搭建Kubernetes容器集群管理系统

1、Kubernetes 概述

　　Kubernetes 是 Google 开源的容器集群管理系统，基于 Docker 构建一个容器的调度服务，提供资源调度、均衡容灾、服务注册、劢态扩缩容等功能套件。 基于容器的云平台
　　Kubernetes 基于 docker 容器的云平台，简写成： k8s 。
　　openstack 基于 kvm 虚拟机云平台
　　官网：https://kubernetes.io/

　　Kubernetes 的架构设计图：

2、Kubernetes 常见组件介绍

 

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（其他组件丌会直接操作 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。
如：A、所有对集群迚行的查询和管理都要通过 API 来进行 2、所有模块之间并不会互相调用，而是通过和 API Server 打交道来完成自己那部分的工作 、API Server提供的验证和授权保证了整个集群的安全
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吭用同等数量的 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。
接下介绍，从下往上说，从你最熟悉的知识开始

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，调度的最小颗粒丌是单纯的容器，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 中可以包括一个戒一组容器。

 

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。

8、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。
互动： linux 系统中/etc 目录作用什么，存配置文件。 所以 etcd（daemon）是一个存储配置文件的后台服务。

 

接下几个名词不在图片中
9、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。
10、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，但对这些单元本身迚行操作时得使用 name标签。
11、Deployment Deployment [dɪ ɪ'pl ɔɪmə ənt] 部署
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 自劢迚行升级。通过 Deployment 可以用来创建新的资源。如：pod，替换已经存在的资源等。
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。
12、Kubelet ： Kubelet 和 Kube-proxy 都运行在 minion 节点上。
Kube-proxy 实现 Kubernetes 网络相关内容。
Kubelet 组件管理 Pod、Pod 中容器及容器的镜像和卷等信息。
总结： 总结各组件之间的关系
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 戒者容器需要运行，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 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。

 3、搭建 Kubernetes 容器集群管理系统

 1.平台版本说明：

节点角色 　　　　　　IP 地址 　　　　　CPU 　　内存
master 　　 　　 　　  192.168.10.71 　　 4 核 　　 1GB
node1(minion1) 　　  192.168.10.72 　　 4 核 　　 1GB
node2(minion2) 　　  192.168.10.73 　　 4 核 　　 1GB
etcd 　　　　　　　    192.168.10.74 　　 4 核 　　 1GB
注： 正常需要 4 台机器，如果你内存不够，master 和 etcd 可以运行在同一台机器上。

 2.系统的配置（所有机器）

关闭selinux

# 临时关闭
$ setenforce 0  
# 永久关闭
$ vim /etc/selinux/config 
SELINUX=disabled

关闭且禁用防火墙

$ systemctl stop firewalld 
$ systemctl disable firewalld

修改hostname

vi /ect/hostname

# 四台机器分别修改为 
master
node1
node2
etcd

修改hosts文件

$ vim /etc/hosts

127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
192.168.10.71   master
192.168.10.72   node1
192.168.10.73   node2
192.168.10.74   etcd

更新yum

$ yum update -y

 

安装相关组件

$ yum install -y etcd kubernetes ntp flannel

3.etcd服务器

# 修改配置文件
$ vim /etc/etcd/etcd.conf 
ETCD_NAME=default
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="http://localhost:2379,http://192.168.10.74:2379"
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="http://192.168.10.74:2379"

# 启动服务
$ systemctl start etcd   
$ systemctl enable etcd

#检查etcd cluster状态 
$ etcdctl cluster-health  
member 8e9e05c52164694d is healthy: got healthy result from http://192.168.10.74:2379
cluster is healthy

# 设置一个key，下面会用到
etcdctl set /k8s/network/config '{"Network": "10.255.0.0/16"}'

4.master服务器

#  配置kube-apiserver配置文件

$  vim /etc/kubernetes/config 
KUBE_LOGTOSTDERR="--logtostderr=true"
KUBE_LOG_LEVEL="--v=0"
KUBE_ALLOW_PRIV="--allow-privileged=false"
KUBE_MASTER="--master=http://192.168.10.71:8080"

$ vim /etc/kubernetes/apiserver
KUBE_API_ADDRESS="--insecure-bind-address=0.0.0.0"
KUBE_ETCD_SERVERS="--etcd-servers=http://192.168.10.74:2379"
KUBE_SERVICE_ADDRESSES="--service-cluster-ip-range=10.254.0.0/16"
KUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission-control=AlwaysAdmit"
KUBE_API_ARGS=""

#配置kube-scheduler配置文件，此处可以不需要配置
vim /etc/kubernetes/scheduler 
KUBE_SCHEDULER_ARGS="--address=0.0.0.0"

# 启动服务
systemctl start kube-apiserver kube-controller-manager kube-scheduler
systemctl enable kube-apiserver kube-controller-manager kube-scheduler
systemctl status kube-apiserver kube-controller-manager kube-scheduler

5.node1节点　　

# 配置node1网络
$ vim /etc/sysconfig/flanneld 
FLANNEL_ETCD_ENDPOINTS="http://192.168.10.74:2379"
FLANNEL_ETCD_PREFIX="/k8s/network"
FLANNEL_OPTIONS="--iface=ens33"   # ens是当前可用上网的网卡名称，此处是多个网卡时需要指定，不然不需要指定

# 配置node1 kube-proxy
$ vim /etc/kubernetes/config 
KUBE_LOGTOSTDERR="--logtostderr=true"
KUBE_LOG_LEVEL="--v=0"
KUBE_ALLOW_PRIV="--allow-privileged=false"
KUBE_MASTER="--master=http://192.168.10.71:8080"

# 配置node1 kubelet
$ vim /etc/kubernetes/kubelet 
KUBELET_ADDRESS="--address=127.0.0.1"
KUBELET_HOSTNAME="--hostname-override=node1"
KUBELET_API_SERVER="--api-servers=http://192.168.10.71:8080"
KUBELET_POD_INFRA_CONTAINER="--pod-infra-container-image=registry.access.redhat.com/rhel7/pod-infrastructure:latest"
KUBELET_ARGS=""

# 启动node1服务
systemctl start flanneld kube-proxy kubelet
systemctl enable flanneld kube-proxy kubelet
systemctl status flanneld kube-proxy kubelet

6.node2节点

# 配置node2网络
$ vim /etc/sysconfig/flanneld 
FLANNEL_ETCD_ENDPOINTS="http://192.168.10.74:2379"
FLANNEL_ETCD_PREFIX="/k8s/network"
FLANNEL_OPTIONS="--iface=ens33"     # ens是当前可用上网的网卡名称，此处是多个网卡时需要指定，不然不需要指定   

# 配置node2 kube-proxy
$ vim /etc/kubernetes/config 
KUBE_LOGTOSTDERR="--logtostderr=true"
KUBE_LOG_LEVEL="--v=0"
KUBE_ALLOW_PRIV="--allow-privileged=false"
KUBE_MASTER="--master=http://192.168.10.71:8080"

# 配置node2 kubelet
$ vim /etc/kubernetes/kubelet 
KUBELET_ADDRESS="--address=127.0.0.1"
KUBELET_HOSTNAME="--hostname-override=node1"
KUBELET_API_SERVER="--api-servers=http://192.168.10.71:8080"
KUBELET_POD_INFRA_CONTAINER="--pod-infra-container-image=registry.access.redhat.com/rhel7/pod-infrastructure:latest"
KUBELET_ARGS=""

# 启动node1服务
systemctl start flanneld kube-proxy kubelet
systemctl enable flanneld kube-proxy kubelet
systemctl status flanneld kube-proxy kubelet

7.测试

[root@xuegod71 ~]# kubectl get nodes
NAME      STATUS    AGE
node1     Ready     19s
node2     Ready     18s

详细可以参考：https://www.cnblogs.com/byron0918/p/8728876.html