1 基本概念
1.1 K8S優勢
容器調度、容器管理、容器編排、容器集群管理工具，Google開源，自動化部署，支持彈性收縮、負載均衡，
1.2 K8S在Devops中的角色
2 容器編排
2.1 Docker Compose
Docker Compose適用于單機容器編排，
2.1.1 docker compose 安裝
官方檔案
# 第一步：下載（國外網站需要FQ）
sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.29.2/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose
# 如不能下載可使用其他源下載
sudo curl -L "https://get.daocloud.io/docker/compose/releases/download/1.29.2/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose
# 第二步：授權
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
# 第三步：驗證
docker-compose --version
2.1.2 案例一：使用docker compose 安裝WordPress
參考官方檔案
# 創建yml組態檔
mkdir wordpress
cd wordpress/
vi docker-compose.yml
復制以下內容到docker-compose.yml
version: "3.9"
services:
db:
image: mysql:5.7
volumes:
- db_data:/var/lib/mysql
restart: always
environment:
MYSQL_ROOT_PASSWORD: somewordpress
MYSQL_DATABASE: wordpress
MYSQL_USER: wordpress
MYSQL_PASSWORD: wordpress
wordpress:
depends_on:
- db
image: wordpress:latest
volumes:
- wordpress_data:/var/www/html
ports:
- "8000:80"
restart: always
environment:
WORDPRESS_DB_HOST: db
WORDPRESS_DB_USER: wordpress
WORDPRESS_DB_PASSWORD: wordpress
WORDPRESS_DB_NAME: wordpress
volumes:
db_data: {}
wordpress_data: {}
執行docker-compose組態檔中內容
docker-compose up -d
訪問：ip:8000
2.1.3 使用docker-compose部署Java專案
- 部署后臺應用
1）專案檔案
2）撰寫dockerfile
vi DockerFile
########DockerFile Start#####
# 基于基礎鏡像構建容器
FROM openjdk:8u222-jre
# 創建目錄并切換
WORKDIR /usr/local/bshdj
# 復制專案檔案
ADD bsbdj.jar .
ADD application.yml .
ADD application-dev.yml .
# 指定容器監聽埠80
EXPOSE 80
# 容器中執行指令
CMD ["java","-jar","bsbdj.jar"]
#########Dockerfile End###########
3）構建鏡像
# 構建容器
docker build -t qinjuncai/bsbjd-app .
# 查看鏡像
docker images
4） 啟動容器
# 此時會報錯，資料庫容器未啟動
docker run qinjuncai/bsbjd-app
- 構建資料庫容器
1）專案檔案
2）撰寫Dockerfile
# 基于MySQL基礎鏡像構建
FROM mysql:5.7
# 切換MySQL5.7 初始化作業目錄（官方定義執行目錄）
WORKDIR /docker-entrypoint-initdb.d
# 復制檔案
ADD init-db.sql .
3）構建資料庫鏡像
docker build -t qinjuncai/bsbdj-db .
4）啟動容器
# -e 指定環境變數 詳見dockerhub MySQL
docker run -d -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root qinjuncai/bsbdj-db
5）驗證
docker exec -it 11a6d2726e7d /bin/bash
mysql -uroot -proot
show databases;
use bsbdj;
show tables;
- 使用docker-compose 構建容器
1） 撰寫docker-compose.yml
# docke-compose決議版本
version: '3.3'
# 描述資訊
services:
# 服務名,多個容器之間需要實作網路互通 可用db名
db:
build: ./bsbdj-db/
restart: always
# 環境
environment:
MYSQL_ROOT_PASSWORD: root
app:
build: ./bsbdj-app/
# 依賴 依賴后服務之前可相互訪問
depends_on:
- db
ports:
- "80:80"
restart: always
2）啟動
# 后臺啟動
docker-compose up -d
# 查看日志
docker-compose logs
# 停止并移除
docker-conpose down
3）驗證
2.2 Kubernates容器編排
2.2.1 基本概念
Kubernates Master節點：
主節點，也叫管理節點，Master主節點就是集群里的大腦，它主要職責就是起到調度的作用（決定應用放在哪里運行），Master運行的Linux系統上，可以是物理服務器或虛擬機或云服務，如果我們想實作高可用，還可以設定多個主節點，
Kubernates Node節點：
職責就是負責運行容器的應用，node節點由Master節點管理，Node負責監控并匯報容器的狀態，根據Master的要求管理容器的生命周期（創建、開始、運行、停止、銷毀），可以跑在Linux系統centos7或Ubuntu server16，
Pod 作業單元：
Pod是K8S中最小的作業單元，每個Pod包含一個或多個容器，Pod中的容器會被視為一個整體，被Master調度到一個node上運行，
控制器Controller：
K8S通常不會自己直接創建Pod，而是通過Controller控制器來管理Pod，Controller中定義Pod的部署特性，內部埠 外部埠，不如有幾個劇本 在什么樣的node上運行等，為了滿足不同作業場景，K8S提供了多種Controller
控制器Deployment：
最常見的一種Controller，它可以管理pod的多個副本，并確保Pod按照期望的狀態去運行，
任務Job:
用于運行結束就洗掉的應用，而其他的Controller中的pod通常是可以長期持續運行的，
服務service：
deployment可以部署多個副本，每個pod都有自己的IP，虛擬的網橋，
2.2.2 環境準備
Centos7 Master * 1
- Master:192.168.88.102
Centos7 Node * 2
- Node1:192.168.88.103
- Node1:192.168.88.104
- 環境準備
#1. 設定主機名與時區
timedatectl set-timezone Asia/Shanghai #都要執行
hostnamectl set-hostname master #102執行
hostnamectl set-hostname node1 #103執行
hostnamectl set-hostname node2 #104執行
#2. 添加hosts網路主機配置,三臺虛擬機都要設定
vi /etc/hosts
192.168.88.102 master
192.168.88.103 node1
192.168.88.104 node2
#3. 關閉防火墻，三臺虛擬機都要設定，生產環境跳過這一步
sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/selinux/config
setenforce 0
systemctl disable firewalld
systemctl stop firewalld
- 安裝Kubeadmin加載K8S鏡像
每個服務器都需要執行一遍
#1. 將鏡像包上傳至服務器每個節點
mkdir /usr/local/k8s-install
cd /usr/local/k8s-install
#XFTP上傳安裝檔案
#2. 按每個Centos上安裝Docker
tar -zxvf docker-ce-18.09.tar.gz
cd docker
yum localinstall -y *.rpm
systemctl start docker
systemctl enable docker
#3. 確保從cgroups均在同一個從groupfs
#cgroups是control groups的簡稱，它為Linux內核提供了一種任務聚集和劃分的機制，通過一組引數集合將一些任務組織成一個或多個子系統，
#cgroups是實作IaaS虛擬化(kvm、lxc等)，PaaS容器沙箱(Docker等)的資源管理控制部分的底層基礎，
#子系統是根據cgroup對任務的劃分功能將任務按照一種指定的屬性劃分成的一個組，主要用來實作資源的控制，
#在cgroup中，劃分成的任務組以層次結構的形式組織，多個子系統形成一個資料結構中類似多根樹的結構，cgroup包含了多個孤立的子系統，每一個子系統代表單一的資源
docker info | grep cgroup
#如果不是groupfs,執行下列陳述句
cat << EOF > /etc/docker/daemon.json
{
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=cgroupfs"]
}
EOF
systemctl daemon-reload && systemctl restart docker
#4. 安裝kubeadm
# kubeadm是集群部署工具
cd /usr/local/k8s-install
tar -zxvf kube114-rpm.tar.gz
cd kube114-rpm
yum localinstall -y *.rpm
#5. 關閉交換區
swapoff -a
vi /etc/fstab
#swap一行注釋
#6. 配置網橋
cat <<EOF > /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
#查看設定結果
sysctl --system
#7. 通過鏡像安裝k8s
cd /usr/local/k8s-install
docker load -i k8s-114-images.tar.gz
docker load -i flannel-dashboard.tar.gz
問題處理：
1)本地檔案版本與系統存在版本沖突
解決：洗掉本地檔案
rm -rf audit*
rm -rf policycoreutils*
重新執行
yum localinstall -y *.rpm
- 使用Kubeadm部署K8S集群
1) Master服務器配置：
#1. master主服務器配置
kubeadm init --kubernetes-version=v1.14.1 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
報錯
處理：虛擬機關機后增加CPU，至少2顆CPU
注意執行成功回傳的資料
# 按提示執行
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
kubectl get nodes
#查看存在問題的pod 發現coredns-fb8b8dccf-xxx 2個組件pending狀態,原因是缺少flannel網路組件
kubectl get pod --all-namespaces
#設定全域變數
#安裝flannel網路組件，用于在多個pod之間通信
cd /usr/local/k8s-install/
kubectl create -f kube-flannel.yml
#再次查看，全部running狀態
kubectl get pod --all-namespaces
2) Node服務器配置：
#2. 加入NODE節點
kubeadm join 192.168.88.102:6443 --token cvlg4q.1acza8qa2gwr5iar \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:3a1275d3737101d19b9a9cde6dc46dedea066daf30caeebfb193b766a73c92a7
#如果忘記
#在master 上執行kubeadm token list 查看 ，在node上運行
kubeadm join 192.168.88.102:6443 --token cvlg4q.1acza8qa2gwr5iar --discovery-token-unsafe-skip-ca-verification
#Master服務器上查看節點資訊
kubectl get nodes
3）安裝Dashboard儀表盤監控
# Master服務器開啟儀表盤
cd /usr/local/k8s-install
kubectl apply -f kubernetes-dashboard.yaml
kubectl apply -f admin-role.yaml
kubectl apply -f kubernetes-dashboard-admin.rbac.yaml
kubectl -n kube-system get svc
# http://192.168.88.102:32000 訪問
驗證
2.2.3 Dashboard部署Tomcat集群
- 確保所有節點都配置了阿里云鏡像加速
# node1 和 node2上執行
sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
"registry-mirrors": ["https://k0dd2jve.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker
- 使用Dashboard控制臺創建Tomcat集群
驗證
等待一段時間后，重繪頁面查看
在node1和node2上查看容器已運行
2.2.4 Deployment腳本部署Tomcat集群
- 常用命令
# 創建部署
kubectl create 部署yml檔案
# 更新部署配置，沒有創建則默認創建
kubectl apply -f 部署yml檔案
# 查看已部署的pod
kubectl get pod [-o wide]
# 查看pod詳細資訊
kubectl describe pod pod名稱
# 查看pod輸出日志
kubectl logs [-f] pod名稱
- 撰寫yml檔案
# 決議用的API版本，extensions/v1beta1固定
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
# 元資料，當前部署檔案名稱
metadata:
name: tomcat-deploy
# 設定詳細內容
spec:
# 部署2個Tomcat pod
replicas: 2
template:
metadata:
# pod名稱
labels:
app: tomcat-cluster
spec:
# 容器設定
containers:
# 容器名字，通常與app保持一致
- name: tomcat-cluster
# 鏡像及版本
image: tomcat:latest
ports:
- containerPort: 8080
- 創建pod
kubectl create -f ./tomcat-deploy.yml
# 查看創建狀態
kubectl create -f ./tomcat-deploy.yml
# 查看詳細資訊
kubectl get pod -o wide
# 更詳細資訊查看
kubectl describe pod tomcat-deploy-5fd4fc7ddb-bktpn
# 查看日志
kubectl logs tomcat-deploy-5fd4fc7ddb-bktpn
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