【云原生|K8s系列第2篇】：使用MiniKube创建第一个K8s集群

前言

本文是K8s系列第二篇，前面已经写了许多篇关于云原生的系列专栏文章，感兴趣的同学可以通过任意门：云原生专栏 进行访问。

本期文章的目标：

• 了解 Kubernetes 集群。
• 了解 MiniKube。
• 使用 MiniKube创建第一个Kubernetes集群~

1、K8s集群介绍

Kubernetes 协调一个高可用计算机集群，每个计算机作为独立单元互相连接工作。 Kubernetes 中的抽象允许将容器化的应用部署到集群，而无需将它们绑定到某个特定的独立计算机。为了使用这种新的部署模型，应用需要以将应用与单个主机分离的方式打包：它们需要被容器化。与过去的那种应用直接以包的方式深度与主机集成的部署模型相比，容器化应用更灵活、更可用。 Kubernetes 以更高效的方式跨集群自动分发和调度应用容器。 Kubernetes 是一个开源平台，并且可应用于生产环境。

一个 Kubernetes 集群包含两种类型的资源:

• Master 调度整个集群
• Nodes 负责运行应用

Master 负责管理整个集群。 Master 协调集群中的所有活动，例如调度应用、维护应用的所需状态、应用扩容以及推出新的更新。

Node 是一个虚拟机或者物理机，它在 Kubernetes 集群中充当工作机器的角色 每个Node都有 Kubelet , 它管理 Node 而且是 Node 与 Master 通信的代理。 Node 还应该具有用于​​处理容器操作的工具，例如 Docker 。处理生产级流量的 Kubernetes 集群至少应具有三个 Node，因为如果一个 Node 出现故障其对应的 etcd 成员和控制平面实例都会丢失，并且冗余会受到影响。

在 Kubernetes 上部署应用时，告诉 Master 启动应用容器。 Master 就编排容器在集群的 Node 上运行。 Node 使用 Master 暴露的 Kubernetes API 与 Master 通信。终端用户也可以使用 Kubernetes API 与集群交互。

Kubernetes 既可以部署在物理机上也可以部署在虚拟机上。你可以使用 Minikube 开始部署 Kubernetes 集群。

2、MiniKube是什么

Kubernetes 既可以部署在物理机上也可以部署在虚拟机上。可以使用 Minikube 开始部署 Kubernetes 集群。

• Minikube 是一种轻量级的 Kubernetes 实现，可在本地计算机上创建 VM 并部署仅包含一个节点的简单集群。Minikube 可用于 Linux ， macOS 和 Windows 系统。Minikube CLI提供了用于引导集群工作的多种操作，包括启动、停止、查看状态和删除。

实际上，MiniKube中，Master 节点与其它节点合为一体，而整体则通过宿主机上的 kubectl 进行管理，这样可以更加节省资源。

3、MiniKube运作原理

上图中的A/B/C/D分别为：

• A: Minikube 在PC本地生成 kubeconfig 配置文件
• B: Minikube 在虚拟环境中创建 Minikube 虚拟机
• C: Minikube 在虚拟机中构建 Kubernetes
• D: Kubectl 通过 kubeconfig 对虚机中的 Kubernetes 进行管理

4、使用MiniKube创建K8s集群

1.建立并运行集群

假设已经成功安装好了MniKube，现在进行检查MiniKube版本：

$ minikube version

启动MiniKube：

minikube start

2.使用命令行界面kubectl进行操作

查看Kubectl版本命令：

kubectl version

$ kubectl version
Client Version: version.Info{
    
    Major:"1", Minor:"20",GitVersion:"v1.20.4",
GitCommit:"e87da0bd6e03ec3fea7933c4b5263d151aafd07c", 
GitTreeState:"clean", BuildDate:"2021-02-18T16:12:00Z", GoVersion:"go1.15.8", 
Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}

3.查看集群信息

查看集群详细信息

kubectl cluster-info

4.查询集群中节点信息

kubectl get nodes //查询所有节点
kubectl get node -A  //查询单个节点

该命令显示所有可用于承载应用程序的节点。现在我们只有一个节点，可以看到它的状态已经就绪(它已经准备好接受应用程序进行部署)。

总结

操作到上一步，已经结束了使用MiniKube创建第一个K8s集群的过程，十分简单。

在本期文章中，我们学习了解了 Kubernetes 集群，了解 MiniKube，并且使用 MiniKube创建第一个Kubernetes集群。

在下一篇K8s系列文章中，我们将学习如何进行部署应用、如何了解应用等操作实战。

MiniKube与K8s集群的区别

通常情况下，一套完整的Kubernetes集群至少需要包括master节点和node节点，下图是常规k8s的集群架构，master节点一般是独立的，用于协调调试其它节点之用，而容器实际运行都是在node节点上，kubectl位于 master节点。

下图是 Minikube 的架构，其中master 节点与其它节点合为一体，而整体则通过宿主机上的 kubectl 进行管理，这样可以更加节省资源。

MiniKube命令一览

访问在 minikube 集群中运行的 Kubernetes 仪表板：

minikube dashboard

启动后，可以使用 与您的集群进行交互kubectl，就像任何其他 Kubernetes 集群一样。例如，启动服务器：

kubectl create deployment hello-minikube --image=k8s.gcr.io/echoserver:1.4

将服务公开为 NodePort

kubectl expose deployment hello-minikube --type=NodePort --port=8080

minikube 可以很容易地在浏览器中打开这个暴露的端点：

minikube service hello-minikube

停止、删除本地集群

minikube stop/delete

删除所有本地集群和配置文件

minikube delete --all