集群篇-k8s介绍

yunli0

14442人浏览 · 2021-07-22 21:32:35

yunli0 · 2021-07-22 21:32:35 发布

@[TOC]集群篇-k8s介绍

一、集群业务介绍

集群篇：服务器的搭建、集群的管理、运维

1.集群业务介绍

在这里插入图片描述
集群：k8s及自动化部署，服务器的预警监控功能

二、k8s 集群部署

K8S部署&DevOps ，百度云地址提取码 1111

1.k8s 快速入门

1).Kubernetes 是什么？

Kubernetes 简称 k8s。是用于自动部署，扩展和管理容器化应用程序的开源系统。
中文官网：https://kubernetes.io/zh/
中文社区：https://www.kubernetes.org.cn/
官方文档：https://kubernetes.io/zh/docs/home/ 笔记的版本是1.7.1
社区文档：http://docs.kubernetes.org.cn/

a.部署方式的进化

在这里插入图片描述
https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/overview/

b. Kubernetes的功能：

服务发现和负载均衡、存储编排、自动部署和回滚、自动完成装箱计算、自我修复、密钥与配置管理

它仅仅是帮我们部署、管理集群的

c. Kubernetes 不是什么

不限制支持的应用程序类型
不部署源代码、也不构建你的应用程序
不提供应用程序级别的服务作为内置服务
不要求日志记录、监视或警报解决方案
不提供或不要求配置语言/系统
不提供也不采用任何全面的机器配置、维护、管理或自我修复系统
Kubernetes 不仅仅是一个编排系统，实际上它消除了编排的需要

d. Kubernetes 可以做的工作

Kubernetes ：调度、自动恢复、水平伸缩

在这里插入图片描述
调度：服务的调度
自动恢复：发现某个服务器(节点)不响应，Kubernetes 可以自动把应用转移恢复到另外一个服务器上，从另一服务器上拉起这个应用。那么，这个应用还能照常工作。
水平伸缩：比如黄色应用太忙，超过了业务负载。Kubernetes 检查到此状态，可以将这个非常忙的应用直接复制到多台服务器。所以可以自动伸缩。包括如果应用闲了，不需要这么多资源，可以把多余应用剔除掉，保持最新的状态。

Kubernetes 就是一个分布式编排系统，管理分布式系统的。

2).架构

Kubernetes 组件
Master 组件：主组件
Node 组件：节点组件

Kubernetes 最小单元是一个pod，多个pod组成service。每一个pod就是多个容器。

1、整体主从方式

在这里插入图片描述

2、Master 节点架构

在这里插入图片描述

3、Node 节点架构

在这里插入图片描述

3).概念

在这里插入图片描述

2、k8s 集群安装

2.1、环境准备

1、准备工作

网卡修改： 169.254.116.151 到 192.168.56.1
子网掩码修改：255.255.0.0 到 255.255.255.0
在这里插入图片描述
保存到 D:\software\VirtualBox VMs

2.启动三个虚拟机

在.高可用集群篇（架构师提升篇）\资料源码\docs\code下找到k8s文件夹，
k8s 百度云地址提取码 1111https://pan.baidu.com/s/1e-WtkRjgS7UXVBWgYyuDcw

a.启动三个虚拟机

在k8s文件夹，进入cmd模式
创建3个虚拟机：

vagrant up

在这里插入图片描述

创建成功：查看结果
在这里插入图片描述
ip为
192.168.56.100
192.168.56.101
192.168.56.102

b.开启 root 的密码访问权限。

使用连接虚拟机：
cmd执行命令

 vagrant ssh k8s-node1

切换到root，密码vagrant

su root
密码：vagrant

开启 root 的密码访问权限

vi /etc/ssh/sshd_config
修改 PasswordAuthentication yes
重启服务 
service sshd restart

重复以上步骤：
执行2次exit退出，在执行命令：
修改k8s-node2、k8s-node3

c.使用xshell连接虚拟机

在这里插入图片描述

d.设置虚拟机网络环境- - -NET网络网卡

查看默认网卡
ip route show，默认为eth0
查看ip

ip addr

在这里插入图片描述
不使用网络地址转换，怎么修改？？

怎么修改？
创建NET网络网卡

为每个虚拟机配置网络为NET网络

测试
虚拟机相互ping，再ping外网如百度

3.设置 linux 环境(三个节点都执行)

1).关闭防火墙：

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

2).关闭 selinux：（selinux为linux默认的安全策略）

sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config

禁掉当前会话

setenforce 0

3).关闭 swap：（关闭内存交换）

swapoff -a 临时

永久

sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

验证，swap 必须为 0；

free -g

在这里插入图片描述

4).添加主机名与 IP 对应关系

通过hostname，查看主机名称
通过ip addr,查看eth0的ip

即/etc/hosts 文件
vi /etc/hosts

10.0.2.15 k8s-node1
10.0.2.22 k8s-node2
10.0.2.23 k8s-node3

ip 为ip addr，获取node1、node2、node3的ip
在这里插入图片描述

5).将桥接的 IPv4 流量传递到 iptables 的链：三个虚拟机都执行

cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF

在这里插入图片描述

让系统应用此规则
sysctl --system
在这里插入图片描述

6).备份虚拟机

三个虚拟机都备份
在这里插入图片描述

2.2、所有节点安装 Docker、kubeadm、kubelet、kubectl

Docker：Kubernetes 默认 CRI（容器运行时）为 Docker，因此先安装 Docker
kubeadm：使用kubeadm，使集群部署简单
kubelet：kubelet是每一个node节点上的代理，帮我们干活。
kubectl：通过命令行来操作Kubernetes集群

1、安装 docker

1)、卸载系统之前的 docker

sudo yum remove docker \
docker-client \
docker-client-latest \
docker-common \
docker-latest \
docker-latest-logrotate \
docker-logrotate \
docker-engine

2)、安装 Docker-CE

安装必须的依赖

sudo yum install -y yum-utils \
device-mapper-persistent-data \
lvm2

设置 docker repo 的 yum 位置

sudo yum-config-manager  --add-repo  https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

安装 docker，以及 docker-cli

sudo yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

问题：找不到docker-ce docker-ce-cli containerd.io

在这里插入图片描述

解决：上面问题

更换一下镜像仓库，更换成阿里云镜像仓库

yum-config-manager --add-repo   http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

重新运行安装Docker命令

 sudo yum -y install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

安装docker 成功：

在这里插入图片描述

3)、配置 docker 加速

sudo mkdir -p /etc/docker

sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF' { "registry-mirrors":
["https://registry.docker-cn.com"]
}
EOF

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

问题：重启docker失败

执行sudo systemctl restart docker，失败在这里插入图片描述

解决：修改daemon.json

编辑/etc/docker/daemon.json

 vi /etc/docker/daemon.json

添加：

{"registry-mirrors":["https://registry.docker-cn.com"]}

再次执行----成功

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

自己的阿里云加速器

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://e7fl7xak.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

测试：
docker 安装成功

docker ps

在这里插入图片描述

4)、启动 docker & 设置 docker 开机自启

systemctl enable docker

在这里插入图片描述

2、添加阿里云 yum 源

cat > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo << EOF
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=0
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

3、安装 kubeadm，kubelet 和 kubectl

yum list|grep kube
yum install -y kubelet-1.17.3 kubeadm-1.17.3 kubectl-1.17.3

在这里插入图片描述

systemctl enable kubelet
systemctl start kubelet

在这里插入图片描述

2.3、部署 k8s-master

1、master 节点初始化

1).修改node1为master，使用 ip addr 获得它的默认网卡eth0的ip

在这里插入图片描述

2).按照我们的 images.sh 先拉取镜像

找到k8s文件夹，把k8s文件夹上传到node1的root下

切换达到k8s目录
修改master_images.sh的权限

chmod 777 master_images.sh

在这里插入图片描述
执行master_images.sh，下载镜像
./master_images.sh

查看下载的镜像
docker images

3).master 节点初始化

kubeadm init \
 --apiserver-advertise-address=10.0.2.15 \
 --image-repository registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers \
 --kubernetes-version v1.17.3 \
 --service-cidr=10.96.0.0/16 \
 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

10.0.2.15 是node1的地址，ip addr获得它eth0的ip

a.master 节点初始化失败

k8s报错：this Docker version is not on the list of validated versions: 20.10.3. Latest validated version: 19.03，
那就是版本过高了,没有k8s要求就默认装了。

https://www.jianshu.com/p/3178f20ee792
安装了docker 内核，

rpm -Uvh http://www.elrepo.org/elrepo-release-7.0-3.el7.elrepo.noarch.rpm
yum --enablerepo=elrepo-kernel install -y kernel-lt

cat /boot/grub2/grub.cfg |grep menuentry

查看可用内核
在这里插入代码片
设置开机从新内核启动
grub2-set-default “CentOS Linux (5.4.144-1.el7.elrepo.x86_64) 7 (Core)”
查看内核启动项
grub2-editenv list

重启系统使内核生效
reboot
查看内核版本是否生效
uname -r

systemctl start docker.service

kubeadm init \
 --apiserver-advertise-address=10.0.2.15 \
 --image-repository registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers \
 --kubernetes-version v1.17.3 \
 --service-cidr=10.96.0.0/16 \
 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

由于默认拉取镜像地址 k8s.gcr.io 国内无法访问，这里指定阿里云镜像仓库地址。可以手动
按照我们的 images.sh 先拉取镜像，
地址变为 registry.aliyuncs.com/google_containers 也可以。
科普：无类别域间路由（Classless Inter-Domain Routing、CIDR）是一个用于给用户分配 IP
地址以及在互联网上有效地路由 IP 数据包的对 IP 地址进行归类的方法。
拉取可能失败，需要下载镜像。
运行完成提前复制：加入集群的令牌
在这里插入图片描述

a.To start using your cluster, you need to run the following as a regular user

执行命令

 mkdir -p $HOME/.kube
 sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
 sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

在这里插入图片描述

b.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/

c.Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:

等会在node2，node3执行它，把他加入node1节点，即把node1作为master，node2、node3作为slaver节点（从节点）
保存它，

kubeadm join 10.0.2.15:6443 --token 1f6h2p.750s27k40diyvf14 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:161be0beb9dd6f80a02f4bd070703b80fcaf9201e880b80855d3a79f0df59a6e

2.4、部署 k8s-master、安装 Pod 网络插件（CNI）

直接使用k8s提供的kube-flannel.yml

应用flannel网络
kubectl apply -f kube-flannel.yml
在这里插入图片描述
获取所有名称空间
kubectl get ns

获取所有名称空间的pods
kubectl get pods --all-namespaces

获取kube的使用节点，
kubectl get nodes

1).把其他节点添加到master

其他节点，如node2，node3,

在node2，node3,执行
注意：ip为node1的eth0的ip，命令为2.3的1的3)的c的结果

kubeadm join 10.0.2.15:6443 --token blcnxp.dephwp5eapch86zm --discovery-token-ca-cert-hash sha256:e7e9d8043e69eb9fb010b3140c53d2b3c437837c002b7e1a3b1dc5947dad47a8

在这里插入图片描述

问题：添加节点时，token 过期怎么办

在node1执行
kubeadm token create --print-join-command
kubeadm token create --ttl 0 --print-join-command
获得一串代码
在这里插入图片描述
再node2、node3等其他节点执行，把节点添加到node1的master里

问题：把其他节点添加到master，失败

看master初始化失败的内容，2.3 --> 1—>3)------>a
给每个slaver安装内核，
启动docker
再运行

kubeadm join 10.0.2.15:6443 --token fw3if5.20rmsj77y5kmqrgv     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:161be0beb9dd6f80a02f4bd070703b80fcaf9201e880b80855d3a79f0df59a6e

解决： k8s节点处于 Init:ImagePullBackOff

在这里插入图片描述

K8S应用FLANNEL失败解决INIT:IMAGEPULLBACKOFF

下载flannel:v0.12.0-amd64导入到docker中
可以去https://github.com/coreos/flannel/releases官方仓库下载镜像
在这里插入图片描述
把他放到 master，slaver1,slaver2的root下
加载它

docker load < flanneld-v0.11.0-amd64.docker

在这里插入图片描述
，等一会后，再看master，节点全为running

docker images
 kubectl get pod -n kube-system

在这里插入图片描述

监控 pod 进度

在master即node1执行,监控 pod 进度

 kubectl get pod -n kube-system -o wide

等 3-10 分钟，完全都是 running 以后使用 kubectl get nodes 检查状态
在这里插入图片描述

查看节点初始化状态

查看pod状态
kubectl get pod -n kube-system -o wide
在这里插入图片描述
查看节点初始化状态
如kube-flannel-ds-amd64-89z7w
kubectl describe pod kube-flannel-ds-amd64-89z7w -n kube-system

可以看到，还在拉取镜像。。。
在这里插入图片描述

查看master的所有节点

在master即node1,可以查看添加到master的所有节点

 kubectl get nodes

在这里插入图片描述
当状态时ready，说明集群环境搭建成功

初始化master失败，
找不到kubeadm 的版本

在这里插入图片描述

借鉴

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一、集群业务介绍

1.集群业务介绍

二、k8s 集群部署

1.k8s 快速入门

1).Kubernetes 是什么？

a.部署方式的进化

b. Kubernetes的功能：

c. Kubernetes 不是什么

d. Kubernetes 可以做的工作

2).架构

1、整体主从方式

2、Master 节点架构

3、Node 节点架构

3).概念

2、k8s 集群安装

2.1、环境准备

1、准备工作

2.启动三个虚拟机

a.启动三个虚拟机

b.开启 root 的密码访问权限。

c.使用xshell连接虚拟机

d.设置虚拟机网络环境- - -NET网络网卡

3.设置 linux 环境(三个节点都执行)

1).关闭防火墙：

2).关闭 selinux：（selinux为linux默认的安全策略）

3).关闭 swap：（关闭内存交换）

4).添加主机名与 IP 对应关系

5).将桥接的 IPv4 流量传递到 iptables 的链：三个虚拟机都执行

6).备份虚拟机

2.2、所有节点 安装 Docker、kubeadm、kubelet、kubectl

1、安装 docker

1)、卸载系统之前的 docker

2)、安装 Docker-CE

问题：找不到docker-ce docker-ce-cli containerd.io

解决：上面问题

安装docker 成功：

3)、配置 docker 加速

问题：重启docker失败

解决：修改daemon.json

4)、启动 docker & 设置 docker 开机自启

2、添加阿里云 yum 源

3、安装 kubeadm，kubelet 和 kubectl

2.3、部署 k8s-master

1、master 节点初始化

1).修改node1为master，使用 ip addr 获得它的默认网卡eth0的ip

2).按照我们的 images.sh 先拉取镜像

3).master 节点初始化

a.master 节点初始化 失败

a.To start using your cluster, you need to run the following as a regular user

b.You should now deploy a pod network to the cluster.

c.Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:

2.4、部署 k8s-master、安装 Pod 网络插件（CNI）

1).把其他节点添加到master

问题：添加节点时，token 过期怎么办

问题：把其他节点添加到master，失败

解决： k8s节点处于 Init:ImagePullBackOff

监控 pod 进度

查看节点初始化状态

查看master的所有节点

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2.2、所有节点安装 Docker、kubeadm、kubelet、kubectl

a.master 节点初始化失败