centos7虚拟机安装minikube和kubectl

CentOS7虚拟机安装minikube和kubectl

1、理论知识

Minikube提供了一种非常简单的方法来安装单节点的K8S环境。它是一种方便在本地运行Kubernetes的工具，它是可以在 VM 中运行单节点的 Kubernetes 集群，是为了开发或测试在本地启动一个节点的 kubernetes 集群。

理解上面的图，需要注意一个特别关键的概念minikube Vm。minikube启动后，是先创建一个minikube vm，然后在minikube vm中创建一个单节点的k8s集群，就是说创建了一个集群，但是集群很特殊，只有一个节点。

在vmware虚拟机的Centos7 下安装minikube的时候，会使用--vm-driver=none，添加这个参数之后，minikube就不会创建minikubevm了，而会直接在当前系统里安装单节点的k8s集群，因为minikube会将当前的虚拟机当成minikube vm。

安装minikube的过程中，主要步骤包括3个，分别是：安装docker、安装kubectl、安装minikube。

docker是容器引擎，kubernetes是容器管理工具，为了安装minikube学习kubernetes，安装docker是理所应当的。

kubectl是一个kubernetes的命令管理工具，也可以称之为一个kubernetes的一个命令行客户端。它和kubernetes的关系，类似于mysql命令和mysqld数据库服务器的管理，mysql是mysqld的一个命令管理工具，mysqld是数据库引擎。

minikube是缩小版的kubernetes。

知道了这三者的相互关系，也就明白了为啥安装minikube的过程中要依次安装这三个东西。这是安装的理论知识。下面的步骤就是实践过程了。

2、安装实践过程

2.1 安装docker-ce。

安装docker的过程省略了，因为我已经在以前装好了。

2.2 安装kubectl。

# 下载二进制包，添加可执行权限，移动到bin目录，
# 因为我是root登录的所以是/usr/bin，其他用户登录是/usr/local/bin
curl -LO https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/v1.18.0/bin/linux/amd64/kubectl 
chmod +x ./kubectl &&\
mv ./kubectl /usr/bin/kubectl

kubectl是否安装成功，这么验证：

[root@bogon minikube]# kubectl version --client
Client Version: version.Info{Major:"1", Minor:"22", GitVersion:"v1.22.0", GitCommit:"c2b5237ccd9c0f1d600d3072634ca66cefdf272f", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2021-08-04T18:03:20Z", GoVersion:"go1.16.6", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}
[root@bogon minikube]#

2.3 安装minikube。

wget https://github.com/kubernetes/minikube/releases/download/v1.7.3/minikube-linux-amd64
mv minikube-linux-amd64 minikube
chmod +x minikube
mv minikube /usr/bin/

2.4 启动minikube

启动minikube之前，要对系统做一些设置。

首先，要将虚拟机关闭，重新设置虚拟机的内存和cpu核数，内存至少4G，cpu设置为2核。

第二，设置防火墙为 Iptables 并设置空规则。因为centos7默认的防火墙是firewalld，所以要先关闭firewalld，然后安装iptables，并设置清空其规则。

//关闭默认自带防火墙：
systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld

//安装iptables管理工具，并清空规则：
yum -y install iptables-services && systemctl start iptables && systemctl enable iptables && iptables -F && service iptables save

第三，关闭selinux

//下面命令先关闭selinux，然后从selinux的配置文件中设置它为永久关闭。
setenforce 0 && sed -i 's/^SELINUX=.*/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config

第四，关闭swap

//下面的命令是将/etc/fstab中swap的哪一行注释掉，就是给哪一行最前面加个#
swapoff -a && sed -i '/ swap / s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab

第五，调整内核参数

cat > kubernetes.conf <<EOF
net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1
net.ipv4.ip_forward=1
net.ipv4.tcp_tw_recycle=0
vm.swappiness=0 # 禁止使用 swap 空间，只有当系统 OOM 时才允许使用它
vm.overcommit_memory=1 # 不检查物理内存是否够用
vm.panic_on_oom=0 # 开启 OOM
fs.inotify.max_user_instances=8192
fs.inotify.max_user_watches=1048576
fs.file-max=52706963
fs.nr_open=52706963
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1
net.netfilter.nf_conntrack_max=2310720
EOF

//调用配置：
cp kubernetes.conf /etc/sysctl.d/kubernetes.conf && sysctl -p /etc/sysctl.d/kubernetes.conf

第六，启动

minikube有2种启动驱动：虚拟机程序启动和裸机启动（也被称为none驱动程序启动）

虚拟机程序启动。
minikube依赖虚拟机运行。如果是在物理机上安装的minikube，则官方推荐使用libvirt v1.3.1+、qemu-kvm v2.0+或VirtualBox 5.2+等虚拟机来启动minikube。
裸机启动（也被称为none驱动程序启动）。
如果安装minikube的时候是在Vmware等虚拟机中安装的，那么Vmware虚拟机管理程序不允许嵌套虚拟化，则可以使用裸机启动方式，跳过创建其他VM的操作。裸机启动只能单节点部署k8s。
启动的时候一定要指定--vm-driver=none，表示不采用任何虚拟机驱动而采用裸机启动，也可以说是采用none驱动程序启动。
裸机启动方式要求minikube以root身份运行，需要带上--registry-mirror参数，指明从docker中国区的镜像下载数据。
minikube start --vm-driver=none --registry-mirror=https://registry.docker-cn.com

可以设置none为默认驱动程序（裸机启动），那么以后只需要执行minikube start即可正常启动minikube,设置命令：
minikube config set vm-driver none
然后执行：
minikube start --registry-mirror=https://registry.docker-cn.com

minikube start 命令执行后会依次自动执行以下操作：
1）验证minikube运行环境
2）在docker上预加载Kubernates，验证docker
3）下载kubelet、kubeadm(当前实验版本为v1.16)
4）拉取Kubernates镜像
5）启动Kubernates

//启动minikube下载所需镜像，不会用vbox，所以用默认容器驱动启动的：

minikube start --image-repository=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers \
    --cpus=2 \    # 为虚拟机分配核数
    --memory=4096 \    # 分配内存
    --vm-driver=none

第七，给docker设置阿里云的镜像库。这样docker下载镜像的时候会快一点。

//添加阿里云加速器，如果/etc/docker下没有daemon.json，则新建一个。
cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
    "registry-mirrors": [
        "https://registry.docker-cn.com"
    ]
}
EOF
//docker重启后台运行：
service docker restart && systemctl enable docker

minikube start执行成功后，单个节点的k8s集群就建好了。下面就可以用kubectl命令行客户端对k8s集群进行管理了。

2.5 启动之后的基本操作

下面的操作可以分为两类：
1、用minikube对k8s集群的管理性操作
2、kubectl客户端的各种操作，它是对单个集群的访问性操作

# 用minikube对k8s集群的管理性操作：
# 用类似如下命令设置minikube的各种参数
minikube config set memory 4096 # minikube默认情况下仅分配2GB的RAM，需扩内存可使用此命令
# 访问minikube的dashboard 
minikube dashboard # 访问minikube集群中运行的Kubernetes仪表

# 
minikube service hello-minikube # 使用minikube可在浏览器中轻松打开此开放节点

# minikube默认启动一个单节点k8s集群，下面命令可以启动另外一个k8s集群，当然，也是单节点的。
minikube start -p cluster2 # 启动第二个本地集群（注意：裸机启动（本次实验环境）不适用）

# 停止本地集群
minikube stop 

# 删除本地集群
minikube delete 

# kubectl客户端的各种操作，它是对单个集群的访问性操作：
kubectl run hello-minikube --image=k8s.gcr.io/echoserver:1.4 --port=8080 # 启动服务器
kubectl get po -A # 查看pod状态
kubectl expose deployment hello-minikube --type=NodePort # 将服务公开为NodePort