在Windows 10上安装Docker Desktop并启用Kubernetes

引言：在Windows上安装并启用kubernetes对于刚接触Kubernetes的开发人员是非常有帮助的。

在Windows 10上安装Docker Desktop

Windows版的Docker Desktop 是社区版本，您可以从Docker Hub上直接下载，下载链接如下：

https://hub.docker.com/?overlay=onboarding

注：在使用stable版（2.1.0.5）时，Docker Desktop偶尔会出现lifecycleserver超时无法正常启动，而使用Edge（2.1.7.0）版本正常。

系统要求：

1、Windows 10 64位，专业版、企业版、教育版（15063或更高版本），推荐从msdn上下载cn_windows_10_business_editions_version_1903_updated_sept_2019_x64_dvd_2f5281e1.iso（ed2k://|file|cn_windows_10_business_editions_version_1903_updated_sept_2019_x64_dvd_2f5281e1.iso|5231140864|B1D5C4C401036B0B1EBA64476A95F338|/）

2、必须启用了Hyper-V和windows 容器特性

硬件要求：

1、支持SLAT（Second Level Address Translation）的64位处理器

2、4GB或以上内存

3、必须在BIOS中设置启用硬件虚拟化

使用Docker Toolbox和Docker Machine或者Vmware的用户需知

Docker Desktop需要安装并启用Microsoft Hyper-V，并重新启动计算机。当启用Hyper-V后，VirtualBox或者Vmware将不能再正常使用。然而，任何现有的虚拟机镜像都会被保留。

使用docker-machine创建的VirtualBox虚拟机（包括安装Toolbox期间创建的默认虚拟机）将不能启动。这些虚拟机不能与Docker Desktop一起同时使用。但是，您仍然可以使用docker machine来管理vms。

注意：禁用Hyper-V后，仍可以正常使用VirtualBox和vmware。

安装Docker Desktop将包含以下内容

1、Docker引擎、Docker CLI、Docker Compose、Docker Machine和Kitematic。

2、使用Docker Desktop创建的容器和镜像在安装Docker Desktop的计算机上的所有用户帐户之间共享。这是因为所有Windows帐户都使用同一个VM来构建和运行容器。

3、嵌套的虚拟化场景，例如在VMWare或Parallels实例上运行Docker Desktop，可能可以正常使用，但不能保证。

注意：有关Docker与Windows服务器的完整兼容性信息，请参阅Docker兼容性列表（https://success.docker.com/article/compatibility-matrix）。

安装Hyper-V和Containers

单击 "控制面板" -->"所有控制面板" -->"程序和功能" -->"启用或关闭Windows功能"，勾选上"Containers"和"Hyper-V"，如下图1.1所示。

图1.1

安装完Hyper-V后会提示重启系统，完成重启后，我们可以在任务管理器中看到，在性能菜单中查看到CPU的虚拟化已启用，如图1.2所示。

图1.2

安装Docker Desktop

接下来开始安装Docker Desktop，双击“Docker Desktop Installer”开始安装，如图1.3所示。

图1.3

按默认勾选，完成安装，如图1.4所示。

图1.4

关于Windows容器

Use Windows containers instead of Linux containers（this can be changed after installation）表示是否用Windows容器来替代Linux容器（该切换操作在软件完成安装后也是可以切换的）

Windows和Linux容器之间的切换描述了如何在Docker Desktop中切换Linux和Windows容器（可参考：https://docs.docker.com/docker-for-windows/#switch-between-windows-and-linux-containers）。

Windows容器入门提供了如何在Windows 10、Windows Server 2016和Windows Server 2019上设置和运行Windows容器的教程（可参考：https://github.com/docker/labs/blob/master/windows/windows-containers/README.md）。

安装完成后，会提示注销当前用户并重新登录，点击"Close and log out"，重新登录后，Docker Desktop会自动运行，这需要一定的时间才能完成启动，在启动过程中可能会告知Hyper-V和Containers的特性还未启用，询问是否启用，如图1.5所示，点击“OK"。

图1.5

Docker Desktop启动成功后，您应该会在电脑右下角的系统托盘中看到Docker图标，并且颜色是白色状态（若为红色则表示启动异常），如图1.6所示。然后还会弹出登录Docker Hub的对话框，如下图所示，如果你在Docker Hub上有注册过账号，此时是可以登录的，如图1.7所示。

图1.6

图1.7

右击系统托盘的docker图标，点击"About Docker Desktop"，获取各组件版本信息，如图1.8所示。

图1.8

启用Kubernetes

右击系统托盘的docker图标，在导航中，选择“Settints" ，如图1.9所示。

图1.9

首先，设置Docker的镜像源为daocloud，便于后续镜像加速下载，如图1.10所示。

图1.10

{

  "registry-mirrors": [“http://f1361db2.m.daocloud.io”],

  "insecure-registries": [],

  "debug": true,

  "experimental": true

}

若我们直接在Setttings中勾选并启动kubernetes是无法启动成功的，原因是Docker Desktop在初始化kubernetes时所用到的镜像image都是国外源，无法下载成功。可以从 https://github.com/AliyunContainerService/k8s-for-docker-desktop 下载。

当前master分支默认为1.15.5版本，而我们安装的Docker Desktop中的Kubernetes版本就是1.15.5，所以克隆后，不需要checkout到其他分支

# git clone https://github.com/AliyunContainerService/k8s-for-docker-desktop.git

在Windows上，使用 PowerShell执行以命令命令，如图1.11所示

.\load_images.ps1

若报提示禁止运行脚本问题，则先以管理员运行PowerShell，并执行以下命令，按"Y"键确认

Set-ExecutionPolicy –ExecutionPolicy

图1.11

kubernetes的镜像下载成功后，再进入到Docker Desktop的"Settings"中，选中标记为"Enable Kubernetes"的复选框，如图1.12所示，然后单击"Apply&Restart"。Docker Desktop开始设置并启动Kubernetes。当成功启动Kubernetes后，我们可看到“Kubernetes is running”，左侧状态显示绿色，您就会知道一切都已成功完成。

图1.12

配置 Kubernetes 控制台

一个没有Web管理界面的Kubernetes对于小白来讲是没有灵魂的。

部署 Kubernetes dashboard

# kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v1.10.1/src/deploy/recommended/kubernetes-dashboard.yaml

注：若提示"Unable to connect to the server..."，可以多执行几次，或者先通过其他途径Wget下来，然后再执行命令 kubectl apply -f kubernetes-dashboard.yaml 。

开启 API Server 访问代理（当然，我们还可以使用NodePort方式发布Kubernetes dashboard的端口，这样就不需要启动kube proxy了，相关设置将在Linux部署版本中讲解）

# kubectl proxy &

通过如下 URL 访问 Kubernetes dashboard，如图1.13所示，使用kubeconfig登录。

http://localhost:8001/api/v1/namespaces/kube-system/services/https:kubernetes-dashboard:/proxy/#!/overview?namespace=default

图1.13

登录方式一

使用Kubeconfig文件登录，Kubeconfig文件位于：C:\Users\xxuser\.kube\config

登录方式二

配置控制台令牌并使用令牌登录，如图1.14所示

图1.14

创建并查看访问令牌方法如图1.15所示。

PS C:\Users\tgh> kubectl get pods -n kube-system

NAME                                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE

coredns-5c98db65d4-gctdb                 1/1     Running   0          122m

coredns-5c98db65d4-kbvbt                 1/1     Running   0          122m

etcd-docker-desktop                      1/1     Running   0          121m

kube-apiserver-docker-desktop            1/1     Running   0          121m

kube-controller-manager-docker-desktop   1/1     Running   0          120m

kube-proxy-v6lln                         1/1     Running   0          122m

kube-scheduler-docker-desktop            1/1     Running   0          121m

kubernetes-dashboard-7d75c474bb-znk76    1/1     Running   0          22m

$TOKEN=((kubectl -n kube-system describe secret default | Select-String "token:") -split " +")[1]

kubectl config set-credentials docker-for-desktop --token="${TOKEN}"

echo $TOKEN

eyJhbGciOiJSUzI1NiIsImtpZCI6IiJ9.eyJpc3MiOiJrdWJlcm5ldGVzL3NlcnZpY2VhY2NvdW50Iiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9uYW1lc3BhY2UiOiJrdWJlLXN5c3RlbSIsImt1YmVybmV0ZXMuaW8vc2VydmljZWFjY291bnQvc2VjcmV0Lm5hbWUiOiJkZWZhdWx0LXRva2VuLXN4azhyIiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9zZXJ2aWNlLWFjY291bnQubmFtZSI6ImRlZmF1bHQiLCJrdWJlcm5ldGVzLmlvL3NlcnZpY2VhY2NvdW50L3NlcnZpY2UtYWNjb3VudC51aWQiOiIyZjZmZWZiYi05NGM3LTQ0NzAtYWNkOS1mNzE1NDBhZDNmN2IiLCJzdWIiOiJzeXN0ZW06c2VydmljZWFjY291bnQ6a3ViZS1zeXN0ZW06ZGVmYXVsdCJ9.SeZDjaQsXdXyYyCh9hXqoAs93C9KXk766BfRBqy_E0u35uonHtLA6hezahMJUPJxcri1-cJHGhAACjTPZvhwq1hJnEQk2WHErh9DUlrcfSbEN0gQ5xxafhFa76praHHgpkRNZD0lgypfRzOtixwee3OPtMm2Jy_4nmwTr2lGAV-_Vu70VMutM1gk9QLVaBJS2NCDKoL_0z6JPqwpNbkIr3fsW8LWOVUSh1NNYbGlnKhjE9EnN_TbviXJpZQ4BUxgIA1IgbUZ9K6mch8Fp4Vawug_kxWu-ZhM21yK35I-cQ-FB7lRamdxhrr2nv8mRI5GX5_D74PbxUC98Uil3iUixA

图1.15

成功登录到Kubernetes 控制台，如图1.16所示。

图1.16

为了确认Kubernetes已启动并正常运行，现在创建一个名为pod.yaml的文本文件，其中包含以下内容：

apiVersion: v1

kind: Pod

metadata:

  name: demo

spec:

  containers:

  - name: testpod

    image: alpine:3.5

    command: ["ping", "114.114.114.114"]

如图1.17所示

图1.17

这段yaml配置用于创建一个pod，并且该pod中仅有一个容器（副本数为1），在该容器中执行ping命令。

在Powershell中执行如下命令创建pod。

kubectl apply -f pod.yaml

查看pod是否正常运行

# kubectl get pods

查看pod日志 

# kubectl logs demo

如图1.18所示。

图1.18

最后，删除这个pod，如图1.19所示。

图1.19

接下来我们就可以开启探索Kubernetes之旅了。