2.6 环境初始化

下面 2.6.1 - 2.6.11 章节的执行步骤在三台机器上全部执行,截图只展示 mini1的内容！！！

2.6.1 检查操作系统的版本

# 此方式下安装 kubernetes 集群要求 Centos 版本要在 7.5 或之上
[root@mini1 ~]# cat /etc/redhat-release
CentOS Linux release 7.6.1810 (Core)

2.6.2 主机名解析

在 hosts 文件配置 IP 地址映射

# 主机名成解析 编辑三台服务器的/etc/hosts文件，添加下面内容
192.168.244.131 mini1
192.168.244.132 mini2
192.168.244.133 mini3

2.6.3 时间同步

kubernetes 要求集群中的节点时间必须精确一直，这里使用 chronyd 服务从网络同步时间

企业中建议配置内部的会见同步服务器

chronyd 安装教程如下：

# 启动chronyd服务
[root@mini1 ~]# yum install -y chrony
[root@mini1 ~]# systemctl start chronyd
[root@mini1 ~]# systemctl enable chronyd
[root@mini1 ~]# date

2.6.4 禁用 iptable 和 firewalld 服务

kubernetes和docker 在运行的中会产生大量的iptables规则，为了不让系统规则跟它们混淆，直接关闭系统的规则

# 1 关闭firewalld服务
[root@mini1 ~]# systemctl stop firewalld
[root@mini1 ~]# systemctl disable firewalld
# 2 关闭iptables服务
[root@mini1 ~]# systemctl stop iptables
[root@mini1 ~]# systemctl disable iptables

2.6.5 禁用 selinux

selinux 是 linux 系统一下的一个安全服务，如果不关闭它，在安装集群中会产生各种各样的奇葩问题

# 编辑 /etc/selinux/config 文件，修改SELINUX的值为disable
# 注意修改完毕之后需要重启linux服务
SELINUX=disabled

2.6.6 禁用 swap 分区

swap 分区值是虚拟内存分区，它的作用是物理内存使用完之后将磁盘空间虚拟成内存来使用，启用 swap 设备会对系统的性能产生非常负面的影响，因此 kubernetes 要求每个节点都要禁用 swap 设备，但是如果因为某些原因确实不能关闭 swap 分区，就需要在集群安装过程中通过明确的参数进行配置说明

# 编辑分区配置文件/etc/fstab，注释掉swap分区一行
# 注意修改完毕之后需要重启linux服务
vim /etc/fstab
注释掉 /dev/mapper/centos-swap swap
# /dev/mapper/centos-swap swap

2.6.7 修改 linux 的内核参数

# 修改 linux 的内核采纳数，添加网桥过滤和地址转发功能
# 编辑/etc/sysctl.d/kubernetes.conf文件，添加如下配置：
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
# 重新加载配置
[root@mini1 ~]# sysctl -p
# 加载网桥过滤模块
[root@mini1 ~]# modprobe br_netfilter
# 查看网桥过滤模块是否加载成功
[root@mini1 ~]# lsmod | grep br_netfilter

2.6.8 配置 ipvs 功能

在 Kubernetes 中 Service 有两种模型，一种是基于 iptables 的，一种是基于 ipvs 的，两者比较的话，ipvs的性能明显要高一些，但是如果要使用它，需要手动载入ipvs模块

# 1.安装ipset和ipvsadm
[root@mini1 ~]# yum install ipset ipvsadmin -y
# 2.添加需要加载的模块写入脚本文件
[root@mini1 ~]# cat <<EOF> /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
#!/bin/bash
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack_ipv4
EOF
# 3.为脚本添加执行权限
[root@mini1 ~]# chmod +x /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
# 4.执行脚本文件
[root@mini1 ~]# /bin/bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
# 5.查看对应的模块是否加载成功
[root@mini1 ~]# lsmod | grep -e -ip_vs -e nf_conntrack_ipv4
# 6.重启服务
[root@mini1 ~]# reboot

2.6.9 安装docker

# 1、切换镜像源
[root@mini1 ~]# wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
# 2、查看当前镜像源中支持的docker版本
[root@mini1 ~]# yum list docker-ce --showduplicates
# 3、安装特定版本的docker-ce
# 必须制定--setopt=obsoletes=0，否则yum会自动安装更高版本
[root@mini1 ~]# yum install --setopt=obsoletes=0 docker-ce-18.06.3.ce-3.el7 -y
# 4、添加一个配置文件
#Docker 在默认情况下使用 Vgroup Driver 为 cgroupfs，而 Kubernetes推荐使用 systemd 来替代 cgroupfs
[root@mini1 ~]# mkdir /etc/docker
[root@mini1 ~]# cat <<EOF> /etc/docker/daemon.json
{
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "registry-mirrors": ["https://kn0t2bca.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
# 5、启动 dokcer
[root@mini1 ~]# systemctl restart docker
[root@mini1 ~]# systemctl enable docker

2.6.10 安装Kubernetes组件

# 1、由于 kubernetes 的镜像在国外，速度比较慢，这里切换成国内的镜像源
# 2、添加下面的配置
[root@mini1 ~]# 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
[root@mini1 ~]# yum install -y   kubectl-1.17.4-0 kubeadm-1.17.4-0 kubelet-1.17.4-0
# 4、配置kubelet的cgroup
#vim /etc/sysconfig/kubelet, 添加下面的配置
KUBELET_CGROUP_ARGS="--cgroup-driver=systemd"
KUBE_PROXY_MODE="ipvs"
# 5、设置kubelet开机自启
[root@mini1 ~]# systemctl enable kubelet

2.6.11 准备集群镜像

# 在安装 kubernetes 集群之前，必须要提前准备好集群需要的镜像，所需镜像可以通过下面命令查看
[root@mini1 ~]# kubeadm config images list
# 下载镜像
# 此镜像 kubernetes 的仓库中，由于网络原因，无法连接，下面提供了一种替换方案
[root@mini1 ~]# images=(
  kube-apiserver:v1.17.4
  kube-controller-manager:v1.17.4
  kube-scheduler:v1.17.4
  kube-proxy:v1.17.4
  pause:3.1
  etcd:3.4.3-0
  coredns:1.6.5
)
[root@mini1 ~]# for imageName in ${images[@]};do
  docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/$imageName
  docker tag registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/$imageName k8s.gcr.io/$imageName
  docker rmi registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/$imageName 
done

使用 docker images 查看一下下载的镜像。

2.6.12 集群初始化

下面的操作只需要在 mini1 节点上执行即可

# 创建集群
[root@mini1 ~]# kubeadm  reset init \
  --kubernetes-version v1.17.4 \
  --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
  --service-cidr=10.96.0.0/12 \
  --apiserver-advertise-address=192.168.244.131

上面的步骤执行完后，当看到如下截图，证明 kubernetes 控制面板已经初始化成功！

紧接着，在 mini1 主节点执行下面的操作

# 创建必要文件
[root@mini1 ~]# mkdir -p $HOME/.kube
[root@mini1 ~]# sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
[root@mini1 ~]# sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

下面的操作只需要在 mini2，mini3 node 节点上执行即可

# 1.先在主节点 mini1 生成 token，然后复制生成的token
[root@mini1 ~]# kubeadm token create --print-join-command
#2.查询一下其他 node 节点端口是否占用
[root@mini2 ~]# lsof -i:10250
[root@mini3 ~]# lsof -i:10250
#3. 杀死占用的端口进程
[root@mini2 ~]# kill -9  xx
[root@mini3 ~]# kill -9  xx
#4.复制 mini1 生成的 token 在mini2、mini3 节点执行
# 5 在 mini1 master 节点上查看节点信息
[root@mini1 ~]# kubectl get nodes

截图如下：上面执行的那些命令的含义是将 mini2,mini3 node 节点添加到主节点中

从上述截图，我们可以看到 mini1、mini2、mini3 三个节点的网络状态都是 NotReady 状态，还不能通信，所以我们需要安装网络插件进行节点间通信。

2.6.13 安装网络插件，

只在 mini1 节点操作即可,插件使用的是DaemonSet 控制器，它会在每个节点上运行。

（1）下载 kube-flannel.yml 文件

wget https://github.com/flannel-io/flannel/tree/master/Documentation/kube-flannel.yml

（2）将文件导出来，修改文件中 quay.io 仓库为 quay-mirror.qiniu.com

（3）使用配置文件启动 fannel

kubectl apply -f kube-flannel.yml

（4）查看集群状态是否已经是Ready, 若是Ready，则执行 2.7 操作。如不是执行后面几步

# 查看集群状态
[root@mini1 ~]# kubectl get nodes

（5）查看pod运行状态

# 生成 新的token
[root@mini1 ~]# kubectl get pod -n kube-system  -o wide

发现 flannel 状态为 Init:ImagePullBackOff，根据此教程进行修改

https://www.cnblogs.com/pyxuexi/p/14288591.html

等待它安装完毕发现已经是集群的状态已经是 Ready

2.7 集群测试

2.7.1 创建一个nginx服务

kubectl create deployment nginx  --image=nginx:latest -alpine

2.7.2 暴露端口

kubectl expose deploy nginx  --port=80 --target-port=80  --type=NodePort

2.7.3 查看服务

kubectl get pod
kubectl get svc

2.7.4 查看 pod

在浏览器登录创建的 Nginx 服务，查看是否成功。

192.168.244.131:30886

3. 资源管理

3.1 资源管理介绍

在 kubernetes 中，所有的内容 都抽象为资源，用户需要通过操作资源来管理 kubernetes。

kubernetes 的本质上就是一个集群系统，用户可以在集群中部署各种服务，所谓的部署服务，其实就是在 kubernetes 集群中运行一个个的容器，并将指定的程序跑在容器中。

kubernetes 的最小管理单元是 pod 而不是容器，所以只能将容器放在Pod中，而 kubernetes 一般也不会直接管理 Pod，而是通过Pod控制器来管理 Pod 的。

Pod 可以提供服务之后，就要考虑如何访问 Pod 中服务，kubernetes 提供了Service资源实现这个功能。

当然，如果 Pod 中程序的数据需要持久化，kubernetes 还提供了各种存储系统。

学习 kubernetes 的核心，就是学习如何对集群上的Pod、Pod 控制器、Service、存储等各种资源进行操作

3.2 YAML 语言介绍

YAML 是一个类似 XML、JSON 的标记性语言。它强调以数据为中心，并不是以标识语言为重点。因而 YAML 本身的定义比较简单，号称"一种人性化的数据格式语言"。

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: dev

YAML 的语法比较简单，主要有下面几个：

大小写敏感
使用缩进表示层级关系
缩进不允许使用 tab，只允许空格( 低版本限制 )
缩进的空格数不重要，只要相同层级的元素左对齐即可
'#'表示注释

YAML 支持以下几种数据类型：

纯量：单个的、不可再分的值
对象：键值对的集合，又称为映射（mapping）/ 哈希（hash） / 字典（dictionary）
数组：一组按次序排列的值，又称为序列（sequence） / 列表（list）

# 纯量, 就是指的一个简单的值，字符串、布尔值、整数、浮点数、Null、时间、日期
# 1 布尔类型
c1: true (或者True)
# 2 整型
c2: 234
# 3 浮点型
c3: 3.14
# 4 null类型 
c4: ~  # 使用~表示null
# 5 日期类型
c5: 2018-02-17    # 日期必须使用ISO 8601格式，即yyyy-MM-dd
# 6 时间类型
c6: 2018-02-17T15:02:31+08:00  # 时间使用ISO 8601格式，时间和日期之间使用T连接，最后使用+代表时区
# 7 字符串类型
c7: three     # 简单写法，直接写值 , 如果字符串中间有特殊字符，必须使用双引号或者单引号包裹 
c8: line1
    line2     # 字符串过多的情况可以拆成多行，每一行会被转化成一个空格

# 对象
# 形式一(推荐):
lyz:
  age: 27
  address: hangzhou
# 形式二(了解):
lyz: {age: 27,address: hangzhou}

# 数组
# 形式一(推荐):
address:
  - 顺义
  - 昌平  
# 形式二(了解):
address: [顺义,昌平]

小提示：

1 书写 yaml 切记: 后面要加一个空格

2 如果需要将多段 yaml 配置放在一个文件中，中间要使用---分隔

3 下面是一个 yaml 转 json 的网站，可以通过它验证 yaml 是否书写正确

https://www.json2yaml.com/convert-yaml-to-json

3.3 资源管理方式

命令式对象管理：直接使用命令去操作kubernetes资源

kubectl run nginx-pod --image=nginx:1.17.1 --port=80

命令式对象配置：通过命令配置和配置文件去操作 kubernetes 资源

kubectl create/patch -f nginx-pod.yaml

声明式对象配置：通过 apply 命令和配置文件去操作 kubernetes 资源

kubectl apply -f nginx-pod.yaml

3.3.1 命令式对象管理

kubectl命令

kubectl是kubernetes集群的命令行工具，通过它能够对集群本身进行管理，并能够在集群上进行容器化应用的安装部署。kubectl命令的语法如下：

kubectl [command] [type] [name] [flags]

comand：指定要对资源执行的操作，例如create、get、delete

type：指定资源类型，比如deployment、pod、service

name：指定资源的名称，名称大小写敏感

flags：指定额外的可选参数

# 查看所有pod
kubectl get pod 
# 查看某个pod
kubectl get pod pod_name
# 查看某个pod,以yaml格式展示结果
kubectl get pod pod_name -o yaml

资源类型

kubernetes中所有的内容都抽象为资源，可以通过下面的命令进行查看:

kubectl api-resources

经常使用的操作有下面这些：

操作

kubernetes允许对资源进行多种操作，可以通过--help查看详细的操作命令

kubectl --help

3.3.2 命令式对象配置

命令式对象配置就是使用命令配合配置文件一起来操作 kubernetes 资源。

1）创建一个nginxpod.yaml，内容如下：

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: dev
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginxpod
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx-containers
    image: nginx:latest

2）执行create命令，创建资源：

[root@mini1 ~]# kubectl create -f nginxpod.yaml
namespace/dev created
pod/nginxpod created

此时发现创建了两个资源对象，分别是namespace和pod

3）执行get命令，查看资源：

[root@mini1 ~]#  kubectl get -f nginxpod.yaml
NAME            STATUS   AGE
namespace/dev   Active   18s
NAME            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/nginxpod    1/1     Running   0          17s

这样就显示了两个资源对象的信息

4）执行delete命令，删除资源：

[root@mini1 ~]# kubectl delete -f nginxpod.yaml
namespace "dev" deleted
pod "nginxpod" deleted

此时发现两个资源对象被删除了

总结:
    命令式对象配置的方式操作资源，可以简单的认为：
    命令  +  yaml 配置文件（里面是命令需要的各种参数）

3.3.3 声明式对象配置

声明式对象配置跟命令式对象配置很相似，但是它只有一个命令 apply。

# 首先执行一次kubectl apply -f yaml文件，发现创建了资源
[root@mini1 ~]#  kubectl apply -f nginxpod.yaml
namespace/dev created
pod/nginxpod created
# 再次执行一次kubectl apply -f yaml文件，发现说资源没有变动
[root@mini1 ~]#  kubectl apply -f nginxpod.yaml
namespace/dev unchanged
pod/nginxpod unchanged

总结:
    其实声明式对象配置就是使用apply描述一个资源最终的状态（在yaml中定义状态）
    使用apply操作资源：
        如果资源不存在，就创建，相当于 kubectl create
        如果资源已存在，就更新，相当于 kubectl patch

扩展：kubectl 可以在 node 节点上运行吗 ?

kubectl 的运行是需要进行配置的，它的配置文件是 $HOME/.kube，如果想要在 node 节点运行此命令，需要将 master 上的.kube文件复制到 node 节点上，即在 master 节点上执行下面操作：

[root@mini1 ~]# scp -r /root/.kube 192.168.244.132:/root/
[root@mini1 ~]# scp -r /root/.kube 192.168.244.133:/root/

使用推荐: 三种方式应该怎么用 ?

创建/更新资源使用声明式对象配置 kubectl apply -f XXX.yaml

删除资源使用命令式对象配置 kubectl delete -f XXX.yaml

查询资源使用命令式对象管理 kubectl get(describe) 资源名称

史上最全干货！Kubernetes 原理+实战总结（全文6万字，90张图，100个知识点）（中）

2.6 环境初始化

2.6.1 检查操作系统的版本

2.6.2 主机名解析

2.6.3 时间同步

2.6.4 禁用 iptable 和 firewalld 服务

2.6.5 禁用 selinux

2.6.6 禁用 swap 分区

2.6.7 修改 linux 的内核参数

2.6.8 配置 ipvs 功能

2.6.9 安装docker

2.6.10 安装Kubernetes组件

2.6.11 准备集群镜像

2.6.12 集群初始化

2.6.13 安装网络插件，

2.7 集群测试

2.7.1 创建一个nginx服务

2.7.2 暴露端口

2.7.3 查看服务

2.7.4 查看 pod

3. 资源管理

3.1 资源管理介绍

3.2 YAML 语言介绍

3.3 资源管理方式

3.3.1 命令式对象管理

3.3.2 命令式对象配置

3.3.3 声明式对象配置

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2.6.5 禁用 selinux

2.6.6 禁用 swap 分区

2.6.7 修改 linux 的内核参数

2.6.8 配置 ipvs 功能

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2.6.13 安装网络插件，

2.7 集群测试

2.7.1 创建一个nginx服务

2.7.2 暴露端口

2.7.3 查看服务

2.7.4 查看 pod

3. 资源管理

3.1 资源管理介绍

3.2 YAML 语言介绍

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3.3.2 命令式对象配置

3.3.3 声明式对象配置

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