初识Kubernetes及快速安装
如果想要在Docker上部署大型应用，首先就是要解决网络的问题，还有一系列复杂的问题，包括集群管理，负载均衡等。此时就需要容器编排部署工具来解决这些问题。
一、容器编排部署工具
容器管理工具可以完成容器的基础管理，但是容器的应用并不是只能进行简单应用部署的，可以使用容器完成企业中更加复杂的应用部署，当需要对多应用的系统进行部署时，就需要更加复杂的工具来完成对容器运行应用的编排，这就是容器编排部署工具。
容器编排部署工具有：
（1）docker三剑客：docker machine、docker compose、docker swarm
（2）mesos+marathon
（3）kubernetes
二、Kubernetes介绍
kubernetes简称为k8s，8是因为k和s之间有8个字母，是谷歌内部的Borg系统的开源版本，也是目前主流的容器编排部署工具。
k8s是一个轻便的和可扩展的开源平台，用于管理多个主机上的容器化的应用，让部署容器化的应用简单并且高效，提供了应用部署、规划、更新、维护的一种机制，能进行应用的自动化部署及扩缩容。
如上图所示，k8s集群是Master和Worker的模式。
Master节点上有kube-apiserver、kube-controller-mansger、kube-scheduler以及etcd进程，分别用于接收客户端请求并控制集群、资源对象的控制中心并监控容器健康、资源调度、资源对象数据存储等功能。
Worker节点上有kubelet、kube-proxy、docker，分别用于管理Pod及Pod容器并定时向Master汇报节点资源信息、实现Service的透明代理及负载均衡、运行容器。
三、k8s主要功能介绍
（1）自动装箱
基于容器对应用运行环境的资源配置要求自动部署应用容器
（2）自我修复
当容器失败时，会对容器进行重启
当所部署的Node节点宕机时，会对容器进行重新部署和重新调度
当容器未通过监控检查时，会关闭此容器，直到容器正常运行时，才会对外提供服务。
（3）水平扩展
通过简单的命令、用户UI界面或基于CPU等资源使用情况，对应用容器进行扩容或缩容
（4）服务发现
不需要使用额外的服务发现机制，k8s自身具备服务发现和负载均衡
（5）滚动更新
可根据应用的变化，对应用容器运行的应用，进行一次性或批量的更新
（6）版本回退
可根据应用部署情况，对应用容器运行的应用，进行历史版本回退
（7）密钥和配置管理
在不需要重新构建镜像的情况下，可以部署、更新密钥和应用配置，类似热部署
（8）存储编排
自动实现存储系统挂载及应用，特别对有状态应用应用实现数据持久化特别重要
存储系统可以是本地目录，网络存储、公共云存储服务等。
四、快速安装
一、准备
1、禁用SELINUX，目的是为了让容器可以读取主机文件系统，重启生效
vim /etc/selinux/config 将 SELINUX=enforcing 改成 SELINUX=disabled
注：所有机器都要改动
2、关闭swap分区
kubernetes集群部署必须关闭swap分区，否则会报错，重启生效（为了搞这个，我的虚拟机搞崩两台）
vim /etc/fstab
注释掉带有swap的那一行
使用free -m查看是否已关闭，都是0表示已关闭
注：所有机器都要改动
3、添加网桥过滤
（1）添加网桥过滤及地址转发
vim /etc/sysctl.d/k8s.conf net.bridge.bridge-ng-call-ip6tables = 1 net.bridge.bridge-ng-call-iptables = 1 net.ipv4.ip_forword = 1
（2）使用下列命令加载br_netfilter模块
modprobe br_netfilter
（3）使用下列命令查看是否已加载
lsmod | grep br_netfilte
（4）使用下列命令加载网桥过滤文件
sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf
注：所有机器都要改动
4、开启IPVS
（1）安装ipset、ipvsadm
yum -y install ipset ipvsadm
（2）添加需要加载的模块
vim /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules #!/bin/bash modprobe -- ip_vs modprobe -- ip_vs_rr modprobe -- ip_vs_wrr modprobe -- ip_vs_sh modprobe -- nf_conntrack_ipv4
（3）运行上述脚本
sh /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
查看是否已加载：
lsmod | grep ip_vs
注：所有机器都要改动
5、安装docker
-->docker安装
安装之后，需要更改docker配置文件
vim /etc/docker/daemon.json
#添加下面这行配置
{ "exec-opts":["native.cgroupdriver=systemd"]}
注：所有机器都要改动
二、安装k8s集群
1、需安装组件
kubeadm：初始化集群、管理集群等
kubelet：用于接收api-server指令，对pod生命周期进行管理
kubectl：集群命令行管理工具
2、设置阿里云yum源
vim /etc/yum.repos.d/k8s.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg
https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
查看kubeadm最新版本
yum list | grep kubeadm
注：所有机器都要改动
3、安装组件
此处安装版本为1.16.0，按需改动版本
yum -y install kubeadm-1.16.0-0 kubelet-1.16.0-0 kubectl-1.16.0-0
注：所有机器都要安装
4、配置kubelet
vim /etc/sysconfig/kubelet KUBELET_EXTRA_ARGS="--cgroup-driver=systemd"
配置开机自启动：
systemctl enable kubelet
注：所有机器都要改动
5、查看需要下载的镜像
Master机器上需要的镜像可以用下列命令查看：
kubeadm config images list
可以使用如下脚本下载：
#!/bin/bash
img_list='
gotok8s/kube-apiserver:v1.16.0
gotok8s/kube-controller-manager:v1.16.0
gotok8s/kube-scheduler:v1.16.0
gotok8s/kube-proxy:v1.16.0
gotok8s/pause:3.1
gotok8s/etcd:3.3.15-0
gotok8s/coredns:1.6.2
'
#拉取镜像
for img in ${img_list}
do
docker pull $img
done
#使用docker tag重新打标
for img in ${img_list}
do
docker tag $img k8s.gcr.io${img:7}
done
#删除不需要的镜像
for img in ${img_list}
do
docker rmi $img
done
因为k8s.gcr.io仓库需要才能下载，所以使用gotok8s仓库，然后在进行重新打标
Worker节点上的需要如下镜像
k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.16.0 k8s.gcr.io/pause:3.1
可以使用Docker镜像导入导出命令：
#导出 docker save -o kube-proxy.tar k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.16.0 #导入 docker load -i kube-proxy.tar
6、集群初始化
在master节点上使用如下命令，包括指定kubernetes版本以及当前主机ip
kubeadm init --kubernetes-version=v1.16.0 --apiserver-advertise-address=192.168.197.100
会进行集群初始化以及各种证书的创建操作等。
出现如下内容说明初始化成功，里面包含接下来需要的操作，包括配置文件拷贝以及节点加入集群。
Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!
To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
You should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:
https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/
Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:
kubeadm join 192.168.197.100:6443 --token cmx34b.juizw6tp9ptlgg9i \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:77661093886eb76ffa7595e200a4ce2a5b20f02c164f4946956dff16d941a1e7
（1）根目录下创建".kube"文件夹
mkdir -p $HOME/.kube sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
（2）使用如下命令安装网络插件weave
kubectl apply -f "https://cloud.weave.works/k8s/net?k8s-version=$(kubectl version | base64 | tr -d '\n')"
（3）将worker节点加入集群中
在workder节点上执行如下命令
kubeadm join 192.168.197.100:6443 --token cmx34b.juizw6tp9ptlgg9i \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:77661093886eb76ffa7595e200a4ce2a5b20f02c164f4946956dff16d941a1e7
7、验证集群是否可用
#获取集群节点 kubectl get nodes
#查看集群健康状况 kubectl cluster-info
还有一种安装方式：二进制文件安装k8s集群，比较麻烦，有空看一下怎么搞。
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我是Liusy，一个喜欢健身的程序员。
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