Kubernetes的简单介绍

在Docker 作为高级容器引擎快速发展的同时，在Google内部，容器技术已经应用了很多年，Borg系统运行管理着成千上万的容器应用。

Kubernetes项目来源于Borg，可以说是集结了Borg设计思想的精华，并且吸收了Borg系统中的经验和教训。

Kubernetes对计算资源进行了更高层次的抽象，通过将容器进行细致的组合，将最终的应用服务交给用户。

Kubernetes的好处：

隐藏资源管理和错误处理，用户仅需要关注应用的开发。

服务高可用、高可靠。

可将负载运行在由成千上万的机器联合而成的集群中。

Kubernetes集群包含有节点代理kubelet和Master组件(APIs, scheduler, etc)，一切都基于分布式的存储系统。

Kubernetes主要由以下几个核心组件组成：

etcd：保存了整个集群的状态
apiserver：提供了资源操作的唯一入口，并提供认证、授权、访问控制、API注册和发现等机制
controller manager：负责维护集群的状态，比如故障检测、自动扩展、滚动更新等
scheduler：负责资源的调度，按照预定的调度策略将Pod调度到相应的机器上
kubelet：负责维护容器的生命周期，同时也负责Volume（CVI）和网络（CNI）的管理
Container runtime：负责镜像管理以及Pod和容器的真正运行（CRI）
kube-proxy：负责为Service提供cluster内部的服务发现和负载均衡

除了核心组件，还有一些推荐的

Add-ons：

kube-dns：负责为整个集群提供DNS服务
Ingress Controller：为服务提供外网入口
Heapster：提供资源监控
Dashboard：提供GUI
Federation：提供跨可用区的集群
Fluentd-elasticsearch：提供集群日志采集、存储与查询

Kubernetes(k8s)的设计架构

核心层：Kubernetes最核心的功能，对外提供API构建高层的应用，对内提供插件式应用执行环境

应用层：部署（无状态应用、有状态应用、批处理任务、集群应用等）和路由（服务发现、DNS解析等）

管理层：系统度量（如基础设施、容器和网络的度量），自动化（如自动扩展、动态Provision等）以及策略管理（RBAC、Quota、PSP、NetworkPolicy等）

接口层：kubectl命令行工具、客户端SDK以及集群联邦

生态系统：在接口层之上的庞大容器集群管理调度的生态系统，可以划分为两个范畴
Kubernetes外部：日志、监控、配置管理、CI、CD、Workflow、FaaS、OTS应用、ChatOps等
Kubernetes内部：CRI、CNI、CVI、镜像仓库、Cloud Provider、集群自身的配置和管理等

Kubernetes的部署

server1 : 私有仓库
server2:   master
server3:     节点

1关闭节点(server2,server3)的selinux和iptables防火墙

2所有节点（2，3）部署docker引擎

见前篇博客的docker部分，已经在2，3上安装了docker

yum install -y docker-ce docker-ce-cli

vim /etc/sysctl.d/k8s.conf ###docker info查看的时候，有一些警告信息，处理警告
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
sysctl --system ###使生效

systemctl enable docker
systemctl start docker

3修改docker驱动（2，3主机）

官网：https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/container-runtimes/#docker

{
   "registry-mirrors": ["https://reg.westos.org"],
   "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],          #####systemd
   "log-driver": "json-file", 
   "log-opts": { 
     "max-size": "100m" 
   }, 
   "storage-driver": "overlay2",
   "storage-opts": [
     "overlay2.override_kernel_check=true" 
   ]
}

mkdir -p /etc/systemd/system/docker.service.d
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

4禁用swap分区：（2，3主机）

swapoff -a

注释掉/etc/fstab文件中的swap定义

5安装部署软件kubeadm：（2，3主机）

# vim /etc/yum.repos.d/k8s.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/
enabled=1
gpgcheck=0

yum install -y kubelet kubeadm kubectl

systemctl enable --now kubelet

6.拉取所需镜像(server2上)

kubeadm config print init-defaults  查看默认配置
kubeadm config images list --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers 列出所需镜像
kubeadm config images pull --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers  拉取镜像

7.初始化（server2）

kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

当初始化有问题的时候，在网上查找解决办法，积极解决问题(iptables策略也可能影响)

 mkdir -p $HOME/.kube
 cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config

8.配置kubectl命令补齐功能：安装flanne网络组件（server2）

echo “source <(kubectl completion bash)” >> ~/.bashrc

安装flannel网络组件：https://github.com/coreos/flannel

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

其他网络组件：
https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/cluster-administration/addons/

9.各节点的加入

需要什么镜像，就通过docker pull 的方式拉取
server2
docker save quay.io/coreos/flannel:v0.12.0-amd64 registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.2 registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns:1.7.0 registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.20.4 > node.tar

将节点所需镜像在master端server2上进行打包，传到server3上
server3
docker load -i node.tar
加入

kubeadm join 172.25.10.2:6443 --token uggahx.jz6nqvkdklkte9ib \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:359c881d9d97dd99c44aa6917b06a9e1818d89917237b470832410ea40c4f12a 

[root@server2 docker]# kubectl get node    ###查看节点
NAME      STATUS   ROLES                  AGE   VERSION
server2   Ready    control-plane,master   8d    v1.20.4
server3   Ready    <none>                 8d    v1.20.4

Master查看状态:

kubectl get cs

kubectl get node

kubectl get pod -n kube-system

kubectl命令指南：
https://kubernetes.io/docs/reference/generated/kubectl/kubectl-commands