1.1.概念

kubernetes（通常稱為k8s）用於自動部署、擴展和管理容器化應用程序的開源系統。它旨在提供“跨主機集群的自動部署、擴展以及運行應用程序容器的平臺”。支持一系列容器工具 ，包括Docker等。

1.2.特點

1）可移植：支持公有雲、私有雲、混合雲、多重雲

2）可擴展：模塊化、插件化、可掛載、可組合

3）自動化：自動部署、自動重啟、自動復制、自動伸縮/擴展

4）快速部署應用，快速擴展應用

5）無縫對接新的應用功能

6）節約資源、優化硬件資源的使用

2.kubernetes中的相關概念

2.1.Cluster

計算、存儲和網絡資源的集合，Kubernetes利用這些資源運行各種基於容器的應用

2.2Master

是Cluster的大腦，主要職責是調度，即決定將應用放在哪裏運行。Master運行Linux操作系統，可以是物理機或者虛擬機。為了是實現高可用，可以運行多個Master。

2.3Node

職責是運行容器應用。Node 由 Master 管理，Node 負責監控並匯報容器的狀態，並根據 Master 的要求管理容器的生命周期。Node 運行在 Linux 操作系統，可以是物理機或者是虛擬機。

2.4Pod

Pod 是 Kubernetes 的最小工作單元。每個 Pod 包含一個或多個容器。Pod 中的容器會作為一個整體被 Master 調度到一個 Node 上運行。

2.5Controller

Kubernetes 通常不會直接創建 Pod，而是通過 Controller 來管理 Pod 的。Controller 中定義了 Pod 的部署特性，比如有幾個副本，在什麽樣的 Node 上運行等。為了滿足不同的業務場景，Kubernetes 提供了多種 Controller，包括 Deployment、ReplicaSet、DaemonSet、StatefuleSet、Job 等，

Deployment 是最常用的 Controller，比如前面在線教程中就是通過創建 Deployment 來部署應用的。Deployment 可以管理 Pod 的多個副本，並確保 Pod 按照期望的狀態運行。

ReplicaSet 實現了 Pod 的多副本管理。使用 Deployment 時會自動創建 ReplicaSet，也就是說 Deployment 是通過 ReplicaSet 來管理 Pod 的多個副本，我們通常不需要直接使用 ReplicaSet。

DaemonSet 用於每個 Node 最多只運行一個 Pod 副本的場景。正如其名稱所揭示的，DaemonSet 通常用於運行 daemon。

StatefuleSet 能夠保證 Pod 的每個副本在整個生命周期中名稱是不變的。而其他 Controller 不提供這個功能，當某個 Pod 發生故障需要刪除並重新啟動時，Pod 的名稱會發生變化。同時 StatefuleSet 會保證副本按照固定的順序啟動、更新或者刪除。

Job 用於運行結束就刪除的應用。而其他 Controller 中的 Pod 通常是長期持續運行。

3.kubernetes核心組件

3.1組件組成

3.2組件架構圖

4.kubernetes分層

4.1分層架構

4.2分層說明

5.部署K8s集群

5.1環境準備

[root@KVM ~]# cat /etc/redhat-release

CentOS Linux release 7.4.1708 (Core)

[root@KVM ~]# uname -r

3.10.0-693.el7.x86_64

[root@KVM ~]# getenforce

Disabled

[root@KVM ~]# systemctl status firewalld.service

● firewalld.service - firewalld - dynamic firewall daemon

Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/firewalld.service; disabled; vendor preset: enabled)

Active: inactive (dead)

Docs: man:firewalld(1)

5.2主機IP規劃

5.3安裝docker（所有節點）

5.3.1.安裝輔助包

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

5.3.2 創建docker源

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

yum makecache fast

5.3.3安裝docker

yum install -y docker-ce-17.03.2.ce-1.el7.centos docker-ce-selinux-17.03.2.ce-1.el7.centos

5.3.4啟動docker

systemctl enable docker && systemctl start docker

5.4關閉防火墻，關閉selinux（所有節點）

5.5關閉swap（所有節點）

[root@k8s-master ~]# swapoff -a

[root@k8s-master ~]# cat /etc/fstab

#

# /etc/fstab

# Created by anaconda on Thu Apr 19 20:09:56 2018

#

# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'

# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info

#

/dev/mapper/centos-root / xfs defaults 0 0

UUID=bef47783-f47e-49a4-ba44-74ee4cbc8606 /boot xfs defaults 0 0

#/dev/mapper/centos-swap swap swap defaults 0 0

5.6配置k8s路由（所有節點）

[root@k8s-master ~]# cat /etc/sysctl.d/k8s.conf

net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1

net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1

[root@k8s-master ~]# sysctl --system

5.7安裝k8s組件（所有節點）

5.7.1創建k8s源

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=1

gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg

EOF

5.7.2安裝組件

yum install -y kubeadm kubectl kubelet

由於作者所使用的網絡無法×××，因此將相關鏡像與安裝包打包上傳到虛擬機，使用rpm安裝。

rpm -ivh socat-1.7.3.2-2.el7.x86_64.rpm

rpm -ivh kubernetes-cni-0.6.0-0.x86_64.rpm kubelet-1.9.9-9.x86_64.rpm

rpm -ivh kubectl-1.9.0-0.x86_64.rpm

rpm -ivh kubeadm-1.9.0-0.x86_64.rpm

裝載k8s鏡像

docker load -i /root/k8s/docker_images/*.tar

5.7.3啟動kubelet並設置自啟動（只在master節點操作）

[root@k8s-master ~]# systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet

如果啟動報錯,解決方案

[root@k8s-master ~]# docker info | grep Cgroup

Cgroup Driver: cgroupfs

[root@k8s-master ~]# cat /etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf

[Service]

Environment="KUBELET_KUBECONFIG_ARGS=--bootstrap-kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.conf"

Environment="KUBELET_SYSTEM_PODS_ARGS=--pod-manifest-path=/etc/kubernetes/manifests --allow-privileged=true"

Environment="KUBELET_NETWORK_ARGS=--network-plugin=cni --cni-conf-dir=/etc/cni/net.d --cni-bin-dir=/opt/cni/bin"

Environment="KUBELET_DNS_ARGS=--cluster-dns=10.96.0.10 --cluster-domain=cluster.local"

Environment="KUBELET_AUTHZ_ARGS=--authorization-mode=Webhook --client-ca-file=/etc/kubernetes/pki/ca.crt"

Environment="KUBELET_CADVISOR_ARGS=--cadvisor-port=0"

Environment="KUBELET_CGROUP_ARGS=--cgroup-driver=cgroupfs"

Environment="KUBELET_CERTIFICATE_ARGS=--rotate-certificates=true --cert-dir=/var/lib/kubelet/pki"

ExecStart=

ExecStart=/usr/bin/kubelet $KUBELET_KUBECONFIG_ARGS $KUBELET_SYSTEM_PODS_ARGS $KUBELET_NETWORK_ARGS $KUBELET_DNS_ARGS $KUBELET_AUTHZ_ARGS $KUBELET_CADVISOR_ARGS $KUBELET_CGROUP_ARGS $KUBELET_CERTIFICATE_ARGS $KUBELET_EXTRA_ARGS

5.8設置各個節點的hosts

cat /etc/hosts

10.0.0.11 k8s-master

10.0.0.12 k8s-node-1

10.0.0.13 k8s-node-2

5.9在master節點設置ssl(參考文檔：http://blog.51cto.com/13520761/2095798)

ssh-keygen

ssh-copy-id k8s-node-1

ssh-copy-id k8s-node-2

5.10初始化（只在master節點操作）

[root@k8s-master ~]# kubeadm init --apiserver-advertise-address=10.0.0.11 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --kubernetes-version=v1.9.0

5.11驗證k8s安裝

[root@k8s-master ~]# kubeadm version

部署K8S集群