云计算简介及Kubernetes云平台搭建

IaaS（Infrastructure as a Server）
PaaS（Platform as a Server）
SaaS（Software as a Server）
图形解析：
没有云计算时，我们需要做的是最左边绿色部分（即所有事）
当我们引入IaaS，下面棕色部分的东西就交给了云平台，上面绿色部分自己处理（即提供诸如网络、存储等硬件设施）
当我们引入PaaS，由图可知，我们只用自己部署软件服务。
当我们引入SaaS，我们可以使用云提供者开发的软件，这些软件一般来说都是对现有开源，免费软件进行了二次开发的，具有更高的性能，更强大的支持和优化。像SaaS，我们基本上只用提供网站代码即可。其他维护什么都不用自己干。

更形象的说明请见博客： https://blog.csdn.net/weixin_44571270/article/details/89737883

（2）以服务对象分类

公有云
私有云
混合云

3、Kubernetes入门

1、Kubernetes是干什么的？
Kubernetes又称k8s，因其中间有8个字母而命名。它是一个自动化容器管理平台。天生就是为管理docker容器而诞生的。使用Kubernetes可以实现如下功能：

自动化容器的部署和复制；
随时扩展或收缩容器规模；
将容器组织成组，并且提供容器间的负载均衡；
很容易地升级应用程序容器的新版本；
提供容器弹性，如果容器失效就替换它等。

2、Kubernetes平台组件
Kubernetes集群中主要存在两种类型的节点：master、minion节点，Minion节点为运行 Docker容器的节点，负责和节点上运行的 Docker 进行交互，并且提供了代理功能。master主要是管理大量的分布式的minion节点。

Kubelect Master：Master节点负责对外提供一系列管理集群的API接口，并且通过和 Minion节点交互来实现对集群的操作管理。
Apiserver：用户和 kubernetes 集群交互的入口，封装了核心对象的增删改查操作，提供了 RESTFul 风格的API 接口，通过etcd来实现持久化并维护对象的一致性。
Scheduler：负责集群资源的调度和管理，例如当有 pod 异常退出需要重新分配机器时，scheduler通过一定的调度算法从而找到最合适的节点。
Controller-manager：主要是用于保证 replication Controller 定义的复制数量和实际运行的pod 数量一致，另外还保证了从 service 到 pod 的映射关系总是最新的。
Kubelet：运行在 minion节点，负责和节点上的Docker交互，例如启停容器，监控运行状态等。
Proxy：运行在 minion 节点，负责为 pod 提供代理功能，会定期从 etcd 获取 service 信息，并根据service 信息通过修改 iptables来实现流量转发（最初的版本是直接通过程序提供转发功能，效率较低。），将流量转发到要访问的 pod 所在的节点上去。
Etcd：etcd 是一个分布式一致性k-v存储系统数据库，可用于服务注册发现与共享配置储数据库，用来存储kubernetes的信息的,etcd组件作为一个高可用、强一致性的服务发现存储仓库，渐渐为开发人员所关注。在云计算时代，如何让服务快速透明地接入到计算集群中，如何让共享配置信息快速被集群中的所有机器发现，更为重要的是，如何构建这样一套高可用、安全、易于部署以及响应快速的服务集群，etcd的诞生就是为解决该问题。
Flannel：Flannel是CoreOS 团队针对 Kubernetes 设计的一个覆盖网（Overlay
Network）工具，Flannel 目的就是为集群中的所有节点重新规划 IP地址的使用规则，从而使得不同节点上的容器能够获得同属一个内网且不重复的 IP 地址，并让属于不同节点上的容器能够直接通过内网 IP通信。

二、Kubernetes云平台搭建

一般企业中，会有多个master节点，一般会做高可用，然后会有etcd分布式集群。但在我们学习技术时，便不需要这么复杂。最简单的架构体系，至少也需要两台或三台物理服务器。

搭建环境

在这里插入图片描述我这里采用了两台物理机。201为k8s master节点，200当minion节点，etcd做一台即可。在master节点上共用一台物理服务器。

搭建流程

1、安装前奏

#两个服务器都要执行以下命令：
setenforce 0
或者 sed -i '/SELINUX/s/enforcing/disabled/g' /etc/selinux/config
systemctl stop firewalld

#ntp时间同步，master节点和million节点需要时间一致
yum install ntp -y
ntpdate pool.ntp.org
systemctl start ntpd

2、Master节点安装

yum install kubernetes-master etcd -y

3、配置etcd

vim /etc/etcd/etcd.conf

在这里插入图片描述
注：2380端口是etcd服务器和etcd服务器之间通信的端口，又称分布式集群通信端口。
2379端口是提供HTTP AP服务，即通过该端口给client提供服务，这里是给master和minion节点提供服务的端口。
27.0.0.1:2379是为了本地执行etcd命令连接，172.16.193.201:2379是为了远程连接。

mkdir -pv /data/etcd
chown -R etcd.etcd /data/etcd

4、配置k8s

cd /etc/kubernetes/
ll

在这里插入图片描述
k8s安装完产生三个服务：

apiserver：统一命令（操作）入口
controller-manager:容器如果失效，会马上创建一个新容器，保证容器总数不变
scheduler:调度控制器，发现那个容器资源满了，会自动调度到其他容器。

再修改k8s config配置：
在这里插入图片描述启动三个服务：

5、minion节点安装

yum install kubernetes-node docker *rhsm* -y

6、配置k8s

k8s minion节点安装完产生两个服务：

kubelet：用与docker交互，发布命令、任务。也即是以后就不用docker run、docker ps等等了。就可以使用kubelet这个了。还可以在web界面创建运行容器。

在这里插入图片描述

proxy：SNAT、DNAT就是在这里做的。实现流量转发，具体过程目前还不清楚！

编辑k8s minion配置文件：

vim config

在这里插入图片描述启动两个服务：

7、master端查看minion节点

查看：
在这里插入图片描述删除minion节点：
增添minion节点：
只能重启k8s minion节点上的两个服务。

8、安装flannel

注：这个服务是为了给docker容器统一分配ip。

#这个flannel所有节点都要安装，无论master还是minion。
yum install flannel -y
vim /etc/sysconfig/flanneld

在这里插入图片描述

etcdctl mk /atomic.io/network/config '{"network":"172.17.0.0/16"}'
#             这个是key                     这个是value
systemctl start flanneld

安装了flannel服务的宿主机：
在这里插入图片描述
docker容器：

三、搭建k8s Dashboard UI界面

1、master节点要做的操作

（1）创建Dashboard-controller.yaml、Dashborad-service.yaml文件

touch Dashboard-controller.yaml

将下面内容写入文件：

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kube-system
  labels:
    k8s-app: kubernetes-dashboard
    kubernetes.io/cluster-service: "true"
spec:
  selector:
    matchLabels:
      k8s-app: kubernetes-dashboard
  template:
    metadata:
      labels:
        k8s-app: kubernetes-dashboard
      annotations:
        scheduler.alpha.kubernetes.io/critical-pod: ''
        scheduler.alpha.kubernetes.io/tolerations: '[{"key":"CriticalAddonsOnly", "operator":"Exists"}]'
    spec:
      containers:
      - name: kubernetes-dashboard
        image: bestwu/kubernetes-dashboard-amd64:v1.6.3
        resources:
          limits:
            cpu: 100m
            memory: 50Mi
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 50Mi
        ports:
        - containerPort: 9090
        args:
          - --apiserver-host=http://172.16.193.201:8080 #此处需要修改ip
        livenessProbe:
          httpGet:
            path: /
            port: 9090
          initialDelaySeconds: 30
          timeoutSeconds: 30

touch Dashboard-service.yaml

将下面内容写入文件：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kube-system
  labels:
    k8s-app: kubernetes-dashboard
    kubernetes.io/cluster-service: "true"
spec:
  selector:
    k8s-app: kubernetes-dashboard
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 9090

（2）修改apiserver配置文件

注：如果不去掉其中的ServiceAccount参数，api会拒绝访问UI界面。

#KUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission-control=NamespaceLifecycle,NamespaceExists,LimitRanger,SecurityContextDeny,ServiceAccount,ResourceQuota"
KUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission-control=NamespaceLifecycle,NamespaceExists,LimitRanger,SecurityContextDeny,ResourceQuota"

如果你是最后才发现做这一步的话。你需要修改后，重启apiserver，然后执行：

kubectl delete -f Dashboard-controller.yaml
kubectl delete -f Dashboard-service.yaml

2、minion节点上做的操作（此步骤可省略不要）

注：这一步可不要，在下一步会自己下载镜像。了解下为啥改名就行了，k8s版本和dashboard版本不能相差太大，所以不建议自己docker pull镜像！

下载pod-infrastructure、kubernetes-dashboard镜像：

docker pull docker.io/tianyebj/pod-infrastructure
docker pull docker.io/mirrorgooglecontainers/kubernetes-dashboard-amd64

#这个改名是因为Dashboard-controller.yaml文件中调用过这个镜像
docker tag docker.io/siriuszg/kubernetes-dashboard-amd64 bestwu/kubernetes-dashboard-amd64:v1.6.3

#这个改名是因为minion节点中的/etc/kubernetes/kubelet文件中调用过它
docker tag docker.io/tianyebj/pod-infrastructure registry.access.redhat.com/rhel7/pod-infrastructure

3、创建并运行镜像

kubectl create -f Dashboard-controller.yaml
kubectl create -f Dashboard-service.yaml
iptables -P FORWARD ACCEPT (全部节点都要配置)

报错：error: yaml: line 38: did not find expected key
这个错误害得我整了很久很久。
解决方法这两个文件中有空格没有打对。格式不对。重新复制以下。.json格式的文件严格要求格式，空格不能多一个，也不能少一个。

4、访问k8s UI界面

查看是否成功生成dashboard界面：

kubectl get pods -namespace kube-system

这个是失败：
在这里插入图片描述
出现错误，可以看日志：

kubectl logs kubernetes-dashboard-3584070908-vp0gl -n kube-system

这个是成功：
在这里插入图片描述成功！

围城必阙

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