Kubernetes 入門

簡介#

Kubernetes 是一個可移植，擴展的開源容器，服務管理平臺，可以通過聲明式配置文件自動部署，擴容縮容。

• 傳統部署

傳統部署無法定義資源邊界，當多個應用同時部署在一臺物理機器上時，有的應用可能會佔用絕大的系統資源

• 虛擬化部署

虛擬化部署通過虛擬機將不同的應用隔離開來，但是應用之間互相訪問的難度增加

• 容器化部署

容器化部署相比與虛擬化部署量級更輕，可以移植在雲或者其他OS上

安裝 Kubernetes#

安裝kubernetes之前確保你已經安裝了相關的依賴，kubernetes是一個容器管理平臺

安裝Docker

<code>https://docs.docker.com/install/<code>

安裝 minikube

<code>curl -Lo minikube http://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/minikube/releases/v1.3.0/minikube-darwin-amd64 && chmod +x minikube && sudo cp minikube /usr/local/bin/ && rm minikube/<code>

啟動 kubernetes

<code>--vm-driver: hyperkit/virtualbox/none 

minikube start --vm-driver=virtualbox --registry-mirror=https://dockerhub.azk8s.cn --memory=4096 disk-size=60000MB --mount --mount-string=/Users/jet/kubernetes/:/data/kubernetes --image-repository=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers

使用--vm-driver=none直接使用宿主機安裝
minikube start --vm-driver=hyperkit --registry-mirror=https://dockerhub.azk8s.cn --memory=8192ß --cpus=4 disk-size=60000MB --mount --mount-string=/Users/jet/kubernetes/:/data/kubernetes --image-repository=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/<code>

集群安裝#

Download KubeSphere to your Linux machine, move to the KubeSphere directory. For example, if the created directory is kubesphere-all-v2.1.1:

<code>$ curl -L https://kubesphere.io/download/stable/latest > installer.tar.gz
$ tar -xzf installer.tar.gz
$ cd kubesphere-all-v2.1.1/scripts/<code>

使用密碼demo1/Demo123登錄preview url

Kubernetes 對象#

• Pods#Pod是一個封裝了應用的容器，包括了應用所需要的存儲，網絡IP和其他運行所需要的一切資源，是Kubernetes中一個最小的執行單元
• Deployments#Deployment控制器可以通過聲明更新Pods和備份。可以通過Deployment控制器切換其狀態，也可以定義新的副本集合
• Services#將一系列Pod暴露給外部作為一個服務，kubernetes為Pod分配了IP和DNS，可以通過他們來實現負載均衡

Kubernetes 集群#

Kubernetes集群包括了一系列的物理和虛擬機節點，這些節點包括分為兩類，包括master節點和Node節點

• Master#

Master 節點維護著kubernetes集群狀態，kubectl就是通過與Master節點的交互獲取到Pod，Deployment，Service的信息

• Node#

Node 節點用來運行容器應用

部署一個Nginx服務#

部署有兩種方式，一種是通過命令行按Pod，Deployment，Service按順序部署，也可以通過yaml文件根據文件一次性部署

• 第一種方式

創建Pod

<code>kubectl create pod nginx --image=nginx /<code>

創建Deployment

<code>kubectl create deployment nginx/<code>

上述兩條命令等於

<code>kubectl run nginx --image=nginx --port=80/<code>

創建service

<code>kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort/<code>

獲取磁盤列表

<code>kubectl get pv
NAME                                       CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS        CLAIM                                         STORAGECLASS   REASON   AGE
pvc-0ed527f4-7e74-4a1d-9bed-52db1d4ffc36   8Gi        RWO            Delete           Terminating   development/data-zookeeper-0                  standard                11h
pvc-d9e60428-0559-4885-8cf5-57389307ad52   8Gi        RWO            Delete           Bound         development/data-redis-kafka-0                standard                11h 

pvc-ead7dc2c-4bb5-45a1-b2b5-38f18ba7f5e7   8Gi        RWO            Delete           Bound         development/data-redis-zookeeper-0            standard                11h
pvc-f12fd689-8216-453b-b7be-08ae2fdec863   10Gi       RWO            Delete           Terminating   default/data-eerie-rodent-redis-ha-server-0   standard                12h
pvc-f3827108-df93-4bec-a15e-13073fa088a7   8Gi        RWO            Delete           Terminating   development/data-kafka-zookeeper-0            standard                11h
pvc-fa387209-36c7-4225-ba61-b240723dc3c3   8Gi        RWO            Delete           Terminating   development/data-kafka-0                      standard                11h
    /<code>

創建磁盤

<code>kubectl delete pv pvc-0ed527f4-7e74-4a1d-9bed-52db1d4ffc36/<code>

• 第二種方式

創建nginx-deployment.yaml

<code>apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx-service
labels:
    app: nginx-service
spec:
selector:
    app: nginx
ports:
- port: 80
    targetPort: 80
    nodePort: 30000
    protocol: TCP
type: NodePort
---
apiVersion: apps/v1     # for versions before 1.9.0 use apps/v1beta2
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-deployment
spec:
selector:
    matchLabels:
        app: nginx
replicas: 2          # tells deployment to run 2 pods matching the template
template:
    metadata:
        labels:
        app: nginx
    spec:
        containers:
        - name: nginx
        image: nginx 

        ports:
            - containerPort: 80/<code>

通過配置文件部署

<code>kubectl apply -f nginx-deployment.yaml/<code>

部署完成後可以在dashboard中查看相關的Pod，Deployment以及Service

如何訪問服務#

查看集群信息

<code>kubectl cluster-info
Kubernetes master is running at https://192.168.99.101:8443
KubeDNS is running at https://192.168.99.101:8443/api/v1/namespaces/kube-system/services/kube-dns:dns/proxy

To further debug and diagnose cluster problems, use 'kubectl cluster-info dump'./<code>

此時發現kubernetes的master ip 192.168.99.101地址與Nginx服務集群ip地址10.101.230.215 不在同一地址段，此時你無法通過Nginx ip地址直接訪問Nginx服務

• 查看service列表

<code>kubectl get services
NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1        <none>        443/TCP        2d2h
nginx        NodePort    10.101.230.215   <none>        80:31248/TCP   20h/<none>/<none>/<code>

• 查看service 訪問地址

<code>minikube service nginx
|-----------|-------|-----------------------------|
| NAMESPACE | NAME  |             URL             |
|-----------|-------|-----------------------------|
| default   | nginx | http://192.168.99.101:31248 |
|-----------|-------|-----------------------------|
  Opening kubernetes service  default/nginx in default browser.../<code>

還有一種方式可以通過kubectl的端口映射，將宿主機端口映射到服務地址端口也可以達到相同的效果

<code># nginx-7c45b84548-ws9c9  nginx 服務名

kubectl port-forward nginx-7c45b84548-ws9c9 9090:80
Forwarding from 127.0.0.1:9090 -> 80
Forwarding from [::1]:9090 -> 80/<code>

創建用戶#

• 生成證書

<code>openssl genrsa -out jetqin.key 2048

openssl req -new -key jetqin.key -out jetqin.csr -subj "/CN=jetqin/O=dev"\\n

cat jetqin.csr | base64 | tr -d '\\n'/<code>

• 根據kubernete cluster證書籤名生成一個csr文件

<code>openssl x509 -req \\
    -in jetqin.csr \\
    -CA ~/.minikube/ca.crt\\
    -CAkey ~/.minikube/ca.key\\
    -CAcreateserial \\
    -out jetqin.crt \\
    -days 500/<code>

• 添加user

<code>kubectl config set-credentials jetqin \\
    --client-certificate=jetqin.csr \\
    --client-key=jetqin.key/<code>

• 創建證書籤名請求

<code>cat <apiVersion: certificates.k8s.io/v1beta1
kind: CertificateSigningRequest
metadata:
  name: jetqin-csr
spec:
  request: $(cat jetqin.csr | base64 | tr -d '\\n')
  usages:
  - digital signature
  - key encipherment
  - server auth
EOF


kubectl get csr 
/<code>

• 批准證書籤名請求

<code>kubectl certificate approve jetqin-csr/<code>

• 檢查創建用戶權限

<code>kubectl  auth can-i list pods --namespace ns-test --as jetqin/<code>

• 創建角色

<code>cat <apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: Role
metadata:
  namespace: ns-test
  name: ns-reader
rules:
 - apiGroups: [""]
   resources: ["pods", "services", "nodes"]
   verbs: ["get","watch","list"]
EOF/<code>

• 創建角色綁定

<code>cat <apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  name: read-pods
  namespace: ns-test
subjects:
- kind: User
  name: jetqin
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
roleRef:
  kind: Role
  name: ns-reader 

  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
EOF/<code>

• 添加context

<code>kubectl config set-context dev-context \\
    --cluster=minikube \\
    --namespace=default \\
    --user=jetqin

kubectl config use-context dev-context

kubectl config current-context/<code>

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