一、 Kubernetes 和相關組件介紹

1.Kubernetes 概述

Kubernetes 是 Google 開源的容器集群管理系統，基于 Docker 構建一個容器的調度服務，提供資源調度、均衡容災、服務注冊、動態擴縮容等功能套件，基于容器的云平臺，官網：https://kubernetes.io/

2.Kubernetes 架構設計圖

3.Kubernetes 常見組件介紹

• master：Kubernetes 管理節點，
• apiserver：提供介面服務，用戶通過 apiserver 來管理整個容器集群平臺，API Server 負責和 etcd 互動（其他組件不會直接操作 etcd，只有 API Server 這么做），整個 Kubernetes 集群的所有互動都是以 API Server 為核心的，如：

1. 所有對集群進行的查詢和管理都要通過 API 來進行，
2. 所有模塊之間并不會互相呼叫，而是通過和 API Server 打交道來完成自己那部分的作業 、API Server 提供的驗證和授權保證了整個集群的安全，

• scheduler：Kubernetes 調度服務，
• Replication Controllers：復制，保證 pod 的高可用，
• minion：真正運行容器 container 的物理機，Kubernetes 中需要很多 minion 機器，來提供運算，
• container：容器，可以運行服務和程式，
• Pod：在 Kubernetes 系統中，調度的最小顆粒不是單純的容器，而是抽象成一個 Pod，Pod 是一個可以被創建、銷毀、調度、管理的最小的部署單元，Pod 中可以包括一個或一組容器，
• Kube_proxy：代理，做埠轉發，相當于 LVS-NAT 模式中的負載調度器，Proxy 解決了同一宿主機，相同服務埠沖突的問題，還提供了的對外服務的能力，Proxy 后端使用了隨機、輪詢負載均衡演算法，
• etcd：etcd 存盤 Kubernetes 的配置資訊，可以理解為是 k8s 的資料庫，存盤著 k8s 容器云平臺中所有節點、Pods、網路等資訊，
• Services： Services 是 Kubernetes 最外圍的單元，通過虛擬一個訪問 IP 及服務埠，可以訪問我們定義好的 Pod 資源，目前的版本是通過 iptables 的 nat 轉發來實作，轉發的目標埠為 Kube_proxy 生成的隨機埠，
• Labels ：標簽，Labels 是用于區分 Pod、Service、Replication Controller 的 key/value 鍵值對，僅使用在 Pod、Service、 Replication Controller 之間的關系識別，但對這些單元本身迚行操作時得使用 name 標簽，
• Deployment：Kubernetes Deployment 用于更新 Pod 和 Replica Set（下一代的 Replication Controller）的方法，你可以在 Deployment 物件中只描述你所期望的理想狀態（預期的運行狀態），Deployment 控制器會將現在的實際狀態轉換成期望的狀態，Deployment 可以幫我們實作無人值守的上線，大大降低我們的上執行緒序的復雜溝通、操作風險，

4.各組件之間的關系

1. Kubernetes 的架構由一個 master 和多個 minion 組成，master 通過 api 提供服務，接受 kubectl 的請求來調度管理整個集群， kubectl： 是 k8s 平臺的一個管理命令，
2. Replication controller 定義了多個 pod 戒者容器需要運行，如果當前集群中運行的 pod 或容器達不到配置的數量，Replication controller 會調度容器在多個 minion 上運行，保證集群中的 pod 數量，
3. service 則定義真實對外提供的服務，一個 service 會對應后端運行的多個 container，
4. Kubernetes 是個管理平臺，minion 上的 kube-proxy 擁有提供真實服務公網 IP，客戶端訪問 kubernetes 中提供的服務，是直接訪問到 kube-proxy 上的，
5. 在 Kubernetes 中 pod 是一個基本單元，一個 pod 可以是提供相同功能的多個 container，這些容器會被部署在同一個 minion 上，minion 是運行 Kubelet 中容器的物理機，minion 接受 master 的指令創建 pod 或者容器，

二、 部署 Kubernetes 容器集群管理系統

準備作業：

K8s軟體包從這個鏈接下載：https://pan.baidu.com/s/13gfOXbtpwYovcEikrSzYQg
提取碼：pi5n

1.配置 Kubernetes 的 yum 源

掛光碟，并配置本地yum源
把 k8s-package.tar.gz 上傳到 master 機器中：

[root@master ~]# ls
anaconda-ks.cfg  k8s-package.tar.gz
[root@master ~]# tar zxf k8s-package.tar.gz 
[root@master ~]# ls
anaconda-ks.cfg  k8s-package  k8s-package.tar.gz
[root@master ~]# cat <<END > /etc/yum.repos.d/k8s.repo
[k8s]
name=k8s
baseurl=file:///root/k8s-package
enabled=1
gpgcheck=0
END

復制 k8s yum 源相關檔案到其他三臺機器上：
你們按下面依次遠程復制即可，只有地址是不一樣的

[root@master ~]# scp -r /root/k8s-package 192.168.1.2:/root/
[root@master ~]# scp /etc/yum.repos.d/k8s.repo  192.168.1.2:/etc/yum.repos.d/			

2.配置 hosts 檔案

[root@master ~]# cat <<END >> /etc/hosts
192.168.1.1 master
192.168.1.2 etcd
192.168.1.3 node1
192.168.1.4 node2
END
將hosts檔案遠程復制到其他三臺機器中：
[root@master ~]# scp /etc/hosts 192.168.1.2:/etc/

3.在各個節點上面安裝 k8s 組件

master：

[root@master ~]# yum -y install kubernetes flannel ntp

etcd：

[root@etcd ~]# yum -y install etcd flannel ntp

node1，node2：

[root@node1 ~]# yum -y install kubernetes flannel ntp

4.部署 etcd 服務器

1）配置 etcd 主組態檔

[root@etcd ~]# vim /etc/etcd/etcd.conf
9 ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="http://localhost:2379,http://192.168.1.2:2379"
20 ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="http://192.168.1.2:2379"

[root@etcd ~]# systemctl start etcd				#啟動etcd服務
[root@etcd ~]# systemctl enable etcd			#設定etcd開啟自啟
[root@etcd ~]# netstat -anpt | grep 2379		#查看etcd埠號
[root@etcd ~]# etcdctl member list				#檢查etcd集群成員串列，這里只有一臺

2）設定 etcd 網路

[root@etcd ~]# etcdctl mkdir /k8s/network			#創建一個目錄 /k8s/network 用于存盤 flannel 網路資訊
[root@etcd ~]# etcdctl set /k8s/network/config '{"Network":"10.255.0.0/16"}'	#給 /k8s/network/config 賦一個字串的值
[root@etcd ~]# etcdctl get /k8s/network/config		#查看

3）flannel 啟動程序決議

1. 從 etcd 中獲取出 /k8s/network/config 的值
2. 劃分 subnet 子網，并在 etcd 中進行注冊
3. 將子網資訊記錄到 /run/flannel/subnet.env 中

4）配置 flanneld 服務

[root@etcd ~]# vim /etc/sysconfig/flanneld
4 FLANNEL_ETCD_ENDPOINTS="http://192.168.1.2:2379"
8 FLANNEL_ETCD_PREFIX="/k8s/network"
11 FLANNEL_OPTIONS="--iface=ens33"

[root@etcd ~]# systemctl start flanneld
[root@etcd ~]# ifconfig

5）查看子網資訊

[root@etcd ~]# cat /run/flannel/subnet.env

• 之后將會有一個腳本將 subnet.dev 轉寫成一個 docker 的環境變數檔案 /run/flannel/docker，
• docker0 的地址是由 /run/flannel/subnet.env 的 FLANNEL_SUBNET 引數決定的，

[root@etcd ~]# cat /run/flannel/docker

5.部署 master 服務器

1）配置 kubernetes 主組態檔

[root@master ~]# vim /etc/kubernetes/config
22 KUBE_MASTER="--master=http://192.168.1.1:8080"

2）配置 apiserver 組態檔

[root@master ~]# vim /etc/kubernetes/apiserver
8 KUBE_API_ADDRESS="--insecure-bind-address=0.0.0.0"
17 KUBE_ETCD_SERVERS="--etcd-servers=http://192.168.1.2:2379"
23 KUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission-control=AlwaysAdmit"

3）配置 kube-scheduler 組態檔

[root@master ~]# vim /etc/kubernetes/scheduler
7 KUBE_SCHEDULER_ARGS="0.0.0.0"

5）配置 flanneld 服務

[root@master ~]# vim /etc/sysconfig/flanneld 
4 FLANNEL_ETCD_ENDPOINTS="http://192.168.1.2:2379"
8 FLANNEL_ETCD_PREFIX="/k8s/network"
11 FLANNEL_OPTIONS="--iface=ens33"

6）啟用 master 上 4 個服務

[root@master ~]# systemctl start kube-apiserver kube-controller-manager kube-scheduler flanneld				
[root@master ~]# systemctl enable kube-apiserver kube-controller-manager kube-scheduler flanneld			
[root@master ~]# ifconfig

5.部署 node1，node2 節點服務器

node1，node2操作步驟一致：

1）配置 flanneld 服務

[root@node1 ~]# vim /etc/sysconfig/flanneld
4 FLANNEL_ETCD_ENDPOINTS="http://192.168.1.2:2379"
8 FLANNEL_ETCD_PREFIX="/k8s/network"
11 FLANNEL_OPTIONS="--iface=ens33"

2）配置 master 地址

[root@node1 ~]# vim /etc/kubernetes/config
22 KUBE_MASTER="--master=http://192.168.1.1:8080"

3）配置 kubelet

[root@node1 ~]# vim /etc/kubernetes/kubelet
5 KUBELET_ADDRESS="--address=0.0.0.0"
11 KUBELET_HOSTNAME="--hostname-override=node1"				     #node2主機改為node2
14 KUBELET_API_SERVER="--api-servers=http://192.168.1.1:8080"

4）啟用服務

[root@node1 ~]# systemctl start flanneld kube-proxy kubelet docker 
[root@node1 ~]# systemctl enable flanneld kube-proxy kubelet docker
[root@node1 ~]# ifconfig

5）查看 proxy 埠號

[root@node1 ~]# netstat -antp | grep proxy

6.在 master 上查看整個集群的運行狀態

[root@master ~]# kubectl get nodes