一、为什么要学习K8S

Kubernetes 为你提供了一个可弹性运行分布式系统的框架。 Kubernetes 会满足你的扩展要求、故障转移你的应用、提供部署模式等。
负载均衡
自动部署和回滚
自我修复

二、架构图

三、如何搭建K8S集群

3.1安装K8S

|----|---------|-----------------|
| 序号 | 节点名称 | IP |
| 1 | master1 | 192.168.200.131 |
| 2 | worker1 | 192.168.200.132 |
| 3 | worker2 | 192.168.200.133 |

bash 复制代码

# 关闭防火墙
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

# 第一步：安装ntp服务
yum -y install ntp
# 第二步：开启开机启动服务
systemctl enable ntpd
# 第三步：启动服务
systemctl start ntpd
# 第四步：更改时区
timedatectl set-timezone Asia/Shanghai
# 第五步：启用ntp同步
timedatectl set-ntp yes
# 第六步：同步时间
ntpq -p

# 移除之前版本
sudo yum remove docker \
                  docker-client \
                  docker-client-latest \
                  docker-common \
                  docker-latest \
                  docker-latest-logrotate \
                  docker-logrotate \
                  docker-engine
                  
# 配置镜像源
sudo yum install -y yum-utils
sudo yum-config-manager \
--add-repo \
http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

# 指定版本安装 docker 
yum install -y docker-ce-20.10.7 docker-ce-cli-20.10.7  containerd.io-1.4.6

# 查看 docker 版本
[root@localhost ~]# docker -v
Docker version 20.10.7, build f0df350

# 设置开机自启并启动
systemctl enable docker --now

# 设置镜像加速器
sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": [
    "https://docker.m.daocloud.io",
    "https://docker.1ms.run",
    "https://ccr.ccs.tencentyun.com",
    "https://hub.xdark.top",
    "https://hub.fast360.xyz",
    "https://docker-0.unsee.tech",
    "https://docker.xuanyuan.me",
    "https://docker.tbedu.top",
    "https://docker.hlmirror.com",
    "https://doublezonline.cloud",
    "https://docker.melikeme.cn",
    "https://image.cloudlayer.icu",
    "https://dislabaiot.xyz",
    "https://freeno.xyz",
    "https://docker.kejilion.pro"
  ],
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "100m"
  },
  "storage-driver": "overlay2"
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

3.2 配置三台机器主机名

hostnamectl set-hostname k8s-master
hostnamectl set-hostname k8s-worker1
hostnamectl set-hostname k8s-worker2

3.3 配置预备环境

bash 复制代码

# 在各个机器上都要设置
# 将 SELinux 设置为 permissive 模式
•enforcing：强制模式，代表 SELinux 运作中，且已经正确的开始限制 domain/type 了；
•permissive：宽容模式：代表 SELinux 运作中，不过仅会有警告讯息并不会实际限制 domain/type 的存取。这种模式可以运来作为 SELinux 的 debug 之用；
•disabled：关闭，SELinux 并没有实际运作。

sudo setenforce 0
sudo sed -i 's/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=permissive/' /etc/selinux/config

#关闭swap 占用
swapoff -a  
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

# 可以使用命令查看是否关闭swap分区
free -m 

#允许 iptables 检查桥接流量，也能统计Ip6的数据流量
cat <<EOF | sudo tee /etc/modules-load.d/k8s.conf
br_netfilter
EOF

cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
# 使配置生效
sudo sysctl --system

3.4 安装kubelet、kubeadm、kubectl

bash 复制代码

#配置k8s的yum源地址
cat <<EOF | sudo tee /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=0
repo_gpgcheck=0
gpgkey=http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg
   http://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

#安装 kubelet，kubeadm，kubectl
sudo yum install -y kubelet-1.20.9 kubeadm-1.20.9 kubectl-1.20.9

#启动kubelet 
sudo systemctl enable kubelet
sudo systemctl start kubelet
sudo systemctl status kubelet

3.5 所有机器，配置域名映射

bash 复制代码

#所有机器添加master域名映射，以下需要修改为自己的，IP：主节点的IP
echo "192.168.200.131 k8s-master" >> /etc/hosts
# 修改每台主机的hosts 将每个服务器都要写上 master worker1 worker2 
vi /etc/hosts
192.168.200.131 k8s-master
192.168.200.132 k8s-worker1
192.168.200.133 k8s-worker2
# 如果添加成功 使用 ping k8s-master 能 ping 通
[root@bogon ~]# ping k8s-master
PING cluster-endpoint (192.168.200.181) 56(84) bytes of data.
64 bytes from cluster-endpoint (192.168.200.181): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.584 ms
64 bytes from cluster-endpoint (192.168.200.181): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.422 ms

# 上传镜像，并运行对应的shell 脚本，完成镜像导入！

3.6 主节点初始化

bash 复制代码

# 主节点初始化
# --image-repository 使用阿里云的镜像仓库
# 192.168.200.131 : 主节点的IP 
# k8s-cluster : 跟3.5步骤的域名映射一致
# 192.168.0.0 : 网络插件IP，如果你的电脑网段是192.168.xxx.xxx，那么这个IP需要更换
kubeadm init \
--apiserver-advertise-address=192.168.200.131 \
--control-plane-endpoint=k8s-master \
--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
--kubernetes-version v1.20.9 \
--service-cidr=10.96.0.0/16 \
--pod-network-cidr=172.32.0.0/16

# 命令注释：
# 这是一个用于初始化Kubernetes集群的命令，具体参数的含义如下：
--apiserver-advertise-address: 指定API服务器的公网IP地址。
--control-plane-endpoint: 指定控制平面节点的域名或IP地址。
--image-repository: 指定镜像仓库的地址。
--kubernetes-version: 指定要安装的Kubernetes版本。
--service-cidr: 指定服务网络的CIDR块,定义kubernetes服务的虚拟IP地址段,所有Service的ClusterIP将从该网段分配。
--pod-network-cidr: 指定Pod网络的CIDR块，定义Pod所在的网络地址，需与后续部署的网络查看配置的网段一致，否则Pod之间无法通信。
#所有网络范围不重叠

# 常见问题： /proc/sys/net/ipv4/ip_forward contents are not set to 1z
# 将master节点-work节点都执行
echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

# 常见问题： modprobe: FATAL: Module nf_conntrack_ipv4 not found
cat > /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules <<EOF
#!/bin/bash
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- br_netfilter
EOF

# 所有网络范围不重叠
# 操作成功日志(保存好日志)
Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!

To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:

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

Alternatively, if you are the root user, you can run:

  export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf

You should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:
  https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/

You can now join any number of control-plane nodes by copying certificate authorities
and service account keys on each node and then running the following as root:

  kubeadm join k8s-cluster:6443 --token llqz9p.qbgs9kmckdv3bem4 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:7d486d205dbe6c7a7463c5c4954dcb36afd092befcbd480b9b1bf92199081948 \
    --control-plane 

Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:

kubeadm join k8s-cluster:6443 --token llqz9p.qbgs9kmckdv3bem4 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:7d486d205dbe6c7a7463c5c4954dcb36afd092befcbd480b9b1bf92199081948

保存好上面的启动成功的日志

3.7 部署网络插件

bash 复制代码

curl https://docs.projectcalico.org/v3.20/manifests/calico.yaml -O

# 注意，主节点初始时，如果修改 --pod-network-cidr=192.168.0.0/16
# 原有配置是注释掉的 3888 3889
# - name: CALICO_IPV4POOL_CIDR
#   value: "192.168.0.0/16"
# calico.yaml ip 也需要修改
- name: CALICO_IPV4POOL_CIDR
  value: "172.32.0.0/16"
#应用这个配置文件
kubectl apply -f calico.yaml

3.8 创建worker节点

使用上面保存的日志（不要用我的，连不上的）

bash 复制代码

kubeadm join k8s-cluster:6443 --token llqz9p.qbgs9kmckdv3bem4 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:7d486d205dbe6c7a7463c5c4954dcb36afd092befcbd480b9b1bf92199081948

问题解决：

bash 复制代码

# 如果出现这个错误，解决方案
    [ERROR DirAvailable--etc-kubernetes-manifests]: /etc/kubernetes/manifests is not empty
    [ERROR FileAvailable--etc-kubernetes-kubelet.conf]: /etc/kubernetes/kubelet.conf already exists
    [ERROR Port-10250]: Port 10250 is in use
    [ERROR FileAvailable--etc-kubernetes-pki-ca.crt]: /etc/kubernetes/pki/ca.crt already exists
kubeadm reset

令牌过期：

bash 复制代码

[root@localhost ~]# kubeadm token create --print-join-command
kubeadm join cluster-kubendpoint:6443 --token k3z6hm.7dptca591imod2mn     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:d66cffb305f0274c9984ef1fe1447245655d3094922cbcb61dbd64ada619455f

3.9 验证集群状态

bash 复制代码

[root@k8s-master ~]# kubectl get nodes
NAME          STATUS   ROLES                  AGE    VERSION
k8s-master    Ready    control-plane,master   104m   v1.20.9
k8s-worker1   Ready    <none>                 101m   v1.20.9
k8s-worker2   Ready    <none>                 101m   v1.20.9

bash 复制代码

kubectl get node # 查询节点状态
kubectl get pod -A #查询K8S部署的所有pod
kubectl get pod -A -o wide #打印详细信息,查看pod在哪个节点部署
kubectl apply -f 部署文件.yaml # 向K8S中部署资源
kubectl version # K8S版本

3.10 部署k8s的可视化界面（deshboard）

在浏览器访问：
https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.3.1/aio/deploy/recommended.yaml
vi recommended.yaml #复制粘贴上述配置文件

bash 复制代码

将配置文件中的这两个镜像
image: kubernetesui/dashboard:v2.3.1
image: kubernetesui/metrics-scraper:v1.0.6
替换为下面的两个
image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/dashboard:v2.3.1
image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/metrics-scraper:v1.0.6

kubectl apply -f recommended.yaml

修改服务网络 [root@localhost ~]# kubectl edit svc kubernetes-

bash 复制代码

# 修改服务网络
[root@localhost ~]# kubectl edit svc kubernetes-dashboard -n kubernetes-dashboard
# 文件第29行 type: ClusterIP 改为 type: NodePort
# 查询对外暴露的端口
[root@localhost ~]# kubectl get svc -A |grep kubernetes-dashboard
kubernetes-dashboard   dashboard-metrics-scraper   ClusterIP   10.96.22.70    <none>        8000/TCP                 31m
kubernetes-dashboard   kubernetes-dashboard        NodePort    10.96.61.107   <none>        443:30282/TCP            31m

记住这里的443:30282/TCP，咱们肯定不一样
测试访问：
https://192.168.200.131:30282 #端口改为上面的端口号

创建访问账号 才能访问

bash 复制代码

#创建访问账号，准备一个yaml文件； vi dash-user.yaml
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: admin-user
  namespace: kubernetes-dashboard
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: admin-user
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: cluster-admin
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: admin-user
  namespace: kubernetes-dashboard·

应用文件

bash 复制代码

kubectl apply -f dash-user.yaml

获取令牌

bash 复制代码

#获取访问令牌
kubectl -n kubernetes-dashboard get secret $(kubectl -n kubernetes-dashboard get sa/admin-user -o jsonpath="{.secrets[0].name}") -o go-template="{{.data.token | base64decode}}"

将令牌粘贴到输入框中点击登录

登录后界面

bash 复制代码

开机自启动：
systemctl enable kubelet
systemctl enable docker
systemctl disable firewalld

核心实战

4.1 资源创建方式

在Kubernetes（k8s）中，所有的内容都被抽象为资源，用户通过操作这些资源来管理Kubernetes集群。

Pod资源
Service资源
Volume资源

4.1.1 命令行

使用以下语法从终端窗口运行 kubectl 命令：

bash 复制代码

kubectl [command] [TYPE] [NAME] [flags]

其中 command、 TYPE、 NAME 和 flags 分别是：

command：指定要对一个或多个资源执行的操作，例如 create、get、describe、delete。
TYPE：指定资源类型。资源类型不区分大小写，可以指定单数、复数或缩写形式。
NAME：指定资源的名称。名称区分大小写。如果省略名称，则显示所有资源的详细信息。例如：kubectl get pods。
flags：指定可选的参数。例如，使用 -s 或 --server 参数指定 Kubernetes API 服务器的地址和端口。
常用命令

bash 复制代码

# 创建 命名空间
kubectl create ns dev

# 创建 Nginx 服务器
kubectl run pod --image=nginx -n dev 

# 查询default命名空间中pod
kubectl get pod 

# 查询所有命名空间中pod
kubectl get pod -A

# 查询指定命名空间中pod
kubectl get pod -n dev 

# 删除 pod
kubectl delete pod pod -n dev

4.1.2 YAML

bash 复制代码

# 创建YAML文件
vim nginx.yaml
# 编辑文件
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: dev
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mynginx
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx-containers
    image: nginx
  
# 创建 pod
kubectl apply -f nginx.yaml

# 删除 pod
kubectl delete -f nginx.yaml

4.2 Namespace

Namespace是K8S中的一种非常重要资源，它的主要作用是用来实现 资源隔离。可以隔离不同用户、项目或环境之间的资源，以确保资源的合理使用和安全性。Namespace可以用于区分不同的用户、租户、环境和项目，以便更好地管理集群资源。在创建pod时，可以指定pod到特定的Namespace。
K8S提供了几个默认的Namespace，例如default、kube-system和kube-public。default命名空间用于未指定Namespace的对象，kube-system主要用于运行系统级资源，存放Kubernetes一些组件的。
命令方式操作命名空间

bash 复制代码

kubectl get ns 
kubectl create ns hello
kubectl delete ns hello

YAML方式操作命令空间

bash 复制代码

# 创建YAML文件
vim ns-dev.yaml
# 编辑文件
apiVersion: v1  # 版本信息
kind: Namespace # 资源类型
metadata: # 元数据的意思
  name: dev
  
# 创建命名空间
kubectl apply -f ns-dev.yaml

# 删除命名空间
kubectl delete -f ns-dev.yaml

注意：删除命名空间时，该命名空间下的所有资源都会被删除

4.3 Pod

Pod 是可以在 K8S中创建和管理的、最小的可部署的计算单元。我们可以理解Pod就是容器的封装，一个Pod中可以有 多个容器。

4.3.1 Pod基本操作

bash 复制代码

# 创建 Pod
kubectl run mynginx --image=nginx

# 查看default名称空间的Pod ，指定-A属性查询所有名称空间下的Pod
kubectl get pod 

# 描述
kubectl describe pod 你自己的Pod名字

# 删除
kubectl delete pod Pod名字

# 查看Pod的运行日志
kubectl logs Pod名字

# 每个Pod - k8s都会分配一个ip
kubectl get pod -owide

集群中的任意一个机器以及任意的应用都能通过Pod分配的IP来访问这个Pod，截止目前，我们创建的Pod还不能外部访问

4.3.2 创建多容器Pod

创建单容器Yaml示例

bash 复制代码

# 单个容器描述文件 vi mynginx.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    run: mynginx
  name: mynginx
#  namespace: default
spec:
  containers:
  - image: nginx
    name: mynginx

创建多容器Yaml示例

bash 复制代码

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    run: myapp
  name: myapp
spec:
  containers:
  - image: nginx
    name: nginx
  - image: tomcat:8.5.68
    name: tomcat

使用命令查看会发现有两个容器被创建

K8S （使用步骤）

一、为什么要学习K8S

**二、**架构图

三、如何搭建K8S集群

3.1安装K8S

3.2 配置三台机器主机名

3.3 配置预备环境

3.4 安装kubelet、kubeadm、kubectl

3.5 所有机器，配置域名映射

3.6 主节点初始化

3.7 部署网络插件

3.8 创建worker节点

3.9 验证集群状态

3.10 部署k8s的可视化界面（deshboard）

修改服务网络 [root@localhost ~]# kubectl edit svc kubernetes-

核心实战

4.1 资源创建方式

4.1.1 命令行

4.1.2 YAML

4.2 Namespace

4.3 Pod

4.3.1 Pod基本操作

4.3.2 创建多容器Pod

二、架构图