
 kube-scheduler.yaml

05-生成etcd的Pod YAML文件。
 ls /etc/kubernetes/manifests/*.yaml
 kube-apiserver.yaml 
 kube-controller-manager.yaml
 kube-scheduler.yaml
 etcd.yaml

06-一旦这些 YAML 文件出现在被 kubelet 监视的/etc/kubernetes/manifests/目录下，kubelet就会自动创建这些yaml文件定义的pod，即master组件的容器。master容器启动后，kubeadm会通过检查localhost：6443/healthz这个master组件的健康状态检查URL，等待master组件完全运行起来

07-为集群生成一个bootstrap token

08-将ca.crt等 Master节点的重要信息，通过ConfigMap的方式保存在etcd中，工后续部署node节点使用

09-最后一步是安装默认插件，kubernetes默认kube-proxy和DNS两个插件是必须安装的

(2)初始化master节点

官网：https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm/

注意：此操作是在主节点上进行

# 本地有镜像
kubeadm init --kubernetes-version=1.14.0 --apiserver-advertise-address=192.168.8.51 
【若要重新初始化集群状态：kubeadm reset，然后再进行上述操作】 这个主意, 遇到问题 直接reset

记得保存好最后kubeadm join的信息

(3)根据日志提示 [这点容易忽略, 不要忘记了, 不然后面加集群有问题]

mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

此时kubectl cluster-info查看一下是否成功

(4)查看pod验证一下

等待一会儿，同时可以发现像etc，controller，scheduler等组件都以pod的方式安装成功了

注意：coredns没有启动，需要安装网络插件

kubectl get pods -n kube-system

(5)健康检查

curl -k https://localhost:6443/healthz

1.10 部署calico网络插件

选择网络插件：https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/

calico网络插件：https://docs.projectcalico.org/v3.9/getting-started/kubernetes/

calico，同样在master节点上操作

# 在k8s中安装calico
kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/v3.9/manifests/calico.yaml

# 确认一下calico是否安装成功
kubectl get pods --all-namespaces -w

1.11 kube join

记得保存初始化master节点的最后打印信息【注意这边大家要自己的，下面我的只是一个参考】

kubeadm join 192.168.0.51:6443 --token yu1ak0.2dcecvmpozsy8loh \
 --discovery-token-ca-cert-hash sha256:5c4a69b3bb05b81b675db5559b0e4d7972f1d0a61195f217161522f464c307b0

(1)在woker01和worker02上执行上述命令

(2)在master节点上检查集群信息

kubectl get nodes

NAME STATUS ROLES AGE VERSION
master-kubeadm-k8s Ready master 19m v1.14.0
worker01-kubeadm-k8s Ready <none> 3m6s v1.14.0
worker02-kubeadm-k8s Ready <none> 2m41s v1.14.0

1.12 再次体验Pod

(1)定义pod.yml文件，比如pod_nginx_rs.yaml

cat > pod_nginx_rs.yaml <<EOF
apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
 name: nginx
 labels:
 tier: frontend
spec:
 replicas: 3
 selector:
 matchLabels:
 tier: frontend
 template:
 metadata:
 name: nginx
 labels:
 tier: frontend
 spec:
 containers:
 - name: nginx
 image: nginx
 ports:
 - containerPort: 80
EOF

(2)根据pod_nginx_rs.yml文件创建pod

kubectl apply -f pod_nginx_rs.yaml

(3)查看pod

kubectl get pods
kubectl get pods -o wide
kubectl describe pod nginx

(4)感受通过rs将pod扩容

kubectl scale rs nginx --replicas=5
kubectl get pods -o wide

(5)删除pod

kubectl delete -f pod_nginx_rs.yaml

2.1.5 找个k8s的yaml文件

官网：https://kubernetes.io/docs/reference/

# yaml格式对于Pod的定义：
apiVersion: v1 #必写，版本号，比如v1
kind: Pod #必写，类型，比如Pod
metadata: #必写，元数据
 name: nginx #必写，表示pod名称
 namespace: default #表示pod名称属于的命名空间
 labels:
 app: nginx #自定义标签名字
spec: #必写，pod中容器的详细定义
 containers: #必写，pod中容器列表
 - name: nginx #必写，容器名称
 image: nginx #必写，容器的镜像名称
 ports:
 - containerPort: 80 #表示容器的端口

2.2 Container

官网：https://kubernetes.io/docs/concepts/containers/

2.2.1 Docker世界中

可以通过docker run运行一个容器

或者定义一个yml文件，本机使用docker-compose，多机通过docker swarm创建

2.2.2 K8S世界中

同样以一个yaml文件维护，container运行在pod中

2.3 Pod

官网：https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/pods/pod-overview/

2.3.1 What is Pod

A Pod is the basic execution unit of a Kubernetes application
A Pod encapsulates an application’s container (or, in some cases, multiple containers), storage resources, a unique network IP, and options that govern how the container(s) should run

2.3.2 Pod初体验

(1)创建一个pod的yaml文件，名称为nginx_pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 name: nginx-pod
 labels:
 app: nginx
spec:
 containers:
 - name: nginx-container
 image: nginx
 ports:
 - containerPort: 80

(2)根据该nginx_pod.yaml文件创建pod

kubectl apply -f nginx_pod.yaml

(3)查看pod

01 kubectl get pods

NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-pod 1/1 Running 0 29s

02 kubectl get pods -o wide

NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE 
nginx-pod 1/1 Running 0 40m 192.168.80.194 w2 

03 kubectl describe pod nginx-pod

Name: nginx-pod
Namespace: default
Priority: 0
PriorityClassName: <none>
Node: w2/192.168.0.62
Start Time: Sun, 06 Oct 2019 20:45:35 +0000
Labels: app=nginx
Annotations: cni.projectcalico.org/podIP: 192.168.80.194/32
 kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:
 {"apiVersion":"v1","kind":"Pod","metadata":{"annotations":{},"labels":{"app":"nginx"},"name":"nginx-pod","namespace":"default"},"spec":{"c...
Status: Running
IP: 192.168.80.194
Containers:
 nginx-container:
 Container ID: docker://eb2fd0b2906f53e9892e22a6fd791c9ac68fb8e5efce3bbf94ec12bae96e1984
 Image: nginx
 Image ID: docker-pullable:/

(4)可以发现该pod运行在worker02节点上

于是来到worker02节点，docker ps一下

CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
eb2fd0b2906f nginx "nginx -g 'daemon of…" 6 minutes ago Up 6 minutes k8s_nginx-container_nginx-pod_default_3ee0706d-e87a-11e9-a904-5254008afee6_0

不妨进入该容器试试[可以发现只有在worker02上有该容器，因为pod运行在worker02上]：

docker exec -it k8s_nginx-container_nginx-pod_default_3ee0706d-e87a-11e9-a904-5254008afee6_0 bash

root@nginx-pod:/#

(5)访问nginx容器

curl 192.168.80.194 OK，并且在任何一个集群中的Node*问都成功

(6)删除Pod

kubectl delete -f nginx_pod.yaml
kubectl get pods