在Ubuntu 22.04上搭建Kubernetes集群

Kubernetes 简介

什么是 Kubernetes？

Kubernetes（常简称为 K8s）是一个强大的开源平台，用于管理容器化应用程序的部署、扩展和运行。它最初由 Google 设计并捐赠给 Cloud Native Computing Foundation（CNCF）来维护，现在已经成为容器编排领域的事实标准。

Kubernetes 的核心特性

服务发现和负载均衡：Kubernetes 可以使用 DNS 名称或自己的 IP 地址暴露容器，并在容器之间负载均衡流量。
存储编排：自动挂载所选的存储系统，如本地磁盘、公共云提供商等。
自动部署和回滚：Kubernetes 支持声明式滚动更新和回滚。
自动完成装箱计算：Kubernetes 允许你指定每个容器所需 CPU 和内存（RAM），并自动完成装箱计算，以尽可能高效地利用集群资源。
自我修复：Kubernetes 重启失败的容器、替换和杀死不响应用户定义健康检查的容器，并且在一些节点失败时重新调度容器。
密钥和配置管理：你可以存储和管理敏感信息，如密码、OAuth 令牌和 ssh 密钥，并通过 Kubernetes Secrets 和 ConfigMaps 传递给容器。
扩展性：Kubernetes 的 API 允许你开发自己的扩展和服务，添加插件和集成第三方工具。

接下来，我将一步一步教大家如何进行安装和部署！！

准备工作

服务器准备

必要前提：

一个充满求知欲的大脑。
一台 Linux 服务器（推荐腾讯云、阿里云或雨云等）。

我将以雨云为例，带大家创建一台自己的云服务器，以便学习本篇文章的内容。

注册链接： https://rainyun.ivwv.site

创建雨云服务器

以下步骤仅供参考，请根据实际需求选择配置。

点击 云产品 → 云服务器 → 立即购买。
选择距离你较近的区域，以保证低延迟。

按照自己需求选择配置，选择Ubuntu 22.04 版本，按照自己需求是否预装Docker。
最后按照提示进行购买。
购买后等待机器部署完毕，点击刚刚创建好的服务器，进入管理面板，找到远程连接相关信息。

我们使用 PowerShell 进行 SSH 远程连接到服务器，Win+R 打开运行窗口，输入 powershell 后点击确定。

输入 ssh root@你的服务器IP 例如 ssh root@154.9.227.239 回车后，首次需要输入 yes，再次回车后即可登录服务器。

到此为止，我们的云服务器就远程连接上了。

开始部署

1 安装Docker

Kubernetes依赖于容器化技术，Docker是最受欢迎的容器化平台。让我们从在你的Ubuntu 22.04机器上安装Docker开始。

bash 复制代码

sudo apt update
sudo apt install docker.io

启动并启用Docker服务：

bash 复制代码

sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker

验证安装是否成功，运行测试容器：

bash 复制代码

sudo docker run hello-world

2 在Ubuntu 22.04上安装Kubernetes

安装并配置Docker后，我们可以继续在Ubuntu 22.04上安装Kubernetes。Kubernetes使用多个组件来管理和编排容器。

添加Kubernetes的Ubuntu 22.04仓库并导入仓库的GPG密钥：

bash 复制代码

curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo gpg --dearmour -o /etc/apt/trusted.gpg.d/kubernetes-xenial.gpg

添加Kubernetes仓库：

bash 复制代码

sudo apt-add-repository "deb http://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main"

安装Kubernetes的必要包：

bash 复制代码

sudo apt update
sudo apt install kubeadm kubelet kubectl
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

使用kubeadm工具初始化Ubuntu 22.04上的Kubernetes集群：

bash 复制代码

sudo swapoff -a
sudo sed -i '/ swap / s/^\\(.*\\)$/#\\1/g' /etc/fstab
sudo kubeadm init

配置你的用户账户，以非root用户身份访问集群：

bash 复制代码

mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

3 配置Kubernetes

成功在Ubuntu 22.04上安装Kubernetes后，是时候根据你的需求进行配置了。以下是一些重要的配置：

设置集群范围的DNS：Kubernetes使用CoreDNS进行集群DNS管理。按照官方Kubernetes文档进行设置。
使用SSL/TLS证书保护你的集群：通过配置SSL/TLS证书来保护你的集群。参考Kubernetes文档获取详细指导。
管理资源分配和限制：为你的应用程序定义资源请求和限制，以确保最佳性能。在你的pod配置中使用资源规范，如CPU和内存限制。
配置持久存储：通过创建持久卷和卷声明，为你的应用程序启用持久存储。这允许数据即使在pod重新启动或重新调度后也能持久保存。
启用集群的监控和日志记录：安装监控和日志记录解决方案，如Prometheus和Elasticsearch，以深入了解集群的健康状况并有效排除问题。

4 在Kubernetes上部署应用程序

Kubernetes在Ubuntu 22.04上运行后，你现在可以在集群上部署应用程序。以下是一个简化的示例，展示了如何部署一个示例应用程序：

创建一个部署YAML文件（例如app-deployment.yaml），包含你应用程序所需的规范。这是一个Nginx应用程序的示例：

yaml 复制代码

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx:latest
          ports:
            - containerPort: 80

将部署应用到你的集群：

bash 复制代码

kubectl apply -f app-deployment.yaml

监控部署并检查其状态：

bash 复制代码

kubectl get deployments
kubectl get pods

相关链接

雨云 - 新一代云服务提供商: https://rainyun.ivwv.site

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