Kubernetes初探

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已于 2022-10-01 22:40:11 修改

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分类专栏： k8s 文章标签： kubernetes docker 容器

于 2022-09-15 11:45:32 首次发布

本文链接：https://blog.csdn.net/NOOBBB/article/details/126867248

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在部署公司的告警系统Prometheus时，看到很多博客都在用k8s，这里也学习一下，其实几年前都想学，因为种种原因搁置到现在，惭愧

这里先说一下k8s，是一种容器编排软件，什么是编排？我理解的是：用了docker后，发现软件发布变得方便极了，但同时，如果想要扩展、备份就需要收到写一些脚本什么的，所以k8s就来了。官网关于k8s的定义是容器化集群管理系统。原文：
Kubernetes is a portable, extensible, open source platform for managing containerized workloads and services, that facilitates both declarative configuration and automation。
那么Kubernetes 都能干什么呢？
在这里插入图片描述
也就是：

服务发现、负载均衡
存储编排
滚动更新、回退
资源自动装箱
自我修复
密钥和配置管理

总之这些都是一个健壮的系统所需要的东西。可以先不理解，在官网的互动教程中学习使用，比如Learn Kubernetes Basics 中，有关于replica的操作，根据操作来加深理解。我目前也只学了Learn Kubernetes Basics，在自己的电脑装了minikube，准备把其他的教程能看的都看一看。
这里写一下，初次装minikube，所需要的步骤，毕竟踩了很多坑，花了很长时间才装好。

# 自己的虚拟机装的是centos7.9 minimal。装好后先改下yum的源，我一般用tuna的源 ：
# 对于 CentOS 7
sudo sed -e 's|^mirrorlist=|#mirrorlist=|g' \
         -e 's|^#baseurl=http://mirror.centos.org|baseurl=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn|g' \
         -i.bak \
         /etc/yum.repos.d/CentOS-*.repo

# 对于 CentOS 8
sudo sed -e 's|^mirrorlist=|#mirrorlist=|g' \
         -e 's|^#baseurl=http://mirror.centos.org/$contentdir|baseurl=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/centos|g' \
         -i.bak \
         /etc/yum.repos.d/CentOS-*.repo
# 更新软件包缓存
sudo yum makecache

下面开始正式的步骤：

1、装docker，请参照官网。新建用户kube，配置sudo权限

# 添加用户
adduser kube
# 修改权限
nano /etc/sudoers
kube    ALL=(ALL)      NOPASSWD: ALL

2、配置docker镜像仓库

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://hj3oa7u5.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
# 重启docker
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker
# 设置docker 开机自启动
sudo systemctl enable docker.service

3、配置yum kubernetes仓库

# 把gpgcheck设置为0，关掉gpg签名，要不然也会报错
cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/
enabled=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=0
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF
# 更新下 yum
yum clean all
yum -y makecache

4、安装 kubelet kubeadm kubectl（按理说我用的minikube，不用装这些，但是不装启动不了）

https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/install-kubeadm/
# Set SELinux in permissive mode (effectively disabling it)
sudo setenforce 0
sudo sed -i 's/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=permissive/' /etc/selinux/config
sudo yum install -y kubelet kubeadm kubectl --disableexcludes=kubernetes
sudo systemctl enable --now kubelet

5、关闭一堆防火墙/内存交换和命令补全

# 关闭防火墙
sudo systemctl stop firewalld
# 开机也不要启动firewalld
sudo systemctl disable firewalld.service
# 如果不想关闭，也可以这样开放某个端口
# 因为 kubectl proxy 默认是8001，在开启minikube dashboard时，我这样
# kubectl proxy --port=8001 --address='192.168.56.105' --accept-hosts='^.*' &
# 但是怎么都访问不通，在本地curl可以，后来才知道是firewall给拦截了，费了很长时间才知道
firewall-cmd --zone=public --add-port=8001/tcp --permanent
firewall-cmd --reload

# 关闭内存交换
sudo swapoff -a
# 永久禁用
sed -i.bak '/swap/s/^/#/' /etc/fstab

# 内核参数修改（这一步我也不知道为啥）
[root@master ~]# cat <<EOF >  /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
[root@master ~]# sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf

# kubectl 自动补全
[root@master ~]# echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bash_profile
[root@master ~]# source .bash_profile

6、启动小提示

# --image-mirror-country='cn' 使用阿里镜像
# --kubernetes-version=v1.23.3 直接start 目前（2022年9月15日）是1.24 ，总是报错
# --registry-mirror 拉取docker时用的源，官方文档上用的是k8s.gcr.io，这个一般访问不通
minikube start --image-mirror-country='cn' --driver=docker --kubernetes-version=v1.23.3 --registry-mirror=https://hj3oa7u5.mirror.aliyuncs.com

# 启动 dashboard 时，如果虚拟机是minimal，没有浏览器，就用proxy代理出来，记得关闭firewalld
minikube dashboard
http://192.168.56.105:8001/api/v1/namespaces/kubernetes-dashboard/services/http:kubernetes-dashboard:/proxy/

kubectl proxy --port=8001 --address='192.168.56.105' --accept-hosts='^.*' &

# 如果还是kicbase下载不了，可以把base-image 设置成anjone/kicbase，这个是dockerhub里面的镜像，可以访问
minikube start --vm-driver=docker  --base-image="anjone/kicbase"   --registry-mirror=https://f1z25q5p.mirror.aliyuncs.com

# 往集群里 添加节点
minikube node add
minikube node delete
minikube node list
# 创建时指定 profile（其实就是cluster name），下回就不用带那么多参数了
minikube start --profile hahah
// 或者-p
minikube start -p hahha
# list profile
minikube profile list

# 如果你也是虚拟机的话，u may need this
minikube start --listen-address=0.0.0.0

//至今 没有找到像kind一样，启动时指定config的方法

2022年9月18日修改：
minikube启动失败原因找到了，排除那些交换分区之类的错误，如果还是启动失败，就加上
container-runtime=containerd，指定containerd。
原因（引用官网中文）：
v1.24 之前的 Kubernetes 版本直接集成了 Docker Engine 的一个组件，名为 dockershim。这种特殊的直接整合不再是 Kubernetes 的一部分（这次删除被作为 v1.20 发行版本的一部分宣布）。

你可以阅读检查 Dockershim 移除是否会影响你以了解此删除可能会如何影响你。要了解如何使用 dockershim 进行迁移，请参阅从 dockershim 迁移。

如果你正在运行 v1.25 以外的 Kubernetes 版本，查看对应版本的文档。

所以所以，如果坚持用docker那么需要安装一个叫做cri-dockerd的家伙，只能说被大佬之间的博弈波及了····
解决：要么降低k8s的版本，要么指定container-runtime为containerd

# 降低版本
minikube start \
--image-mirror-country='cn' \
--driver=docker \
--kubernetes-version=v1.23.3 \
--registry-mirror=https://hj3oa7u5.mirror.aliyuncs.com
# 使用containerd 			   
minikube start \
--image-mirror-country='cn' \
--driver=docker \
--container-runtime=containerd \
--registry-mirror=https://hj3oa7u5.mirror.aliyuncs.com
# 按理说 minikube 默认的runtime就是containerd ，但是没有这个参数就是启动不了
[kube@node01 ~]$ minikube start --help | grep runtime
    --container-runtime='':
        The container runtime to be used. Valid options: docker, cri-o, containerd (default: auto)
        If set, force the container runtime to use systemd as cgroup manager. Defaults to false.

这里记录下Learn Kubernetes Basics 里面的所有命令，以备不时之需。

官方教程：
Interactive Tutorial：

-----------------Module 1 - Create a Kubernetes cluster------------
Step 1 Cluster up and running：
minikube version
minikube start

Step 2 Cluster version：
kubectl version

Step 3 Cluster details：
kubectl cluster-info
kubectl get nodes

-----------------Module 2 - Deploy an app------------
Step 1 kubectl basics：
kubectl version
kubectl get nodes

Step 2 Deploy our app：
kubectl create deployment kubernetes-bootcamp --image=gcr.io/google-samples/kubernetes-bootcamp:v1
kubectl create deployment kubernetes-bootcamp --image=jocatalin/kubernetes-bootcamp:v1
kubectl get deployments

Step 3 View our app：
echo -e "\n\n\n\e[92mStarting Proxy. After starting it will not output a response. Please click the first Terminal Tab\n"; 
kubectl proxy
curl http://localhost:8001/version
export POD_NAME=$(kubectl get pods -o go-template --template '{{range .items}}{{.metadata.name}}{{"\n"}}{{end}}')
echo Name of the Pod: $POD_NAME
curl http://localhost:8001/api/v1/namespaces/default/pods/$POD_NAME/

-----------------Module 3 - Explore your app------------
Step 1 Check application configuration
kubectl get pods
kubectl describe pods

Step 2 Show the app in the terminal
echo -e "\n\n\n\e[92mStarting Proxy. After starting it will not output a response. Please click the first Terminal Tab\n"; kubectl proxy
export POD_NAME=$(kubectl get pods -o go-template --template '{{range .items}}{{.metadata.name}}{{"\n"}}{{end}}')
echo Name of the Pod: $POD_NAME
curl http://localhost:8001/api/v1/namespaces/default/pods/$POD_NAME/proxy/

Step 3 View the container logs
kubectl logs $POD_NAME

Step 4 Executing command on the container
kubectl exec $POD_NAME -- env
kubectl exec -ti $POD_NAME -- bash
curl localhost:8080
exit

-----------------Module 4 - Expose your app publicly------------
Step 1 Create a new service

kubectl get services
kubectl expose deployment/kubernetes-bootcamp --type="NodePort" --port 8080
kubectl describe services/kubernetes-bootcamp
export NODE_PORT=$(kubectl get services/kubernetes-bootcamp -o go-template='{{(index .spec.ports 0).nodePort}}')
echo NODE_PORT=$NODE_PORT
curl $(minikube ip):$NODE_PORT

Step 2: Using labels
kubectl describe deployment
kubectl get pods -l app=kubernetes-bootcamp
kubectl get services -l app=kubernetes-bootcamp
export POD_NAME=$(kubectl get pods -o go-template --template '{{range .items}}{{.metadata.name}}{{"\n"}}{{end}}')
echo Name of the Pod: $POD_NAME
kubectl label pods $POD_NAME version=v1
kubectl describe pods $POD_NAME
kubectl get pods -l version=v1

Step 3 Deleting a service
kubectl delete service -l app=kubernetes-bootcamp
kubectl get services
curl $(minikube ip):$NODE_PORT
kubectl exec -ti $POD_NAME -- curl localhost:8080

----------------Module 5 - Scale up your app---------------------
Step 1: Scaling a deployment
kubectl get deployments
kubectl get rs
kubectl scale deployments/kubernetes-bootcamp --replicas=4
kubectl get deployments
kubectl get pods -o wide
kubectl describe deployments/kubernetes-bootcamp

Step 2: Load Balancing
kubectl describe services/kubernetes-bootcamp
export NODE_PORT=$(kubectl get services/kubernetes-bootcamp -o go-template='{{(index .spec.ports 0).nodePort}}')
echo NODE_PORT=$NODE_PORT
curl $(minikube ip):$NODE_PORT

Step 3: Scale Down
kubectl scale deployments/kubernetes-bootcamp --replicas=2
kubectl get deployments
kubectl get pods -o wide

----------------Module 6 - Update your app---------------------

Step 1: Update the version of the app  	
kubectl get deployments 	
kubectl get pods
kubectl describe pods
kubectl set image deployments/kubernetes-bootcamp kubernetes-bootcamp=jocatalin/kubernetes-bootcamp:v2
kubectl get pods

Step 2: Verify an update
kubectl describe services/kubernetes-bootcamp
export NODE_PORT=$(kubectl get services/kubernetes-bootcamp -o go-template='{{(index .spec.ports 0).nodePort}}')
echo NODE_PORT=$NODE_PORT
curl $(minikube ip):$NODE_PORT
kubectl rollout status deployments/kubernetes-bootcamp
kubectl describe pods

Step 3: Rollback an update
kubectl set image deployments/kubernetes-bootcamp kubernetes-bootcamp=gcr.io/google-samples/kubernetes-bootcamp:v10
kubectl get deployments
kubectl get pods
kubectl describe pods
kubectl rollout undo deployments/kubernetes-bootcamp
kubectl get pods
kubectl describe pods

最后，在学习kubernetes的过程中，伟大的G+F+W给我带来了强大的助（zu）力，本人表示万分感谢，此致，敬礼！！！
hi ！ho !

参考文章：
https://kubernetes.io/docs/tutorials/kubernetes-basics/
https://gitee.com/moxi159753/LearningNotes/tree/master/K8S/1_Kubernetes%E7%AE%80%E4%BB%8B
https://blog.51cto.com/loong576/2405624
https://blog.csdn.net/a765717/article/details/120193786