1、简介

Kubernetes 是一个可移植的、可扩展的开源平台，用于管理容器化的工作负载和服务，可促进声明式配置和自动化。Kubernetes 拥有一个庞大且快速增长的生态系统。Kubernetes 的服务、支持和工具广泛可用。

名称 Kubernetes 源于希腊语，意为 “舵手” 或 “飞行员”。Google 在 2014 年开源了 Kubernetes 项目。Kubernetes 建立在 Google 在大规模运行生产工作负载方面拥有十几年的经验的基础上，结合了社区中最好的想法和实践。

2、k8s优势

容器是打包和运行应用程序的好方式。在生产环境中，您需要管理运行应用程序的容器，并确保不会停机。例如，如果一个容器发生故障，则需要启动另一个容器。如果系统处理此行为，会不会更容易？

这就是 Kubernetes 的救援方法！Kubernetes 为您提供了一个可弹性运行分布式系统的框架。Kubernetes 会满足您的扩展要求、故障转移、部署模式等。例如，Kubernetes 可以轻松管理系统的 Canary 部署。

Kubernetes 为您提供：

• 服务发现和负载均衡Kubernetes 可以使用 DNS 名称或自己的 IP 地址公开容器，如果到容器的流量很大，Kubernetes 可以负载均衡并分配网络流量，从而使部署稳定。

• 存储编排Kubernetes 允许您自动挂载您选择的存储系统，例如本地存储、公共云提供商等。

• 自动部署和回滚您可以使用 Kubernetes 描述已部署容器的所需状态，它可以以受控的速率将实际状态更改为所需状态。例如，您可以自动化 Kubernetes 来为您的部署创建新容器，删除现有容器并将它们的所有资源用于新容器。

• 自动二进制打包Kubernetes 允许您指定每个容器所需 CPU 和内存（RAM）。当容器指定了资源请求时，Kubernetes 可以做出更好的决策来管理容器的资源。

• 自我修复Kubernetes 重新启动失败的容器、替换容器、杀死不响应用户定义的运行状况检查的容器，并且在准备好服务之前不将其通告给客户端。

• 密钥与配置管理Kubernetes 允许您存储和管理敏感信息，例如密码、OAuth 令牌和 ssh 密钥。您可以在不重建容器镜像的情况下部署和更新密钥和应用程序配置，也无需在堆栈配置中暴露密钥。

3、架构

1、创建tomcat集群 请求过来-》master节点的apiserver。

2、apiserver解析请求，把需要干的活解析出来，放在etcd存储集群中。

3、apiserver通知 controller manager ，要干活了，controller manager 再从apiserver获取现在还没做的部署

4、controller manager拿到需要做的部署，产生一次部署信息。把这个东西又存到etcd里面。

5、通知 schduler（调度器），该进行调度了，schduler再从apiserver里面拿到刚才controller manager生产的部署信息，进行调度（找一个闲的节点，进行调度）。

6、scheduler 把这个调度规则保存到etcd里面。

7、其他node节点的kubelet 会监听apiserver。发现有自己要干的活了。kubelet就要来活。进行部署。

4、搭建k8s集群

1.所有节点前置环境配置

• centos 版本为 7.6 或 7.7、CPU 内核数量大于等于 2，且内存大于等于 4G。

• hostname 不是 localhost，且不包含下划线、小数点、大写字母。

• 任意节点都有固定的内网 IP 地址(集群机器统一内网)。

• 任意节点上 IP 地址 可互通（无需 NAT 映射即可相互访问），且没有防火墙、安全组隔离。

• 任意节点不会直接使用 docker run 或 docker-compose 运行容器。

 # 关闭防火墙
 [root@k8s01 ~]# systemctl stop firewalld
 [root@k8s03 ~]# systemctl disable firewalld
 
 # 关闭selinux
 [root@k8s01 ~]# sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config 
 [root@k8s01 ~]# setenforce 0
 
 # 关闭swap分区
 [root@k8s01 ~]# swapoff -a
 [root@k8s01 ~]# sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab 
 
 # 绑定hosts
 [root@k8s01 ~]# cat /etc/hosts
 ::1localhostlocalhost.localdomainlocalhost6localhost6.localdomain6
 127.0.0.1localhostlocalhost.localdomainlocalhost4localhost4.localdomain4
 
 172.26.55.13k8s01
 172.26.55.14   k8s02
 172.26.55.15   k8s03

2.检查网络是否通

 [root@k8s01 ~]# ping -c 2 k8s01
 PING k8s01 (172.26.55.13) 56(84) bytes of data.
 64bytes from k8s01 (172.26.55.13): icmp_seq=1ttl=64time=0.012 ms
 64bytes from k8s01 (172.26.55.13): icmp_seq=2ttl=64time=0.021 ms
 
 ---k8s01 pingstatistics ---
 2packets transmitted, 2received, 0% packet loss, time 999ms
 rtt min/avg/max/mdev =0.012/0.016/0.021/0.006 ms
 [root@k8s01 ~]# ping -c 2 k8s02
 PING k8s02 (172.26.55.14) 56(84) bytes of data.
 64bytes from k8s02 (172.26.55.14): icmp_seq=1ttl=64time=0.352 ms
 64bytes from k8s02 (172.26.55.14): icmp_seq=2ttl=64time=0.217 ms
 
 ---k8s02 pingstatistics ---
 2packets transmitted, 2received, 0% packet loss, time 999ms
 rtt min/avg/max/mdev =0.217/0.284/0.352/0.069 ms
 [root@k8s01 ~]# ping -c 2 k8s03
 PING k8s03 (172.26.55.15) 56(84) bytes of data.
 64bytes from k8s03 (172.26.55.15): icmp_seq=1ttl=64time=0.418 ms
 64bytes from k8s03 (172.26.55.15): icmp_seq=2ttl=64time=0.232 ms
 
 ---k8s03 pingstatistics ---
 2packets transmitted, 2received, 0% packet loss, time 1000ms
 rtt min/avg/max/mdev =0.232/0.325/0.418/0.093 ms

3.将桥接的 IPv4 流量传递到 iptables 的链

 # 修改 /etc/sysctl.conf
 # 如果有配置，则修改
 sed-i"s#^net.ipv4.ip_forward.*#net.ipv4.ip_forward=1#g"/etc/sysctl.conf
 sed-i"s#^net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables.*#net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1#g"/etc/sysctl.conf
 sed-i"s#^net.bridge.bridge-nf-call-iptables.*#net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1#g"/etc/sysctl.conf
 sed-i"s#^net.ipv6.conf.all.disable_ipv6.*#net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1#g"/etc/sysctl.conf
 sed-i"s#^net.ipv6.conf.default.disable_ipv6.*#net.ipv6.conf.default.disable_ipv6=1#g"/etc/sysctl.conf
 sed-i"s#^net.ipv6.conf.lo.disable_ipv6.*#net.ipv6.conf.lo.disable_ipv6=1#g"/etc/sysctl.conf
 sed-i"s#^net.ipv6.conf.all.forwarding.*#net.ipv6.conf.all.forwarding=1#g"/etc/sysctl.conf
 # 可能没有，追加
 echo"net.ipv4.ip_forward = 1">> /etc/sysctl.conf
 echo"net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1">> /etc/sysctl.conf
 echo"net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1">> /etc/sysctl.conf
 echo"net.ipv6.conf.all.disable_ipv6 = 1">> /etc/sysctl.conf
 echo"net.ipv6.conf.default.disable_ipv6 = 1">> /etc/sysctl.conf
 echo"net.ipv6.conf.lo.disable_ipv6 = 1">> /etc/sysctl.conf
 echo"net.ipv6.conf.all.forwarding = 1">> /etc/sysctl.conf
 # 执行命令以应用
 [root@k8s-001 ~]# sysctl -p

4.安装docker

 # 卸载旧版本
 sudoyum remove docker \
 docker-client \
 docker-client-latest \
 docker-common \
 docker-latest \
 docker-latest-logrotate \
 docker-logrotate \
 docker-engine
 
 # 安装基础以来
 yum install -yyum-utils \
 device-mapper-persistent-data \
 lvm2
 
 # 配置docker yum源
 sudoyum-config-manager \
 --add-repo\
 http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
 
 # 安装并启动 docker
 yum install -ydocker-ce-19.03.8 docker-ce-cli-19.03.8 containerd.io
 systemctl enable docker
 systemctl startdocker
 
 # 配置docker加速
 sudomkdir-p/etc/docker
 sudotee/etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
 {
  "registry-mirrors": ["https://82m9ar63.mirror.aliyuncs.com"]
 }
 EOF

5.安装 nfs-utils

 # 必须先安装 nfs-utils 才能挂载 nfs 网络存储
 [root@k8s01 ~]# yum install -y nfs-utils

6.安装k8s、kubelet、kubeadm、kubectl

 [root@k8s03 ~]# yum remove -y kubelet kubeadm kubectl
 已加载插件：fastestmirror
 参数 kubelet 没有匹配
 参数 kubeadm 没有匹配
 参数 kubectl 没有匹配
 不删除任何软件包
 
 # 配置K8S的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
 
 [root@k8s01 ~]# yum install -y kubelet-1.17.3 kubeadm-1.17.3 kubectl-1.17.3
 
 [root@k8s01 ~]# systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet
 Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/kubelet.service to /usr/lib/systemd/system/kubelet.service.
 
 [root@k8s01 ~]# systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

7.下载镜像

 [root@k8s01 ~]# vim mast.sh
 #!/bin/bash
 images=(
 kube-apiserver:v1.17.3
 kube-proxy:v1.17.3
 kube-controller-manager:v1.17.3
 kube-scheduler:v1.17.3
 coredns:1.6.5
 etcd:3.4.3-0
 pause:3.1
 )
 forimageName in${images[@]}; do
   docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/$imageName
 done
 [root@k8s01 ~]# chmod 777 mast.sh 
 [root@k8s01 ~]# sh mast.sh 

---------------------以上所有操作主节点与worker节点都要执行----------------------

5、创建master集群

1.初始化master节点

 kubeadm init \
 --apiserver-advertise-address=172.26.248.150 \
 --image-repositoryregistry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers \
 --kubernetes-versionv1.17.3 \
 --service-cidr=10.96.0.0/16 \
 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

2.配置 kubectl

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

3.提前保存令牌

 kubeadm join 172.26.184.101:6443 --token98mq7n.blsjom2b416sodow \
 --discovery-token-ca-cert-hashsha256:a1cd9ab6c0f26cd1e792bc953228a0492948f9b85620bc448dbe1ce2d871cda8

4.部署网络插件

 kubectl apply -fhttps://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml

6、worker节点加入集群

 #1、使用刚才master打印的令牌命令加入
 kubeadm join 172.26.248.150:6443 --tokenktnvuj.tgldo613ejg5a3x4 \
    --discovery-token-ca-cert-hashsha256:f66c496cf7eb8aa06e1a7cdb9b6be5b013c613cdcf5d1bbd88a6ea19a2b454ec
 #2、如果超过2小时忘记了令牌，可以这样做
 kubeadm token create --print-join-command#打印新令牌
 kubeadm token create --ttl0--print-join-command#创建个永不过期的令牌

7、查看是否加入成功

 [root@k8s-001 ~]# kubectl get node
 NAME     STATUS   ROLES   AGE     VERSION
 k8s-001   Ready   master   6h58m   v1.17.3
 k8s-002   Ready   <none>   6h50m   v1.17.3

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