搭建Kubernetes管理系统-创新互联

Kubernetes 常见组件

1、master： kubernetes 管理结点 2、apiserver ：提供接口服务，用户通过 apiserver 来管理整个容器集群平台。API Server 负责和 etcd 交互（其他组件不会直接操作 etcd，只有 API Server 这么做），整个 kubernetes 集群的所有的交互都是以 API Server 为核心的。 3、scheduler kubernetes 调度服务 4、Replication Controllers 复制，保证 pod 的高可用 Replication Controller 是 Kubernetes 系统中最有用的功能，实现复制多个 Pod 副本，往往一个应用需要多个 Pod 来支撑，并且可以保证其复制的副本数，即使副本所调度分配的宿主机出现异常，通过 Replication Controller 可以保证在其它宿主机启用同等数量的 Pod，Replication Controller 可以通过 repcon 模板来创建多个 Pod 副本，同样也可以直接复制已存在 Pod，需要通过 Label selector 来关联。

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5、minion : 真正运行容器 container 的物理机， kubernets 中需要很多 minion 机器，来提供运算 6、container ：容器，可以运行服务和程序 7、 Pod ：在 Kubernetes 系统中，调度的最小颗粒不是单纯的容器，而是抽象成一个 Pod，Pod是一个可以被创建、销毁、调度、管理的最小的部署单元；pod 中可以包括一个或一组容器 8、Kube_proxy 代理做端口转发，相当于 LVS-NAT 模式中的负载调度器 Proxy 解决了同一宿主机，相同服务端口冲突的问题，还提供了对外服务的能力，Proxy 后端使用了随机、轮循负载均衡算法。

9、etcd etcd 存储 kubernetes 的配置信息，可以理解为是 k8s 的数据库，存储着 k8s 容器云平台中所有节点、pods、网络等信息。Linux 系统中/etc 目录作用是存储配置文件，所以 etcd （daemon）是一个存储配置文件的后台服务。

10、Services ： Services 是 Kubernetes 最外围的单元，通过虚拟一个访问 IP 及服务端口，可以访问我们定义好的 Pod 资源，目前的版本是通过 iptables 的 nat 转发来实现，转发的目标端口为 Kube_proxy 生成的随机端口。

11、Labels 标签 Labels 是用于区分 Pod、Service、Replication Controller 的 key/value 键值对，仅使用在 Pod、Service、 Replication Controller 之间的关系识别，但对这些单元本身进行操作时得使用 name标签。 12、 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 对象中只描述你所期望的理想状态（预期的运行状态)，Deployment 控制器会将现在的实际状态转换成期望的状态。例如，将所有的 webapp:v1.0.9 升级成 webapp:v1.1.0，只需创建一个 Deployment，Kubernetes 会按照 Deployment 自动进行升级。通过 Deployment 可以用来创建新的资源。Deployment 可以帮我们实现无人值守的上线，大大降低我们的上线过程的复杂沟通、操作风险。

13、Kubelet 命令： Kubelet 和 Kube-proxy 都运行在 minion 节点上。 Kube-proxy 实现 Kubernetes 网络相关内容。 Kubelet 命令管理 Pod、Pod 中容器及容器的镜像和卷等信息。

各组件之间的关系

1、Kubernetes的架构由一个master和多个minion组成，master通过api提供服务，接受kubectl的请求来调度管理整个集群； kubectl：是 k8s 平台的一个管理命令

2、Replication controller 定义了多个 pod 或者容器需要运行，如果当前集群中运行的 pod 或容器达不到配置的数量，replication controller 会调度容器在多个 minion 上运行，保证集群中的 pod 数量

3、service 则定义真实对外提供的服务，一个 service 会对应后端运行的多个 container

4、Kubernetes 是个管理平台，minion 上的kube-proxy 拥有提供真实服务公网 IP，客户端访问kubernetes 中提供的服务，是直接访问到 kube-proxy 上的

5、在 Kubernetes 中 pod 是一个基本单元，一个 pod 可以是提供相同功能的多个 container，这些容器会被部署在同一个 minion 上；minion 是运行 Kubelet 中容器的物理机；minion 接受 master的指令创建 pod 或者容器

搭建 Kubernetes 系统

minion : 真正运行容器 container 的物理机， kubernets 中需要很多 minion 机器，来提供运算

ip地址	主机名	系统
192.168.88.132	master	centos7.6 4G4核
192.168.88.133	etcd	centos7.6 4G4核
192.168.88.134	minion1	centos7.6 2G4核
192.168.88.135	minion2	centos7.6 2G4核

[root@master ~]# yum install -y kubernetes flannel ntp [root@etcd ~]# yum install -y kubernetes etcd flannel ntp [root@minion1 ~]# yum install -y kubernetes flannel ntp [root@minion2 ~]# yum install -y kubernetes flannel ntp

###修改所有节点的hosts文件 cat /etc/hosts 192.168.88.132 master 192.168.88.133 etcd 192.168.88.134 minion1 192.168.88.135 minion2

配置 etcd（etcd是一个存储配置文件的后台服务）

cat /etc/etcd/etcd.conf
#[Member]
#ETCD_CORS=""
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"
#ETCD_WAL_DIR=""
#ETCD_LISTEN_PEER_URLS="http://localhost:2380"
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="http://localhost:2379,http://192.168.88.133:2379"   #增加修改etcd对外服务监听地址
#ETCD_MAX_SNAPSHOTS="5"
#ETCD_MAX_WALS="5"
ETCD_NAME="etcd"   #修改etcd 节点名称
#ETCD_SNAPSHOT_COUNT="100000"
#ETCD_HEARTBEAT_INTERVAL="100"
#ETCD_ELECTION_TIMEOUT="1000"
#ETCD_QUOTA_BACKEND_BYTES="0"
#ETCD_MAX_REQUEST_BYTES="1572864"
#ETCD_GRPC_KEEPALIVE_MIN_TIME="5s"
#ETCD_GRPC_KEEPALIVE_INTERVAL="2h0m0s"
#ETCD_GRPC_KEEPALIVE_TIMEOUT="20s"
#
#[Clustering]
#ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="http://localhost:2380"
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="http://192.168.88.133:2379"  #修改etcd对外客户端的地址
[root@etcd ~]# vim /etc/etcd/etcd.conf
[root@etcd ~]# systemctl start etcd
[root@etcd ~]# systemctl status etcd
[root@etcd ~]# netstat -antup | grep 2379
tcp        0      0 192.168.88.133:2379     0.0.0.0:*               LISTEN      47843/etcd          
tcp        0      0 192.168.88.133:2379     192.168.88.133:34680    ESTABLISHED 47843/etcd          
tcp        0      0 192.168.88.133:34680    192.168.88.133:2379     ESTABLISHED 47843/etc
[root@etcd ~]# etcdctl member list
8e9e05c52164694d: name=etcd peerURLs=http://localhost:2380 clientURLs=http://192.168.88.133:2379 isLeader=true

配置 master（kubernetes 管理结点）

[root@master ~]# tail -5 /etc/kubernetes/config     ##更改master的ip
# Should this cluster be allowed to run privileged docker containers
KUBE_ALLOW_PRIV="--allow-privileged=false"

# How the controller-manager, scheduler, and proxy find the apiserver
KUBE_MASTER="--master=http://192.168.88.132:8080"   ####修改最后一行master的监听的地址
  
[root@master ~]# vim /etc/kubernetes/apiserver  ###提供接口服务，用户通过 apiserver 来管理整个容器集群平台
改：8 KUBE_API_ADDRESS="--insecure-bind-address=127.0.0.1"   
为：8 KUBE_API_ADDRESS="--insecure-bind-address=0.0.0.0"   ###修改为监听所有端口
改：17 KUBE_ETCD_SERVERS="--etcd-servers=http://127.0.0.1:2379"
为：17 KUBE_ETCD_SERVERS="--etcd-servers=http://192.168.88.133:2379"  ##设定etcd的服务地址
改：23 KUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission-control=NamespaceLifecycle,NamespaceExists,LimitRanger,SecurityContextDeny,ServiceAccount,ResourceQuota"
为：23 KUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission-control=AlwaysAdmit"   #允许所有节点可以访问 apiserver 

[root@master ~]# tail -5 /etc/kubernetes/scheduler   #scheduler是kubernetes 调度服务
# default config should be adequate
# Add your own!
KUBE_SCHEDULER_ARGS="0.0.0.0"  #改 scheduler 监听到的地址为：0.0.0.0，默认是 127.0.0.1
[root@master ~]# vim /etc/sysconfig/flanneld
改：4 FLANNEL_ETCD_ENDPOINTS="http://127.0.0.1:2379"
为：4 FLANNEL_ETCD_ENDPOINTS="http://192.168.88.133:2379"
改：8 FLANNEL_ETCD_PREFIX="/atomic.io/network"
为：8 FLANNEL_ETCD_PREFIX="/k8s/network"
#其中/k8s/network 与上面 etcd 中的 network 对应
改：11 #FLANNEL_OPTIONS=""
为：11 FLANNEL_OPTIONS="--iface=ens33" #指定通信的物理网卡

设置 etcd 网络（存储着 k8s 容器云平台中所有节点、pods、网络等信息。）

[root@etcd ~]# etcdctl mkdir /k8s/network  ###创建一个目录/k8s/network 用于存储flannel 网络信息
[root@etcd ~]# etcdctl set /k8s/network/config '{"Network": "88.255.0.0/16"}'  
{"Network": "88.255.0.0/16"}  #赋一个字符串的值 '{"Network": "88.255.0.0/16"}'
[root@etcd ~]# etcdctl get /k8s/network/config
{"Network": "88.255.0.0/16"}
[root@etcd ~]# vim /etc/sysconfig/flanneld  #flanneld，负责在提前配置好的地址空间中分配子网租约，Flannel 使用 etcd 来存储网络配置
# Flanneld configuration options  
# etcd url location.  Point this to the server where etcd runs
FLANNEL_ETCD_ENDPOINTS="http://192.168.88.133:2379" 
# etcd config key.  This is the configuration key that flannel queries
# For address range assignment
FLANNEL_ETCD_PREFIX="/k8s/network"
# Any additional options that you want to pass
FLANNEL_OPTIONS="--iface=ens33" ##指定通信的物理网卡
[root@etcd ~]# vim /etc/sysconfig/flanneld
[root@etcd ~]# vim /etc/sysconfig/flanneld
[root@etcd ~]# systemctl restart flanneld
[root@etcd ~]# systemctl enable flanneld
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/flanneld.service to /usr/lib/systemd/system/flanneld.service.
Created symlink from /etc/systemd/system/docker.service.wants/flanneld.service to /usr/lib/systemd/system/flanneld.service.
[root@etcd ~]# systemctl status flanneld
● flanneld.service - Flanneld overlay address etcd agent
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/flanneld.service; enabled; vendor preset: disabled)
   Active: active (running) since Fri 2022-12-02 02:06:21 EST; 7s ago
 Main PID: 48089 (flanneld)
   CGroup: /system.slice/flanneld.service
           └─48089 /usr/bin/flanneld -etcd-endpoints=http://192.168.88.133:2379 -etcd-prefix=/k8s/network --iface=ens33
[root@etcd ~]# ifconfig
ens33: flags=4163mtu 1500
        inet 192.168.88.133  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.88.255
        inet6 fe80::250:56ff:fe2b:5af0  prefixlen 64  scopeid 0x20  ether 00:50:56:2b:5a:f0  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 80067  bytes 107620683 (102.6 MiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 22599  bytes 1698563 (1.6 MiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

flannel0: flags=4305mtu 1472
        inet 88.255.62.0  netmask 255.255.0.0  destination 88.255.62.0
        inet6 fe80::447c:58ae:e12d:91b8  prefixlen 64  scopeid 0x20  unspec 00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00  txqueuelen 500  (UNSPEC)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 3  bytes 144 (144.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
 flannel 启动过程解析:
（1）、从 etcd 中获取出/k8s/network/config 的值
（2）、划分 subnet 子网，并在 etcd 中进行注册
（3）、将子网信息记录到/run/flannel/subnet.env 中
[root@etcd ~]# cat /run/flannel/subnet.env
FLANNEL_NETWORK=88.255.0.0/16
FLANNEL_SUBNET=88.255.62.1/24
FLANNEL_MTU=1472
FLANNEL_IPMASQ=false

配置 minion1 节点节点服务器

[root@minion1 ~]# vim /etc/sysconfig/flanneld
# Flanneld configuration options  
# etcd url location.  Point this to the server where etcd runs
FLANNEL_ETCD_ENDPOINTS="http://192.168.88.133:2379" 
# etcd config key.  This is the configuration key that flannel queries
# For address range assignment
FLANNEL_ETCD_PREFIX="/k8s/network"
# Any additional options that you want to pass
FLANNEL_OPTIONS="--iface=ens33"
[root@minion1 ~]# vim /etc/kubernetes/config

[root@minion1 ~]# tail -5 /etc/kubernetes/config

# Should this cluster be allowed to run privileged docker containers
KUBE_ALLOW_PRIV="--allow-privileged=false"
# How the controller-manager, scheduler, and proxy find the apiserver
KUBE_MASTER="--master=http://192.168.88.132:8080"  ###修改master的路径

[root@minion1 ~]# vim /etc/kubernetes/kubelet #Kubelet 运行在 minion 节点上，Kubelet 组件管理 Pod、Pod 中容器及容器的镜像和卷等信息
# kubernetes kubelet (minion) config
# The address for the info server to serve on (set to 0.0.0.0 or "" for all interfaces)
KUBELET_ADDRESS="--address=0.0.0.0"    #监听所有端口
# The port for the info server to serve on
# KUBELET_PORT="--port=10250"
# You may leave this blank to use the actual hostname
KUBELET_HOSTNAME="--hostname-override=minion1"  ##更改成自己的主机名更加容易识别
# location of the api-server
KUBELET_API_SERVER="--api-servers=http://192.168.88.132:8080" ###更改api的路径
# pod infrastructure container
KUBELET_POD_INFRA_CONTAINER="--pod-infra-container-image=registry.access.redhat.com/rhel7/pod-infrastructure:latest"
# Add your own!
KUBELET_ARGS=""
[root@minion1 ~]# systemctl restart flanneld kube-proxy kubelet docker
[root@minion1 ~]# systemctl enable flanneld kube-proxy kubelet docker
[root@minion1 ~]# ifconfig
docker0: flags=4099mtu 1500
        inet 88.255.5.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 0.0.0.0
        ether 02:42:58:b6:2a:8f  txqueuelen 0  (Ethernet)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
[root@minion1 ~]# netstat -antup | grep proxy
tcp        0      0 127.0.0.1:10249         0.0.0.0:*               LISTEN      46200/kube-proxy

配置 minion2 节点节点服务器

[root@minion1 ~]# scp /etc/kubernetes/config 192.168.88.135:/etc/kubernetes/
[root@minion1 ~]# scp /etc/kubernetes/proxy 192.168.88.135:/etc/kubernetes/ #Kube-proxy运行在 minion 节点上。 代理做端口转发，相当于 LVS-NAT 模式中的负载调度器 
[root@minion2 ~]# systemctl start kube-proxy
[root@minion2 ~]# systemctl enable kube-proxy
[root@minion1 ~]#  scp /etc/kubernetes/kubelet 192.168.88.135:/etc/kubernetes/ #Kubelet 运行在 minion 节点上，Kubelet 组件管理 Pod、Pod 中容器及容器的镜像和卷等信息
[root@minion2 ~]# vim /etc/kubernetes/kubelet
改：KUBELET_HOSTNAME="--hostname-override=minion2"
[root@minion2 ~]# systemctl restart kubelet
[root@minion2 ~]# systemctl enable kubelet
[root@minion2 ~]# systemctl restart flanneld kube-proxy kubelet docker
[root@minion2 ~]# systemctl enable flanneld kube-proxy kubelet docker
[root@minion2 ~]#  ifconfig
docker0: flags=4099mtu 1500
        inet 88.255.100.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 0.0.0.0
        ether 02:42:80:93:b7:38  txqueuelen 0  (Ethernet)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
[root@minion2 ~]# netstat -antup | grep proxy
tcp        0      0 127.0.0.1:10249         0.0.0.0:*               LISTEN      51485/kube-proxy    
tcp        0      0 192.168.88.135:57952    192.168.88.132:8080     ESTABLISHED 51485/kube-proxy    
tcp        0      0 192.168.88.135:57954    192.168.88.132:8080     ESTABLISHED 51485/kube-proxy

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