k8sk8s简介及安装部署

Posted 2021-07-20 dezasseis

一、Kubernetes简介

• 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设计理念和功能其实就是一个类似Linux的分层架构

• 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

二、安装部署

• 恢复环境
  节点3 4：docker swarm leave
  节点2：
  docker node rm server3
docker node rm server4
docker swarm leave --force

01_所有节点配置并安装

配置

• 各主机selinux和火墙均为关闭状态
• 若有文件 /etc/systemd/system/docker.service.d/10-machine.conf ，一定先删除，恢复到最原始的 docker 环境
  rm -fr /etc/systemd/system/docker.service.d/10-machine.conf
• 设置 Docker daemon

{
  "registry-mirrors": ["https://zy.westos.org"],
  #指向私有仓库，无则不写
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "100m"
  },
  "storage-driver": "overlay2",
  "storage-opts": [
    "overlay2.override_kernel_check=true"
  ]
}

• 重装docker
  yum remove docker-ce
yum install -y docker-ce
systemctl enable --now docker.service
systemctl daemon-reload
• docker info查看到Cgroup Driver状态为 systemd
  
• 禁用swap
  swapoff -a
vim /etc/fstab：注释swap
  
  swapon -s无交换分区

安装

• yum源

#/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

• 安装
  yum install -y kubelet kubeadm kubectl
• 开启服务
  systemctl enable --now kubelet.service

02_master节点配置

注：master端最少两个CPU 2G内存
拉取镜像进行初始化

• 查看默认配置
  kubeadm config print init-defaults
• 列出所需镜像
  kubeadm config images list --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers
• 拉取镜像
  kubeadm config images pull --image-repository registry.aliyuncs.com/google_container
• 初始化：初始化的输出结果有master和node节点的配置提示
  kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers
• 执行初始化提示结果
  mkdir -p $HOME/.kube
cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
• k8s命令自动补齐
  echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bashrc

执行后若没有实现自动补齐：
方式1.重新打开一个shell（基本可以解决没有实时生效问题）
方式2：yum install -y bash-completion

安装网络组件
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

网速不行就下载kube-flannelyml文件，本地导入
kubectl apply -f kube-flannel.yml

03_node节点配置

• 在master端导出node节点所需镜像并导入node节点
  docker save quay.io/coreos/flannel:v0.14.0 registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.4.1 registry.aliyuncs.com/google_containers/coredns:v1.8.0 registry.aliyuncs.com/google_containers/kube-proxy:v1.21.2 > node.tar
• node节点导入镜像
  docker load -i node.tar
• 加入集群（执行master端初始化的输出结果），去master节点查看结果
  kubeadm join 172.25.2.2:6443 --token euy3uu.r4c59uf2kaf744qs --discovery-token-ca-cert-hash sha256:98f68b4173b7a529b82f3806871d91f6d56b1b30145feca1c0a7db9e882696c2