【云原生】Kubernetes编排工具精讲

简介: 【云原生】Kubernetes编排工具精讲

一、Kubernetes编排工具


1.1 Kubernetes介绍


Kubernetes是一个开源的,用于管理云平台中多个主机上的容器化的应用,Kubernetes的目标是让部署容器化的应用简单并且高效(powerful),Kubernetes提供了应用部署,规划,更新,维护的一种机制。

Kubernetes一个核心的特点就是能够自主的管理容器来保证云平台中的容器按照用户的期望状态运行着,管理员可以加载一个微型服务,让规划器来找到合适的位置。同时,Kubernetes也系统提升工具以及人性化方面,让用户能够方便的部署自己的应用。

Kubernetes主要能帮助我们完成:

  1. 服务发现和负载均衡:Kubernetes 可以使用 DNS 名称或自己的 IP 地址公开容器,如果进入容器的流量很大, Kubernetes 可以负载均衡并分配网络流量,从而使部署稳定。
  2. 存储编排:Kubernetes 允许你自动挂载你选择的存储系统,比如本地存储,类似Docker的数据卷。
  3. 自动部署和回滚:你可以使用 Kubernetes 描述已部署容器的所需状态,它可以以受控的速率将实际状态 更改为期望状态。Kubernetes 会自动帮你根据情况部署创建新容器,并删除现有容器给新容器提供资源。
  4. 自动完成装箱计算:Kubernetes 允许你设置每个容器的资源,比如CPU和内存。
  5. 自我修复:Kubernetes 重新启动失败的容器、替换容器、杀死不响应用户定义的容器,并运行状况检查的容器。
  6. 秘钥与配置管理:Kubernetes 允许你存储和管理敏感信息,例如密码、OAuth 令牌和 ssh 密钥。你可以在不重建容器镜像的情况下部署和更新密钥和应用程序配置,也无需在堆栈配置中暴露密钥。

1.2 Kubernetes架构


Kubernetes 搭建需要至少两个节点,一个Master负责管理,一个Slave搭建在工作服务器上负责分配。

kubernetes架构

4.1.png


从图中可以看到各个组件的基本功能:

  • API Server:作为K8s通讯的核心组件,K8s内部交互以及接收发送指令的组件。
  • controller-manager:作为K8s的核心组件,主要做资源调度,根据集群情况分配资源
  • etcd:一个key-value的数据库,存储存储集群的状态信息
  • scheduler:负责调度每个工作节点
  • cloud-controller-manager:负责调度其他云服务产品
  • kubelet:管理Pods上面的容器。
  • kube-proxy:负责处理其他Slave或客户端的请求。
  • Pod:可以理解为就是运行的容器


1.3 Kubernetes安装


这里会采用==https://kuboard.cn/==提供的方式安装K8s,安装单Master节点

  • 要求使用Centos7.8版本:https://vault.centos.org/7.8.2003/isos/x86_64/CentOS-7-x86_64-Minimal-2003.iso
  • 至少2台 2核4G 的服务器

安装流程

安装流程

4.2.png


准备好服务器后开始安装

  • 重新设置hostname,不允许为localhost


# 修改 hostname,名字不允许使用下划线、小数点、大写字母,不能叫master
hostnamectl set-hostname your-new-host-name
# 查看修改结果
hostnamectl status
# 设置 hostname 解析
echo "127.0.0.1   $(hostname)" >> /etc/hosts


  • 要求2台服务之间可以相互通讯
  • 安装软件

# 阿里云 docker hub 镜像
export REGISTRY_MIRROR=https://registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com
curl -sSL https://kuboard.cn/install-script/v1.19.x/install_kubelet.sh | sh -s 1.19.5


首先初始化Master节点

关于初始化时用到的环境变量

  • APISERVER_NAME 不能是 master 的 hostname
  • APISERVER_NAME 必须全为小写字母、数字、小数点,不能包含减号
  • POD_SUBNET 所使用的网段不能与 master节点/worker节点 所在的网段重叠。该字段的取值为一个 CIDR 值,如果您对 CIDR 这个概念还不熟悉,请仍然执行 export
  • POD_SUBNET=10.100.0.0/16 命令,不做修改

  • 设置ip,域名,网段并执行初始化操作


# 只在 master 节点执行
# 替换 x.x.x.x 为 master 节点实际 IP(请使用内网 IP)
# export 命令只在当前 shell 会话中有效,开启新的 shell 窗口后,如果要继续安装过程,请重新执行此处的 export 命令
export MASTER_IP=192.168.11.32
# 替换 apiserver.demo 为 您想要的 dnsName
export APISERVER_NAME=apiserver.demo
# Kubernetes 容器组所在的网段,该网段安装完成后,由 kubernetes 创建,事先并不存在于您的物理网络中
export POD_SUBNET=10.100.0.1/16
echo "${MASTER_IP}    ${APISERVER_NAME}" >> /etc/hosts
curl -sSL https://kuboard.cn/install-script/v1.19.x/init_master.sh | sh -s 1.19.5


  • 检查Master启动状态


# 只在 master 节点执行
# 执行如下命令,等待 3-10 分钟,直到所有的容器组处于 Running 状态
watch kubectl get pod -n kube-system -o wide
# 查看 master 节点初始化结果
kubectl get nodes -o wide


Ps:如果出现NotReady的情况执行(最新版本的BUG,1.19一般没有)

docker pull quay.io/coreos/flannel:v0.10.0-amd64 
mkdir -p /etc/cni/net.d/
cat <<EOF> /etc/cni/net.d/10-flannel.conf
{"name":"cbr0","type":"flannel","delegate": {"isDefaultGateway": true}}
EOF
mkdir /usr/share/oci-umount/oci-umount.d -p
mkdir /run/flannel/
cat <<EOF> /run/flannel/subnet.env
FLANNEL_NETWORK=172.100.0.0/16
FLANNEL_SUBNET=172.100.1.0/24
FLANNEL_MTU=1450
FLANNEL_IPMASQ=true
EOF
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/v0.9.1/Documentation/kube-flannel.yml


安装网络服务插件

export POD_SUBNET=10.100.0.0/16
kubectl apply -f https://kuboard.cn/install-script/v1.22.x/calico-operator.yaml
wget https://kuboard.cn/install-script/v1.22.x/calico-custom-resources.yaml
sed -i "s#192.168.0.0/16#${POD_SUBNET}#" calico-custom-resources.yaml
kubectl apply -f calico-custom-resources.yaml


初始化worker节点

  • 获取Join命令参数,在Master节点执行
# 只在 master 节点执行
kubeadm token create --print-join-command


获取命令

4.3.png


在worker节点初始化

# 只在 worker 节点执行
# 替换 x.x.x.x 为 master 节点的内网 IP
export MASTER_IP=192.168.11.32
# 替换 apiserver.demo 为初始化 master 节点时所使用的 APISERVER_NAME
export APISERVER_NAME=apiserver.demo
echo "${MASTER_IP}    ${APISERVER_NAME}" >> /etc/hosts
# 替换为 master 节点上 kubeadm token create 命令的输出
kubeadm join apiserver.demo:6443 --token vwfilu.3nhndohc5gn1jv9k     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:22ff15cabfe87ab48a7db39b3bbf986fee92ec92eb8efc7fe9b0abe2175ff0c2


检查最终运行效果

  • 在 master 节点上执行
# 只在 master 节点执行
kubectl get nodes -o wide


Ps:如果出现NotReady的情况执行(最新版本的BUG,1.19一般没有)

docker pull quay.io/coreos/flannel:v0.10.0-amd64 
mkdir -p /etc/cni/net.d/
cat <<EOF> /etc/cni/net.d/10-flannel.conf
{"name":"cbr0","type":"flannel","delegate": {"isDefaultGateway": true}}
EOF
mkdir /usr/share/oci-umount/oci-umount.d -p
mkdir /run/flannel/
cat <<EOF> /run/flannel/subnet.env
FLANNEL_NETWORK=172.100.0.0/16
FLANNEL_SUBNET=172.100.1.0/24
FLANNEL_MTU=1450
FLANNEL_IPMASQ=true
EOF
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/v0.9.1/Documentation/kube-flannel.yml


输出结果如下所示:

[root@k8smaster ~]# kubectl get nodes

搭建成功效果

4.4.png


安装Kuboard管理K8s集群

  • 安装Kuboard

kubectl apply -f https://addons.kuboard.cn/kuboard/kuboard-v3.yaml
# 您也可以使用下面的指令,唯一的区别是,该指令使用华为云的镜像仓库替代 docker hub 分发 Kuboard 所需要的镜像
# kubectl apply -f https://addons.kuboard.cn/kuboard/kuboard-v3-swr.yaml


  • 查看启动情况
watch kubectl get pods -n kuboard


  • 查看效果

4.5.png


  • 在浏览器中打开链接 http://your-node-ip-address:30080

首页

4.6.png


  • 输入初始用户名和密码,并登录

  • 用户名: admin
  • 密码: Kuboard123


首页效果


4.7.png

相关实践学习
通过Ingress进行灰度发布
本场景您将运行一个简单的应用,部署一个新的应用用于新的发布,并通过Ingress能力实现灰度发布。
容器应用与集群管理
欢迎来到《容器应用与集群管理》课程,本课程是“云原生容器Clouder认证“系列中的第二阶段。课程将向您介绍与容器集群相关的概念和技术,这些概念和技术可以帮助您了解阿里云容器服务ACK/ACK Serverless的使用。同时,本课程也会向您介绍可以采取的工具、方法和可操作步骤,以帮助您了解如何基于容器服务ACK Serverless构建和管理企业级应用。 学习完本课程后,您将能够: 掌握容器集群、容器编排的基本概念 掌握Kubernetes的基础概念及核心思想 掌握阿里云容器服务ACK/ACK Serverless概念及使用方法 基于容器服务ACK Serverless搭建和管理企业级网站应用
目录
相关文章
|
4天前
|
存储 Kubernetes 开发者
容器化时代的领航者:Docker 和 Kubernetes 云原生时代的黄金搭档
Docker 是一种开源的应用容器引擎,允许开发者将应用程序及其依赖打包成可移植的镜像,并在任何支持 Docker 的平台上运行。其核心概念包括镜像、容器和仓库。镜像是只读的文件系统,容器是镜像的运行实例,仓库用于存储和分发镜像。Kubernetes(k8s)则是容器集群管理系统,提供自动化部署、扩展和维护等功能,支持服务发现、负载均衡、自动伸缩等特性。两者结合使用,可以实现高效的容器化应用管理和运维。Docker 主要用于单主机上的容器管理,而 Kubernetes 则专注于跨多主机的容器编排与调度。尽管 k8s 逐渐减少了对 Docker 作为容器运行时的支持,但 Doc
41 5
容器化时代的领航者:Docker 和 Kubernetes 云原生时代的黄金搭档
|
15天前
|
关系型数据库 MySQL Docker
《docker高级篇(大厂进阶):5.Docker-compose容器编排》包括是什么能干嘛去哪下、Compose核心概念、Compose使用三个步骤、Compose常用命令、Compose编排微服务
《docker高级篇(大厂进阶):5.Docker-compose容器编排》包括是什么能干嘛去哪下、Compose核心概念、Compose使用三个步骤、Compose常用命令、Compose编排微服务
75 24
|
17天前
|
关系型数据库 MySQL Docker
《docker高级篇(大厂进阶):5.Docker-compose容器编排》包括是什么能干嘛去哪下、Compose核心概念、Compose使用三个步骤、Compose常用命令、Compose编排微服务
《docker高级篇(大厂进阶):5.Docker-compose容器编排》包括是什么能干嘛去哪下、Compose核心概念、Compose使用三个步骤、Compose常用命令、Compose编排微服务
96 6
|
1月前
|
Kubernetes Cloud Native 微服务
云原生入门与实践:Kubernetes的简易部署
云原生技术正改变着现代应用的开发和部署方式。本文将引导你了解云原生的基础概念,并重点介绍如何使用Kubernetes进行容器编排。我们将通过一个简易的示例来展示如何快速启动一个Kubernetes集群,并在其上运行一个简单的应用。无论你是云原生新手还是希望扩展现有知识,本文都将为你提供实用的信息和启发性的见解。
|
1月前
|
Kubernetes Cloud Native 开发者
云原生入门:Kubernetes的简易指南
【10月更文挑战第41天】本文将带你进入云原生的世界,特别是Kubernetes——一个强大的容器编排平台。我们将一起探索它的基本概念和操作,让你能够轻松管理和部署应用。无论你是新手还是有经验的开发者,这篇文章都能让你对Kubernetes有更深入的理解。
|
1月前
|
运维 Kubernetes Cloud Native
云原生技术入门:Kubernetes和Docker的协同工作
【10月更文挑战第43天】在云计算时代,云原生技术成为推动现代软件部署和运行的关键力量。本篇文章将带你了解云原生的基本概念,重点探讨Kubernetes和Docker如何协同工作以支持容器化应用的生命周期管理。通过实际代码示例,我们将展示如何在Kubernetes集群中部署和管理Docker容器,从而为初学者提供一条清晰的学习路径。
|
1月前
|
Kubernetes 负载均衡 Cloud Native
探索Kubernetes:云原生应用的基石
探索Kubernetes:云原生应用的基石
|
1月前
|
Kubernetes Cloud Native 云计算
云原生入门:Kubernetes 和容器化基础
在这篇文章中,我们将一起揭开云原生技术的神秘面纱。通过简单易懂的语言,我们将探索如何利用Kubernetes和容器化技术简化应用的部署和管理。无论你是初学者还是有一定经验的开发者,本文都将为你提供一条清晰的道路,帮助你理解和运用这些强大的工具。让我们从基础开始,逐步深入了解,最终能够自信地使用这些技术来优化我们的工作流程。
|
2天前
|
Prometheus Kubernetes 监控
OpenAI故障复盘 - 阿里云容器服务与可观测产品如何保障大规模K8s集群稳定性
聚焦近日OpenAI的大规模K8s集群故障,介绍阿里云容器服务与可观测团队在大规模K8s场景下我们的建设与沉淀。以及分享对类似故障问题的应对方案:包括在K8s和Prometheus的高可用架构设计方面、事前事后的稳定性保障体系方面。
|
4天前
|
Kubernetes 网络协议 应用服务中间件
Kubernetes Ingress:灵活的集群外部网络访问的利器
《Kubernetes Ingress:集群外部访问的利器-打造灵活的集群网络》介绍了如何通过Ingress实现Kubernetes集群的外部访问。前提条件是已拥有Kubernetes集群并安装了kubectl工具。文章详细讲解了Ingress的基本组成(Ingress Controller和资源对象),选择合适的版本,以及具体的安装步骤,如下载配置文件、部署Nginx Ingress Controller等。此外,还提供了常见问题的解决方案,例如镜像下载失败的应对措施。最后,通过部署示例应用展示了Ingress的实际使用方法。
21 2

热门文章

最新文章