k8s搭建文档

什么是Kubernetes？

Kubernetes是Google开源的容器集群管理系统，实现基于Docker构建容器，利用Kubernetes能很方面管理多台Docker主机中的容器。

主要功能如下：

1）将多台Docker主机抽象为一个资源，以集群方式管理容器，包括任务调度、资源管理、弹性伸缩、滚动升级等功能。

2）使用编排系统（YAML File）快速构建容器集群，提供负载均衡，解决容器直接关联及通信问题

3）自动管理和修复容器，简单说，比如创建一个集群，里面有十个容器，如果某个容器异常关闭，那么，会尝试重启或重新分配容器，始终保证会有十个容器在运行，反而杀死多余的。

Kubernetes角色组成：

1）Pod

Pod是kubernetes的最小操作单元，一个Pod可以由一个或多个容器组成；

同一个Pod只能运行在同一个主机上，共享相同的volumes、network、namespace；

2）ReplicationController（RC）

RC用来管理Pod，一个RC可以由一个或多个Pod组成，在RC被创建后，系统会根据定义好的副本数来创建Pod数量。在运行过程中，如果Pod数量小于定义的，就会重启停止的或重新分配Pod，反之则杀死多余的。当然，也可以动态伸缩运行的Pods规模或熟悉。

RC通过label关联对应的Pods，在滚动升级中，RC采用一个一个替换要更新的整个Pods中的Pod。

3）Service

Service定义了一个Pod逻辑集合的抽象资源，Pod集合中的容器提供相同的功能。集合根据定义的Label和selector完成，当创建一个Service后，会分配一个Cluster IP，这个IP与定义的端口提供这个集合一个统一的访问接口，并且实现负载均衡。

4）Label

Label是用于区分Pod、Service、RC的key/value键值对； 

Pod、Service、RC可以有多个label，但是每个label的key只能对应一个；

主要是将Service的请求通过lable转发给后端提供服务的Pod集合；

Kubernetes组件组成：

1）kubectl

客户端命令行工具，将接受的命令格式化后发送给kube-apiserver，作为整个系统的操作入口。

2）kube-apiserver

作为整个系统的控制入口，以REST API服务提供接口。

3）kube-controller-manager

用来执行整个系统中的后台任务，包括节点状态状况、Pod个数、Pods和Service的关联等。

4）kube-scheduler

负责节点资源管理，接受来自kube-apiserver创建Pods任务，并分配到某个节点。

5）etcd

负责节点间的服务发现和配置共享。

6）kube-proxy

运行在每个计算节点上，负责Pod网络代理。定时从etcd获取到service信息来做相应的策略。

7）kubelet

运行在每个计算节点上，作为agent，接受分配该节点的Pods任务及管理容器，周期性获取容器状态，反馈给kube-apiserver。

8）DNS

一个可选的DNS服务，用于为每个Service对象创建DNS记录，这样所有的Pod就可以通过DNS访问服务了。

基本部署步骤：

1）minion节点安装docker

2）minion节点配置跨主机容器通信

3）master节点部署并启动etcd、kube-apiserver、kube-controller-manager和kube-scheduler组件

4）minion节点部署并启动kubelet、kube-proxy组件

注意：如果minion主机没有安装docker，启动kubelet时会报如下错误：

W0116 23:36:24.205672    2589 server.go:585] Could not load kubeconfig file /var/lib/kubelet/kubeconfig: stat /var/lib/kubelet/kubeconfig: no such file or directory. Trying auth path instead. W0116 23:36:24.205751    2589 server.go:547] Could not load kubernetes auth path /var/lib/kubelet/kubernetes_auth: stat /var/lib/kubelet/kubernetes_auth: no such file or directory. Continuing with defaults. I0116 23:36:24.205817    2589 plugins.go:71] No cloud provider specified.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1、环境介绍及准备：

1.1 物理机操作系统

　　物理机操作系统采用Centos7.3 64位，细节如下。

[root@localhost~]# uname -a

Linux localhost.localdomain3.10.0-514.6.1.el7.x86_64 #1 SMP Wed Jan 1813:06:36 UTC 2017 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

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

CentOS Linuxrelease 7.3.1611 (Core)

1.2 主机信息

　　本文准备了三台机器用于部署k8s的运行环境，细节如下：

 

节点及功能	主机名	IP
Master、etcd、registry	K8s-master	10.0.251.148
Node1	K8s-node-1	10.0.251.153
Node2	K8s-node-2	10.0.251.155

 

　　设置三台机器的主机名：

Master上执行：

[root@localhost~]#  hostnamectl --static set-hostname  k8s-master

Node1上执行：

[root@localhost~]# hostnamectl --static set-hostname k8s-node-1

Node2上执行：

[root@localhost~]# hostnamectl --static set-hostname k8s-node-2

　　在三台机器上设置hosts，均执行如下命令：

echo'10.0.251.148    k8s-master

10.0.251.148   etcd

10.0.251.148   registry

10.0.251.153   k8s-node-1

10.0.251.155    k8s-node-2'>> /etc/hosts

1.3 关闭三台机器上的防火墙

systemctl disablefirewalld.service

systemctl stopfirewalld.service

 

2、部署etcd

k8s运行依赖etcd，需要先部署etcd，本文采用yum方式安装：

[root@localhost~]# yuminstall etcd -y

yum安装的etcd默认配置文件在/etc/etcd/etcd.conf。编辑配置文件，更改以下带颜色部分信息：

[root@localhost~]# vi /etc/etcd/etcd.conf

 

# [member]

ETCD_NAME=master

ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"

#ETCD_WAL_DIR=""

#ETCD_SNAPSHOT_COUNT="10000"

#ETCD_HEARTBEAT_INTERVAL="100"

#ETCD_ELECTION_TIMEOUT="1000"

#ETCD_LISTEN_PEER_URLS="http://0.0.0.0:2380"

ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="http://0.0.0.0:2379,http://0.0.0.0:4001"

#ETCD_MAX_SNAPSHOTS="5"

#ETCD_MAX_WALS="5"

#ETCD_CORS=""

#

#[cluster]

#ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="http://localhost:2380"

# if you use different ETCD_NAME (e.g. test), set ETCD_INITIAL_CLUSTER value for this name, i.e. "test=http://..."

#ETCD_INITIAL_CLUSTER="default=http://localhost:2380"

#ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"

#ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"

ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="http://etcd:2379,http://etcd:4001"

#ETCD_DISCOVERY=""

#ETCD_DISCOVERY_SRV=""

#ETCD_DISCOVERY_FALLBACK="proxy"

#ETCD_DISCOVERY_PROXY=""

启动并验证状态

[root@localhost~]# systemctl start etcd

[root@localhost~]#  etcdctl set testdir/testkey0 0

0

[root@localhost~]#  etcdctl get testdir/testkey0

0

[root@localhost~]# etcdctl -C http://etcd:4001cluster-health

member8e9e05c52164694d is healthy: got healthy result from http://0.0.0.0:2379

cluster is healthy

[root@localhost~]# etcdctl -C http://etcd:2379cluster-health

member8e9e05c52164694d is healthy: got healthy result from http://0.0.0.0:2379

cluster is healthy

扩展：Etcd集群部署参见——http://www.cnblogs.com/zhenyuyaodidiao/p/6237019.html

 

3、部署master

3.1 安装Docker

[root@k8s-master~]# yuminstall docker

配置Docker配置文件，使其允许从registry中拉取镜像。

[root@k8s-master~]# vim /etc/sysconfig/docker

 

#/etc/sysconfig/docker

 

# Modify theseoptions if you want to change the way the docker daemonruns

OPTIONS='--selinux-enabled --log-driver=journald--signature-verification=false'

if [ -z "${DOCKER_CERT_PATH}" ]; then

    DOCKER_CERT_PATH=/etc/docker

fi

OPTIONS='--insecure-registryregistry:5000'

设置开机自启动并开启服务

[root@k8s-master~]# chkconfig docker on

[root@k8s-master~]# service docker start

3.2 安装kubernets

[root@k8s-master~]# yuminstall kubernetes

3.3 配置并启动kubernetes

在kubernetesmaster上需要运行以下组件：

Kubernets APIServer

KubernetsController Manager

KubernetsScheduler

相应的要更改以下几个配置中带颜色部分信息：

3.3.1/etc/kubernetes/apiserver

[root@k8s-master~]# vim /etc/kubernetes/apiserver

 

###

# kubernetessystem config

#

# The followingvalues are used to configure the kube-apiserver

#

 

# The address onthe local server to listen to.

KUBE_API_ADDRESS="--insecure-bind-address=0.0.0.0"

 

# The port on thelocal server to listen on.

KUBE_API_PORT="--port=8080"

 

# Port minionslisten on

# KUBELET_PORT="--kubelet-port=10250"

 

# Comma separatedlist of nodes in the etcd cluster

KUBE_ETCD_SERVERS="--etcd-servers=http://etcd:2379"

 

# Address range touse for services

KUBE_SERVICE_ADDRESSES="--service-cluster-ip-range=10.254.0.0/16"

 

# defaultadmission control policies

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

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

 

# Add your own!

KUBE_API_ARGS=""

3.3.2  /etc/kubernetes/config

[root@k8s-master~]# vim /etc/kubernetes/config

 

###

# kubernetessystem config

#

# The followingvalues are used to configure various aspects of all

# kubernetesservices, including

#

#   kube-apiserver.service

#   kube-controller-manager.service

#   kube-scheduler.service

#   kubelet.service

#   kube-proxy.service

# logging tostderr means we get it in the systemd journal

KUBE_LOGTOSTDERR="--logtostderr=true"

 

# journal messagelevel, 0 is debug

KUBE_LOG_LEVEL="--v=0"

 

# Should thiscluster be allowed to run privileged docker containers

KUBE_ALLOW_PRIV="--allow-privileged=false"

 

# How thecontroller-manager, scheduler, and proxy find theapiserver

KUBE_MASTER="--master=http://k8s-master:8080"

启动服务并设置开机自启动

[root@k8s-master~]# systemctl enable kube-apiserver.service

[root@k8s-master~]# systemctl start kube-apiserver.service

[root@k8s-master~]# systemctl enable kube-controller-manager.service

[root@k8s-master~]# systemctl start kube-controller-manager.service

[root@k8s-master~]# systemctl enable kube-scheduler.service

[root@k8s-master~]# systemctl start kube-scheduler.service

 

4、部署node

4.1 安装docker

　　参见3.1

4.2 安装kubernets

　　参见3.2

4.3 配置并启动kubernetes

　　在kubernetes node上需要运行以下组件：

Kubelet

Kubernets Proxy

相应的要更改以下几个配置文中带颜色部分信息：

4.3.1/etc/kubernetes/config

[root@K8s-node-1 ~]# vim /etc/kubernetes/config

 

###

# kubernetessystem config

#

# The followingvalues are used to configure various aspects of all

# kubernetesservices, including

#

#   kube-apiserver.service

#   kube-controller-manager.service

#   kube-scheduler.service

#   kubelet.service

#   kube-proxy.service

# logging tostderr means we get it in the systemd journal

KUBE_LOGTOSTDERR="--logtostderr=true"

 

# journal messagelevel, 0 is debug

KUBE_LOG_LEVEL="--v=0"

 

# Should thiscluster be allowed to run privileged docker containers

KUBE_ALLOW_PRIV="--allow-privileged=false"

 

# How thecontroller-manager, scheduler, and proxy find theapiserver

KUBE_MASTER="--master=http://k8s-master:8080"

4.3.2/etc/kubernetes/kubelet

[root@K8s-node-1 ~]# vim /etc/kubernetes/kubelet

 

###

# kuberneteskubelet (minion) config

 

# The address for the info server to serve on (set to 0.0.0.0 or ""for all interfaces)

KUBELET_ADDRESS="--address=0.0.0.0"

 

# The port for the info server to serve on

# KUBELET_PORT="--port=10250"

 

# You may leavethis blank to use the actual hostname

KUBELET_HOSTNAME="--hostname-override=k8s-node-1"

 

# location of theapi-server

KUBELET_API_SERVER="--api-servers=http://k8s-master:8080"

 

# podinfrastructure container

KUBELET_POD_INFRA_CONTAINER="--pod-infra-container-image=registry.access.redhat.com/rhel7/pod-infrastructure:latest"

 

# Add your own!

KUBELET_ARGS=""

启动服务并设置开机自启动

[root@k8s-master~]# systemctl enable kubelet.service

[root@k8s-master~]# systemctl start kubelet.service

[root@k8s-master~]# systemctl enable kube-proxy.service

[root@k8s-master~]# systemctl start kube-proxy.service

4.4 查看状态

　　在master上查看集群中节点及节点状态

[root@k8s-master~]#  kubectl -s http://k8s-master:8080 get node

NAME         STATUS    AGE

k8s-node-1   Ready     3m

k8s-node-2   Ready     16s

[root@k8s-master~]# kubectl get nodes

NAME         STATUS    AGE

k8s-node-1   Ready     3m

k8s-node-2   Ready     43s

至此，已经搭建了一个kubernetes集群，但目前该集群还不能很好的工作，请继续后续的步骤。

 

5、创建覆盖网络——Flannel

5.1 安装Flannel

　　在master、node上均执行如下命令，进行安装

[root@k8s-master~]# yuminstall flannel

版本为0.0.5

5.2 配置Flannel

master、node上均编辑/etc/sysconfig/flanneld，修改红色部分

[root@k8s-master~]# vi /etc/sysconfig/flanneld

 

# Flanneldconfiguration options

 

# etcd urllocation.  Point this to the server whereetcd runs

FLANNEL_ETCD_ENDPOINTS="http://etcd:2379"

 

# etcd configkey.  This is the configuration key thatflannel queries

# For addressrange assignment

FLANNEL_ETCD_PREFIX="/atomic.io/network"

 

# Any additionaloptions that you want to pass

#FLANNEL_OPTIONS=""

5.3 配置etcd中关于flannel的key

Flannel使用Etcd进行配置，来保证多个Flannel实例之间的配置一致性，所以需要在etcd上进行如下配置：（‘/atomic.io/network/config’这个key与上文/etc/sysconfig/flannel中的配置项FLANNEL_ETCD_PREFIX是相对应的，错误的话启动就会出错）

[root@k8s-master~]# etcdctl mk /atomic.io/network/config '{ "Network": "10.0.0.0/16" }'

{ "Network": "10.0.0.0/16" }

5.4 启动

　　启动Flannel之后，需要依次重启docker、kubernete。

　　在master执行：

systemctl enableflanneld.service

systemctl startflanneld.service

service dockerrestart

systemctl restartkube-apiserver.service

systemctl restartkube-controller-manager.service

systemctl restartkube-scheduler.service

　　在node上执行：

systemctl enableflanneld.service

systemctl startflanneld.service

service dockerrestart

systemctl restartkubelet.service

systemctl restartkube-proxy.service

 

 

2、检验配置文件的正确性。

 

当你不确定声明的配置文件是否书写正确时，可以使用以下命令要验证：

 

$ kubectl create -f ./hello-world.yaml --validate