1. 部署ETCD(主节点)
1.1 简介
??kubernetes需要存储很多东西,像它本身的节点信息,组件信息,还有通过kubernetes运行的pod,deployment,service等等。都需要持久化。etcd就是它的数据中心。生产环境中为了保证数据中心的高可用和数据的一致性,一般会部署最少三个节点。我们这里以学习为主就只在主节点部署一个实例。
如果你的环境已经有了etcd服务(不管是单点还是集群),可以忽略这一步。前提是你在生成配置的时候填写了自己的etcd endpoint哦~
1.2 部署
etcd的二进制文件和服务的配置我们都已经准备好,现在的目的就是把它做成系统服务并启动。
#把服务配置文件copy到系统服务目录
$ cp ~/kubernetes-starter/target/master-node/etcd.service /lib/systemd/system/
#enable服务
$ systemctl enable etcd.service
#创建工作目录(保存数据的地方)
$ mkdir -p /var/lib/etcd
# 启动服务
$ service etcd start
# 查看服务日志,看是否有错误信息,确保服务正常
$ journalctl -f -u etcd.service
2. 部署APIServer(主节点)
2.1 简介
kube-apiserver是Kubernetes最重要的核心组件之一,主要提供以下的功能
- 提供集群管理的REST API接口,包括认证授权(我们现在没有用到)数据校验以及集群状态变更等
- 提供其他模块之间的数据交互和通信的枢纽(其他模块通过API Server查询或修改数据,只有API Server才直接操作etcd)
生产环境为了保证apiserver的高可用一般会部署2+个节点,在上层做一个lb做负载均衡,比如haproxy。由于单节点和多节点在apiserver这一层说来没什么区别,所以我们学习部署一个节点就足够啦
2.2 部署
APIServer的部署方式也是通过系统服务。部署流程跟etcd完全一样,不再注释
$ cp target/master-node/kube-apiserver.service /lib/systemd/system/
$ systemctl enable kube-apiserver.service
$ service kube-apiserver start
$ journalctl -f -u kube-apiserver
2.3 重点配置说明
[Unit]
Description=Kubernetes API Server
...
[Service]
#可执行文件的位置
ExecStart=/home/michael/bin/kube-apiserver \
#非安全端口(8080)绑定的监听地址 这里表示监听所有地址
--insecure-bind-address=0.0.0.0 \
#不使用https
--kubelet-https=false \
#kubernetes集群的虚拟ip的地址范围
--service-cluster-ip-range=10.68.0.0/16 \
#service的nodeport的端口范围限制
--service-node-port-range=20000-40000 \
#很多地方都需要和etcd打交道,也是唯一可以直接操作etcd的模块
--etcd-servers=http://192.168.1.102:2379 \
...
3. 部署ControllerManager(主节点)
3.1 简介
Controller Manager由kube-controller-manager和cloud-controller-manager组成,是Kubernetes的大脑,它通过apiserver监控整个集群的状态,并确保集群处于预期的工作状态。
kube-controller-manager由一系列的控制器组成,像Replication Controller控制副本,Node Controller节点控制,Deployment Controller管理deployment等等
cloud-controller-manager在Kubernetes启用Cloud Provider的时候才需要,用来配合云服务提供商的控制
controller-manager、scheduler和apiserver 三者的功能紧密相关,一般运行在同一个机器上,我们可以把它们当做一个整体来看,所以保证了apiserver的高可用即是保证了三个模块的高可用。也可以同时启动多个controller-manager进程,但只有一个会被选举为leader提供服务。
3.2 部署
通过系统服务方式部署
$ cp target/master-node/kube-controller-manager.service /lib/systemd/system/
$ systemctl enable kube-controller-manager.service
$ service kube-controller-manager start
$ journalctl -f -u kube-controller-manager
3.3 重点配置说明
[Unit]
Description=Kubernetes Controller Manager
...
[Service]
ExecStart=/home/michael/bin/kube-controller-manager \
#对外服务的监听地址,这里表示只有本机的程序可以访问它
--address=127.0.0.1 \
#apiserver的url
--master=http://127.0.0.1:8080 \
#服务虚拟ip范围,同apiserver的配置
--service-cluster-ip-range=10.68.0.0/16 \
#pod的ip地址范围
--cluster-cidr=172.20.0.0/16 \
#下面两个表示不使用证书,用空值覆盖默认值
--cluster-signing-cert-file= \
--cluster-signing-key-file= \
...
4. 部署Scheduler(主节点)
4.1 简介
kube-scheduler负责分配调度Pod到集群内的节点上,它监听kube-apiserver,查询还未分配Node的Pod,然后根据调度策略为这些Pod分配节点。我们前面讲到的kubernetes的各种调度策略就是它实现的。
4.2 部署
通过系统服务方式部署
$ cp target/master-node/kube-scheduler.service /lib/systemd/system/
$ systemctl enable kube-scheduler.service
$ service kube-scheduler start
$ journalctl -f -u kube-scheduler
4.3 重点配置说明
[Unit]
Description=Kubernetes Scheduler
...
[Service]
ExecStart=/home/michael/bin/kube-scheduler \
#对外服务的监听地址,这里表示只有本机的程序可以访问它
--address=127.0.0.1 \
#apiserver的url
--master=http://127.0.0.1:8080 \
...
5. 部署CalicoNode(所有节点)
5.1 简介
Calico实现了CNI接口,是kubernetes网络方案的一种选择,它一个纯三层的数据中心网络方案(不需要Overlay),并且与OpenStack、Kubernetes、AWS、GCE等IaaS和容器平台都有良好的集成。
Calico在每一个计算节点利用Linux Kernel实现了一个高效的vRouter来负责数据转发,而每个vRouter通过BGP协议负责把自己上运行的workload的路由信息像整个Calico网络内传播——小规模部署可以直接互联,大规模下可通过指定的BGP route reflector来完成。 这样保证最终所有的workload之间的数据流量都是通过IP路由的方式完成互联的。
5.2 部署
calico是通过系统服务+docker方式完成的
$ cp target/all-node/kube-calico.service /lib/systemd/system/
$ systemctl enable kube-calico.service
$ service kube-calico start
$ journalctl -f -u kube-calico
5.3 calico可用性验证
查看容器运行情况
$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED ...
4d371b58928b calico/node:v2.6.2 "start_runit" 3 hours ago...
查看节点运行情况
$ calicoctl node status
Calico process is running.
IPv4 BGP status
+---------------+-------------------+-------+----------+-------------+
| PEER ADDRESS | PEER TYPE | STATE | SINCE | INFO |
+---------------+-------------------+-------+----------+-------------+
| 192.168.1.103 | node-to-node mesh | up | 13:13:13 | Established |
+---------------+-------------------+-------+----------+-------------+
IPv6 BGP status
No IPv6 peers found.
查看端口BGP 协议是通过TCP 连接来建立邻居的,因此可以用netstat 命令验证 BGP Peer
$ netstat -natp|grep ESTABLISHED|grep 179
tcp 0 0 192.168.1.102:60959 192.168.1.103:179 ESTABLISHED 29680/bird
查看集群ippool情况
$ calicoctl get ipPool -o yaml
- apiVersion: v1
kind: ipPool
metadata:
cidr: 172.20.0.0/16
spec:
nat-outgoing: true
5.4 重点配置说明
[Unit]
Description=calico node
...
[Service]
#以docker方式运行
ExecStart=/usr/bin/docker run --net=host --privileged --name=calico-node \
#指定etcd endpoints(这里主要负责网络元数据一致性,确保Calico网络状态的准确性)
-e ETCD_ENDPOINTS=http://192.168.1.102:2379 \
#网络地址范围(同上面ControllerManager)
-e CALICO_IPV4POOL_CIDR=172.20.0.0/16 \
#镜像名,为了加快大家的下载速度,镜像都放到了阿里云上
registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/imooc/calico-node:v2.6.2
6. 配置kubectl命令(任意节点)
6.1 简介
kubectl是Kubernetes的命令行工具,是Kubernetes用户和管理员必备的管理工具。
kubectl提供了大量的子命令,方便管理Kubernetes集群中的各种功能。
6.2 初始化
使用kubectl的第一步是配置Kubernetes集群以及认证方式,包括:
- cluster信息:api-server地址
- 用户信息:用户名、密码或密钥
- Context:cluster、用户信息以及Namespace的组合
我们这没有安全相关的东西,只需要设置好api-server和上下文就好啦:
#指定apiserver地址(ip替换为你自己的api-server地址)
kubectl config set-cluster kubernetes --server=http://192.168.1.102:8080
#指定设置上下文,指定cluster
kubectl config set-context kubernetes --cluster=kubernetes
#选择默认的上下文
kubectl config use-context kubernetes
通过上面的设置最终目的是生成了一个配置文件:~/.kube/config,当然你也可以手写或复制一个文件放在那,就不需要上面的命令了。
7. 配置kubelet(工作节点)
7.1 简介
每个工作节点上都运行一个kubelet服务进程,默认监听10250端口,接收并执行master发来的指令,管理Pod及Pod中的容器。每个kubelet进程会在API Server上注册节点自身信息,定期向master节点汇报节点的资源使用情况,并通过cAdvisor监控节点和容器的资源。
7.2 部署
通过系统服务方式部署,但步骤会多一些,具体如下:
#确保相关目录存在
$ mkdir -p /var/lib/kubelet
$ mkdir -p /etc/kubernetes
$ mkdir -p /etc/cni/net.d
#复制kubelet服务配置文件
$ cp target/worker-node/kubelet.service /lib/systemd/system/
#复制kubelet依赖的配置文件
$ cp target/worker-node/kubelet.kubeconfig /etc/kubernetes/
#复制kubelet用到的cni插件配置文件
$ cp target/worker-node/10-calico.conf /etc/cni/net.d/
$ systemctl enable kubelet.service
$ service kubelet start
$ journalctl -f -u kubelet
7.3 重点配置说明
kubelet.service
[Unit]
Description=Kubernetes Kubelet
[Service]
#kubelet工作目录,存储当前节点容器,pod等信息
WorkingDirectory=/var/lib/kubelet
ExecStart=/home/michael/bin/kubelet \
#对外服务的监听地址
--address=192.168.1.103 \
#指定基础容器的镜像,负责创建Pod 内部共享的网络、文件系统等,这个基础容器非常重要:K8S每一个运行的 POD里面必然包含这个基础容器,如果它没有运行起来那么你的POD 肯定创建不了
--pod-infra-container-image=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/imooc/pause-amd64:3.0 \
#访问集群方式的配置,如api-server地址等
--kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.kubeconfig \
#声明cni网络插件
--network-plugin=cni \
#cni网络配置目录,kubelet会读取该目录下得网络配置
--cni-conf-dir=/etc/cni/net.d \
#指定 kubedns 的 Service IP(可以先分配,后续创建 kubedns 服务时指定该 IP),--cluster-domain 指定域名后缀,这两个参数同时指定后才会生效
--cluster-dns=10.68.0.2 \
...
kubelet.kubeconfig
kubelet依赖的一个配置,格式看也是我们后面经常遇到的yaml格式,描述了kubelet访问apiserver的方式
apiVersion: v1
clusters:
- cluster:
#跳过tls,即是kubernetes的认证
insecure-skip-tls-verify: true
#api-server地址
server: http://192.168.1.102:8080
...
10-calico.conf
calico作为kubernets的CNI插件的配置
{
"name": "calico-k8s-network",
"cniVersion": "0.1.0",
"type": "calico",
<!--etcd的url-->
"ed_endpoints": "http://192.168.1.102:2379",
"logevel": "info",
"ipam": {
"type": "calico-ipam"
},
"kubernetes": {
<!--api-server的url-->
"k8s_api_root": "http://192.168.1.102:8080"
}
}
8. 小试牛刀
到这里最基础的kubernetes集群就可以工作了。下面我们就来试试看怎么去操作,控制它。
我们从最简单的命令开始,尝试一下kubernetes官方的入门教学:playground的内容。了解如何创建pod,deployments,以及查看他们的信息,深入理解他们的关系。
具体内容请看慕课网的视频吧: 《Docker+k8s微服务容器化实践》
9. 为集群增加service功能 - kube-proxy(工作节点)
9.1 简介
每台工作节点上都应该运行一个kube-proxy服务,它监听API server中service和endpoint的变化情况,并通过iptables等来为服务配置负载均衡,是让我们的服务在集群外可以被访问到的重要方式。
9.2 部署
通过系统服务方式部署:
#确保工作目录存在
$ mkdir -p /var/lib/kube-proxy
#复制kube-proxy服务配置文件
$ cp target/worker-node/kube-proxy.service /lib/systemd/system/
#复制kube-proxy依赖的配置文件
$ cp target/worker-node/kube-proxy.kubeconfig /etc/kubernetes/
$ systemctl enable kube-proxy.service
$ service kube-proxy start
$ journalctl -f -u kube-proxy
9.3 重点配置说明
kube-proxy.service
[Unit]
Description=Kubernetes Kube-Proxy Server
...
[Service]
#工作目录
WorkingDirectory=/var/lib/kube-proxy
ExecStart=/home/michael/bin/kube-proxy \
#监听地址
--bind-address=192.168.1.103 \
#依赖的配置文件,描述了kube-proxy如何访问api-server
--kubeconfig=/etc/kubernetes/kube-proxy.kubeconfig \
...
kube-proxy.kubeconfig
配置了kube-proxy如何访问api-server,内容与kubelet雷同,不再赘述。
10. 为集群增加dns功能 - kube-dns(app)
10.1 简介
kube-dns为Kubernetes集群提供命名服务,主要用来解析集群服务名和Pod的hostname。目的是让pod可以通过名字访问到集群内服务。它通过添加A记录的方式实现名字和service的解析。普通的service会解析到service-ip。headless service会解析到pod列表。
10.2 部署
通过kubernetes应用的方式部署
kube-dns.yaml文件基本与官方一致(除了镜像名不同外)。
里面配置了多个组件,之间使用”---“分隔
#到kubernetes-starter目录执行命令
$ kubectl create -f target/services/kube-dns.yaml
10.3 重点配置说明
请直接参考配置文件中的注释。
附:完整内容目录
〇、序
一、预先准备环境
二、核心模块部署
三、认证授权和服务发现
原文地址:http://blog.51cto.com/11185053/2096421