K8S（Kubernetes）概念、原理及部署过程

目录：云计算概念和原理云计算分类什么是K8SK8S部署云计算概念和原理What云计算是将硬件服务器、网络设备、网络资源、操作系统、应用程序统一的管理和调度，将所有的资源统一的按需分配，租户可以根据自己的需求来按需购买和使用云计算重点强调的是资源池、租户概念，资源池中资源可以分配或者租用给租户（企业内部、互联网用户），可以根据需求直接去购买或者租用，对于租户来讲，不需要关...

番茄炒蛋君

9120人浏览 · 2019-10-28 18:44:45

番茄炒蛋君 · 2019-10-28 18:44:45 发布

云计算概念和原理
云计算分类
什么是K8S
K8S部署

云计算概念和原理

What
- 云计算是将硬件服务器、网络设备、网络资源、操作系统、应用程序统一的管理和调度，将所有的资源统一的按需分配，租户可以根据自己的需求来按需购买和使用
- 云计算重点强调的是资源池、租户概念，资源池中资源可以分配或者租用给租户（企业内部、互联网用户），可以根据需求直接去购买或者租用，对于租户来讲，不需要关心资源是怎么来的，是怎么构建的

云计算服务分类
云计算（服务）可以按照服务类型来分类，分为三种类型：

IaaS（基础设施即服务：Infrastructure as a Service）
PaaS（平台即服务：Platform-as-a-Service）
SaaS（软件即服务：Software-as-a-Service）

国内的云计算发展目前处于IAAS和PAAS阶段，对于IT运维人员来讲，第一工作要务：了解云计算平台概念、用途、云计算平台构建、维护、部署、排错、优化、添加资源池、弹性扩容、弹性缩容等

在这里插入图片描述
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云计算分类

私有云：

私有云面向企业内部的资源服务、租户服务的，企业内部租户可以根据需求去私有云资源池申请各个资源；

公有云：

公有云面向互联网租户，互联网租户需要购买、采购、花费RMB去购买的资源；

混合云：

将私有云和公有云同时存在，既可以提供私有云服务，也可以提供公有云的服务；

主要的实现技术框架有两种：

Openstack
Kubernetes（K8S）

什么是K8S

K8S是云计算资源的管理平台、管理框架，基于K8S云计算项目可以：云计算平台部署、各个资源管理、调度、生成资源池、创建虚拟机、删除虚拟机、重启虚拟机等，Docker虚拟化是K8S云计算项目中一个模块，是K8S用于管理创建虚拟机、删除虚拟机、镜像、容器的组件；

使用Kubernetes可以实现如下功能：

自动化容器的部署和复制；
随时扩展或收缩容器规模；
将容器组织成组，并且提供容器间的负载均衡；
很容易地升级应用程序容器的新版本；
提供容器弹性，如果容器失效就替换它等。

K8S部署

构建一套K8S云计算平台，至少2台服务器（硬件服务器），基于Linux操作系统，最好Linux内核3.8+以上，推荐使用3.10内核版本，对应Linux操作系统发行版：RHEL7.x、CentOS7.x、Ubuntu16.x
构建K8S底层2台硬件服务器的配置（最低配置，生产环境越高越好）：
- CPU：1C
- MEM：1G
- DISK：40GB
- NET：1000Mb+10Gb
K8S云计算框架技术，C/S模式，Master节点和Node节点，1台Master节点，一台Node节点
Master节点称为控制节点，用于管理Node节点，对Node节点上资源进行调度和管理的。
Node节点称为被控节点，用于创建Docker容器、虚拟机、管理容器、容器网络、镜像管理，主要用于提供云主机。

K8S Master安装配置

yum安装行管软件包

yum install kubernetes-master etcd flannel -y

关闭selinux，防火墙并且时间同步

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# systemctl disable firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0
[root@localhost ~]# sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config
# 可加入定时任务后service crond restart
[root@localhost ~]# ntpdate pool.ntp.org

修改etcd配置

[root@localhost ~]# cd /etc/etcd/
[root@localhost etcd]# cp etcd.conf etcd.conf.bak
[root@localhost etcd]# sed -i '/^#/d' etcd.conf

etcd.conf 文件内容

ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="http://0.0.0.0:2379"
ETCD_NAME="default"
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="http://192.168.197.10:2379"

重启etcd服务

[root@localhost etcd]# service etcd restart

kubernetes配置修改
5. 修改apiserver

[root@localhost etcd]# cd /etc/kubernetes/
[root@localhost kubernetes]# vim apiserver
# 示例中k8s和etcd在同一台主机上
# api监听地址
  8 KUBE_API_ADDRESS="--insecure-bind-address=0.0.0.0"
# etcd服务所在的主机ip和端口
 17 KUBE_ETCD_SERVERS="--etcd-servers=http://192.168.197.10:2379"

修改config文件

[root@localhost kubernetes]# vim config
# apiserverip 和使用端口
 22 KUBE_MASTER="--master=http://192.168.197.10:8080"

启动服务

[root@localhost kubernetes]# service kube-apiserver start
Redirecting to /bin/systemctl start kube-apiserver.service
[root@localhost kubernetes]# service kube-controller-manager start
Redirecting to /bin/systemctl start kube-controller-manager.service
[root@localhost kubernetes]# service kube-scheduler start
Redirecting to /bin/systemctl start kube-scheduler.service
[root@localhost kubernetes]# ps -ef | grep -E "apiserver|controller|scheduler"
kube     15376     1  1 14:32 ?        00:00:00 /usr/bin/kube-apiserver --logtostderr=true --v=0 --etcd-servers=http://192.168.197.10:2379 --insecure-bind-address=192.168.197.10 --allow-privileged=false --service-cluster-ip-range=10.254.0.0/16 --admission-control=NamespaceLifecycle,NamespaceExists,LimitRanger,SecurityContextDeny,ServiceAccount,ResourceQuota
kube     15396     1  1 14:32 ?        00:00:00 /usr/bin/kube-controller-manager --logtostderr=true --v=0 --master=http://192.168.197.10:8080
kube     15417     1  0 14:33 ?        00:00:00 /usr/bin/kube-scheduler --logtostderr=true --v=0 --master=http://192.168.197.10:8080
root     15423  1074  0 14:34 pts/0    00:00:00 grep --color=auto -E apiserver|controller|scheduler

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K8S Node安装配置

相关软件包yum安装

[root@localhost ~]# yum install kubernetes-node docker flannel *rhsm* -y

修改config

[root@localhost ~]# cd /etc/kubernetes/
[root@localhost kubernetes]# vim config
 22 KUBE_MASTER="--master=http://192.168.197.10:8080"

修改kubelet（修改为节点的主机ip）

# 客户端监听地址
  5 KUBELET_ADDRESS="--address=192.168.197.11"
# 客户端主机名
 11 KUBELET_HOSTNAME="--hostname-override=192.168.197.11"
# k8s master API 
 14 KUBELET_API_SERVER="--api-servers=http://192.168.197.10:8080"

Node启动服务

[root@localhost kubernetes]# service kube-proxy restart
Redirecting to /bin/systemctl restart kube-proxy.service
[root@localhost kubernetes]# service kubelet restart
Redirecting to /bin/systemctl restart kubelet.service
[root@localhost kubernetes]# service docker restart
Redirecting to /bin/systemctl restart docker.service

集群状态检查

[root@localhost kubernetes]# etcdctl member list
8e9e05c52164694d: name=default peerURLs=http://localhost:2380 clientURLs=http://192.168.197.10:2379 isLeader=true
[root@localhost kubernetes]# etcdctl cluster-health
member 8e9e05c52164694d is healthy: got healthy result from http://192.168.197.10:2379
cluster is healthy
[root@localhost kubernetes]# etcdctl get /atomic.io/network/config
Error:  100: Key not found (/atomic.io) [5290]

创建etcd Key，指定子网

[root@localhost kubernetes]# etcdctl mk /atomic.io/network/config '{"Network":"172.17.0.0/16"}'
{"Network":"172.17.0.0/16"}
[root@localhost kubernetes]# etcdctl get /atomic.io/network/config
{"Network":"172.17.0.0/16"}

flannel网络配置（网络互通，所有集群内的主机都需要配置）

[root@localhost kubernetes]# vim /etc/sysconfig/flanneld 
# 指定etcd
  4 FLANNEL_ETCD_ENDPOINTS="http://192.168.197.10:2379"
# 在启动服务
[root@localhost kubernetes]# service flanneld restart
Redirecting to /bin/systemctl restart flanneld.service

此时主机网卡出现flannel0

Master
flannel0: flags=4305<UP,POINTOPOINT,RUNNING,NOARP,MULTICAST> mtu 1472
inet 172.17.94.0 netmask 255.255.0.0 destination 172.17.94.0
inet6 fe80::4b0f:27a9:8492:8801 prefixlen 64 scopeid 0x20
unspec 00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00 txqueuelen 500 (UNSPEC)
RX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 3 bytes 144 (144.0 B)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
Node
flannel0: flags=4305<UP,POINTOPOINT,RUNNING,NOARP,MULTICAST> mtu 1472
inet 172.17.28.0 netmask 255.255.0.0 destination 172.17.28.0
inet6 fe80::475a:f78e:d2e3:d375 prefixlen 64 scopeid 0x20
unspec 00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00 txqueuelen 500 (UNSPEC)
RX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 3 bytes 144 (144.0 B)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0

查看子网

[root@localhost kubernetes]# etcdctl ls /atomic.io/network/subnets
/atomic.io/network/subnets/172.17.28.0-24
/atomic.io/network/subnets/172.17.94.0-24

Node节点重启docker服务

[root@localhost kubernetes]# service docker restart
Redirecting to /bin/systemctl restart docker.service

注：如果网络不通，让iptables打开forward

[root@localhost kubernetes]# iptables -P FORWARD ACCEPT

在Master上查看节点

[root@localhost kubernetes]# kubectl get nodes
NAME             STATUS    AGE
192.168.197.11   Ready     1h

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