Kubernetes的概述

Kubernetes是一個(gè)開(kāi)源的Docker容器編排系統(tǒng)，Kubernetes簡(jiǎn)稱(chēng)K8S。
調(diào)度計(jì)算集群的節(jié)點(diǎn)，動(dòng)態(tài)管理上面的作業(yè)
通過(guò)使用[labels]和[pods]的概念，將應(yīng)用按邏輯單元進(jìn)行分組

K8S用于容器應(yīng)用程序的部署，擴(kuò)展和管理
K8S提供了容器編排，資源調(diào)度，彈性伸縮，部署管理，服務(wù)發(fā)現(xiàn)等一系列功能
Kubernetes目標(biāo)是讓部署容器化應(yīng)運(yùn)簡(jiǎn)單高效
官方網(wǎng)站：http://www.kubernetes.io

Kubernetes的特性

自我修復(fù)：
在節(jié)點(diǎn)故障時(shí)重新啟動(dòng)失敗的容器，替換和重新部署，保證預(yù)測(cè)的副本數(shù)量；殺死健康檢查失敗的容器，并且在未準(zhǔn)備好之前不會(huì)處理客戶端請(qǐng)求，確保線上服務(wù)不中斷。
彈性伸縮：
使用命令、UI或者基于CPU使用情況自動(dòng)快速擴(kuò)容和縮容應(yīng)用程序?qū)嵗ＷC應(yīng)用業(yè)務(wù)高峰并發(fā)時(shí)的高可用性；業(yè)務(wù)低峰時(shí)回收資源，以最小成本運(yùn)行服務(wù)
自動(dòng)部署和回滾：
K8S采用滾動(dòng)更新應(yīng)用，一次更新一個(gè)Pod，而不是同時(shí)刪除所有Pod，如果更新過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，將回滾更改，確保升級(jí)不受影響業(yè)務(wù)
服務(wù)發(fā)現(xiàn)和負(fù)載均衡：
K8S為多個(gè)容器提供一個(gè)統(tǒng)一的訪問(wèn)入口（內(nèi)部IP地址和UI個(gè)DNS地址），并且負(fù)載均衡關(guān)聯(lián)的所有容器，使得用戶無(wú)需考慮容器IP問(wèn)題
機(jī)密和配置管理：
管理機(jī)密數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序配置。而不需要把敏感數(shù)據(jù)暴露在鏡像里，提高敏感數(shù)據(jù)安全性。并且可以將一些常用的配置存儲(chǔ)在K8S中，方便應(yīng)用程序使用
存儲(chǔ)編排：
掛載外部存儲(chǔ)系統(tǒng)，無(wú)論是來(lái)自本地存儲(chǔ)，公有云（如AWS），還是網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)（NFS、GlusterFS）都作為集群資源的一部分使用，極大提高存儲(chǔ)使用靈活性
批處理：
提供一次性任務(wù)，定時(shí)任務(wù)；滿足批量數(shù)據(jù)處理和分析的場(chǎng)景。

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Kubernetes集群的架構(gòu)與組件

master組件

kube-apiserver：
Kubernetes API，集群的統(tǒng)一入口，各組件協(xié)調(diào)者，以RESTful API提供接口服務(wù)，所有對(duì)象資源的增刪改查和監(jiān)聽(tīng)操作都交給APIServer處理后再提交給Etcd存儲(chǔ)。
kube-controller-manager：
處理集群中常規(guī)后臺(tái)任務(wù)，一個(gè)資源對(duì)應(yīng)一個(gè)控制器，而ControllerManager就是負(fù)責(zé)管理這些控制器的
kube-scheduler：
根據(jù)調(diào)度算法為新創(chuàng)建的Pod選擇一個(gè)Node節(jié)點(diǎn)，可以任意部署，可以部署在同一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，也可以部署在不同的節(jié)點(diǎn)上
etcd：
分布式鍵值存儲(chǔ)系統(tǒng)，用于保存集群狀態(tài)數(shù)據(jù)，比如Pod、Server等對(duì)象信息。

node組件

kubelet：
kubelet是MAster在Node節(jié)點(diǎn)上的Agent，管理本機(jī)運(yùn)行容器的生命周期，比如創(chuàng)建容器，Pod掛載數(shù)據(jù)卷、下載secret、獲取容器和節(jié)點(diǎn)狀態(tài)等工作。kubelet將Pod轉(zhuǎn)換成一組容器。
kube-proxy：
在Noed節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)Pod網(wǎng)絡(luò)代理，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和四層復(fù)=負(fù)載均衡工作
docker或rocket：
容器引擎，運(yùn)行容器

Kubernetes核心概念

Pod：
最小部署單元
一組容器的集合
一個(gè)Pod中的容器共享網(wǎng)絡(luò)命名空間
Pod是短暫的
Controllers：
ReplicaSet:確保 預(yù)期的Pod副本數(shù)量
Deployment :無(wú)狀態(tài)應(yīng)用部署
StatefulSet: 有狀態(tài)應(yīng)用部署
DaemonSet :確保所有Node運(yùn)行同一個(gè)Pod
Job:一次性任務(wù)
Cronjob: 定時(shí)任務(wù)
更高級(jí)層次對(duì)象，部署和管理Pod
Service：
防止Pod失聯(lián)
定義一組Pod的訪問(wèn)策略
Label:標(biāo)簽，附加到某個(gè)資源上，用于關(guān)聯(lián)對(duì)象。查詢和篩選
Namespaces:命名空間， 將對(duì)象邏輯上隔離
Annotations:注釋

flannel容器集群網(wǎng)絡(luò)部署

minikube

minikube是一個(gè)工具，可以在本地快速運(yùn)行一個(gè)單點(diǎn)的kubernetes，僅用于嘗試k8s或日常開(kāi)發(fā)的用戶使用

實(shí)驗(yàn)環(huán)境

master 192.168.13.131  安裝etcd kubernetes flannel
node    192.168.13.132  安裝flannel kubernetes

1，在master上配置etcd

[root@promote ~]# yum install etcd kubernetes flannel -y   ##安裝組件
[root@promote ~]# vim /etc/etcd/etcd.conf  ##配置etcd配置文件
    3 ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"  ##數(shù)據(jù)目錄
    6 ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="http://0.0.0.0:2379"  ##監(jiān)聽(tīng)任意網(wǎng)絡(luò)和端口
    9 ETCD_NAME="default"  ##默認(rèn)名稱(chēng)
 21 ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="http://localhost:2379"  ##群集訪問(wèn)地址段落

2，在master上配置apiserver

 [root@promote ~]# vim /etc/kubernetes/apiserver ##配置apiserver配置文件
     8 KUBE_API_ADDRESS="--address=0.0.0.0"  ##修改api地址
 11 KUBE_API_PORT="--port=8080"  ##api監(jiān)聽(tīng)端口號(hào)
 14 KUBELET_PORT="--kubelet-port=10250"  ##kubelet端口號(hào)
 17 KUBE_ETCD_SERVERS="--etcd-servers=http://127.0.0.1:2379"   ##etcd服務(wù)地址
 20 KUBE_SERVICE_ADDRESSES="--service-cluster-ip-range=10.254.0.0/16" ##服務(wù)地址池
 23 KUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission-control=NamespaceLifecycle,NamespaceExis    ts,LimitRanger,SecurityContextDeny,ServiceAccount,ResourceQuota"
 ##控制器模式
 26 KUBE_API_ARGS=""  ##api參數(shù)

3，在master上配置flannel網(wǎng)絡(luò)

    [root@promote ~]# vim /etc/sysconfig/flanneld
    FLANNEL_ETCD_ENDPOINTS="http://192.168.13.131:2379"   ##修改etcd地址為本機(jī)的地址
    FLANNEL_ETCD_PREFIX="/atomic.io/network"  ##網(wǎng)絡(luò)指定文件

4，在master上啟動(dòng)所有服務(wù)

[root@promote ~]# for SERVICES in etcd kube-apiserver kube-controller-manager kube-scheduler; do systemctl restart $SERVICES; systemctl enable $SERVICES ; systemctl status $SERVICES; done
##啟動(dòng) etcd kube-apiserver kube-controller-manager kube-scheduler四個(gè)服務(wù)，設(shè)置開(kāi)機(jī)自啟并查看狀態(tài)

5，在master上設(shè)置etcd網(wǎng)絡(luò)

[root@promote ~]# etcdctl -C //192.168.13.131:2379 set /atomic.io/network/config '{"Network":"10.1.0.0/16"}'
[root@promote ~]# systemctl stop firewalld.service   ##關(guān)閉防火墻
[root@promote ~]# setenforce 0

6，在node服務(wù)器配置kubernetes配置文件

[root@promote ~]# yum install flannel kubernetes -y
[root@promote ~]# vim /etc/kubernetes/config
 13 KUBE_LOGTOSTDERR="--logtostderr=true"  ##錯(cuò)誤日志
 16 KUBE_LOG_LEVEL="--v=0"  ##級(jí)別
 19 KUBE_ALLOW_PRIV="--allow-privileged=false"  ##權(quán)限
 22 KUBE_MASTER="--master=http://192.168.13.131:8080"   ##指定master地址
 23 KUBE_ETCD_SERVERS="--etcd_server=http://192.168.13.131:2379"  ##指定etcd地址

7，在node配置kubelet配置文件

[root@promote ~]# vim /etc/kubernetes/kubelet
KUBELET_ADDRESS="--address=0.0.0.0"  ##所有地址
KUBELET_PORT="--port=10250"   ##端口號(hào)
KUBELET_HOSTNAME="--hostname-override=192.168.13.132"  ##本地主機(jī)地址
KUBELET_API_SERVER="--api-servers=http://192.168.13.131:8080"  ##apiserver地址
KUBELET_POD_INFRA_CONTAINER="--pod-infra-container-image=registry.access.redhat.com/rhel7/pod-infrastructure:latest"
##pod容器
KUBELET_ARGS=""  ##參數(shù)

8，在node配置flannel網(wǎng)絡(luò)配置文件

[root@promote ~]# vim /etc/sysconfig/flanneld 
FLANNEL_ETCD_ENDPOINTS="http://192.168.13.131:2379"  ##指定etcd服務(wù)地址

9，在node開(kāi)啟所有服務(wù)

[root@promote ~]# systemctl stop firewalld.service   ##關(guān)閉防火墻
[root@promote ~]# setenforce 0
[root@promote ~]# for SERVICES in flanneld kube-proxy kubelet docker; do systemctl restart $SERVICES; systemctl enable $SERVICES; systemctl status $SERVICES; done
##開(kāi)啟flanneld kube-proxy kubelet docker服務(wù)

10，在master服務(wù)器上查看node節(jié)點(diǎn)

[root@promote ~]# kubectl get nodes
NAME             STATUS    AGE
192.168.13.132   Ready     1m

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