k8s---集群极速安装 && 安装k8s dashboard

一.简介

Kubernetes 是一个可移植的、可扩展的开源平台，用于管理容器化的工作负载和服务，可促进声明式配置和自动化。 Kubernetes 拥有一个庞大且快速增长的生态系统。Kubernetes 的服务、支持和工具广泛可用。

1.1 Kubernetes不是什么

• Kubernetes 不是传统的、包罗万象的 PaaS（平台即服务）系统。

• Kubernetes 在容器级别而不是在硬件级别运行

• 它提供了 PaaS 产品共有的一些普遍适用的功能， 例如部署、扩展、负载均衡、日志记录和监视。

• 但是，Kubernetes 不是单体系统，默认解决方案都是可选和可插拔的。 Kubernetes 提供了构建开发人员平台的基础，但是在重要的地方保留了用户的选择和灵活性。

Kubernetes：

• 不限制支持的应用程序类型。 Kubernetes 旨在支持极其多种多样的工作负载，包括无状态、有状态和数据处理工作负载。 如果应用程序可以在容器中运行，那么它应该可以在 Kubernetes 上很好地运行。

• 不部署源代码，也不构建你的应用程序。 持续集成(CI)、交付和部署（CI/CD）工作流取决于组织的文化和偏好以及技术要求。

• 不提供应用程序级别的服务作为内置服务，例如中间件（例如，消息中间件）、 数据处理框架（例如，Spark）、数据库（例如，mysql）、缓存、集群存储系统 （例如，Ceph）。这样的组件可以在 Kubernetes 上运行，并且/或者可以由运行在 Kubernetes 上的应用程序通过可移植机制（例如， 开放服务代理）来访问。

• 不要求日志记录、监视或警报解决方案。 它提供了一些集成作为概念证明，并提供了收集和导出指标的机制。

• 不提供或不要求配置语言/系统（例如 jsonnet），它提供了声明性 API， 该声明性 API 可以由任意形式的声明性规范所构成。RESTful；写yaml文件

• 不提供也不采用任何全面的机器配置、维护、管理或自我修复系统。

• 此外，Kubernetes 不仅仅是一个编排系统，实际上它消除了编排的需要。 编排的技术定义是执行已定义的工作流程：首先执行 A，然后执行 B，再执行 C。 相比之下，Kubernetes 包含一组独立的、可组合的控制过程， 这些过程连续地将当前状态驱动到所提供的所需状态。 如何从 A 到 C 的方式无关紧要，也不需要集中控制，这使得系统更易于使用 且功能更强大、系统更健壮、更为弹性和可扩展。

 二. Kubernetes安装

2.1 集群安装规划

node-1：2c 4g，安装master节点

node-2：4c 8g，安装worker节点

node-3：4c 8g，安装worker节点

	Master	worker	worker
node-1	✓
node-2		✓
node-3			✓

2.2 集群原理

2.2.1 集群架构图

2.2.2 工作原理

master节点（Control Plane【控制面板】）：master节点控制整个集群

master节点上有一些核心组件：

• Controller Manager：控制管理器

• etcd：键值数据库（redis）【记账本，记事本】

• scheduler：调度器

• api server：api网关（所有的控制都需要通过api-server）

node节点（worker工作节点）：

• kubelet（监工）：每一个node节点上必须安装的组件。

• kube-proxy：代理。代理网络

部署一个应用？

程序员：调用CLI告诉master，我们现在要部署一个tomcat应用

• 程序员的所有调用都先去master节点的网关api-server。这是matser的唯一入口（mvc模式中的c层）

• 收到的请求先交给master的api-server。由api-server交给controller-mannager进行控制

• controller-mannager 进行 应用部署

• controller-mannager 会生成一次部署信息。 tomcat --image:tomcat6 --port 8080 ,真正不部署应用

• 部署信息被记录在etcd中

• scheduler调度器从etcd数据库中，拿到要部署的应用，开始调度。看哪个节点合适，

• scheduler把算出来的调度信息再放到etcd中

• 每一个node节点的监控kubelet，随时和master保持联系的（给api-server发送请求不断获取最新数据），所有节点的kubelet就会从master

• 假设node2的kubelet最终收到了命令，要部署。

• kubelet就自己run一个应用在当前机器上，随时给master汇报当前应用的状态信息，分配ip

• node和master是通过master的api-server联系的

• 每一个机器上的kube-proxy能知道集群的所有网络。只要node访问别人或者别人访问node，node上的kube-proxy网络代理自动计算进行流量转发

2.2.3 原理分析

 主节点（master）

快速介绍：

• master也要装kubelet和kubeproxy

• 前端访问（UI\CLI）：

• kube-apiserver：

• scheduler:

• controller manager:

• etcd

• kubelet+kubeproxy每一个节点的必备+docker（容器运行时环境）

工作节点（node）

快速介绍：

• Pod：

  • docker run 启动的是一个container（容器），容器是docker的基本单位，一个应用是一个容器

  • kubelet run 启动的一个应用称为一个Pod；Pod是k8s的基本单位。

    • Pod是容器的一个再封装

    • atguigu(永远不变) ==slf4j= log4j(类)

    • 应用 ===== ==Pod== ======= docker的容器

    • 一个容器往往代表不了一个基本应用。博客（php+mysql合起来完成）

    • 准备一个Pod 可以包含多个 container；一个Pod代表一个基本的应用。

    • IPod（看电影、听音乐、玩游戏）【一个基本产品，原子】；

    • Pod（music container、movie container）【一个基本产品，原子的】

• Kubelet：监工，负责交互master的api-server以及当前机器的应用启停等，在master机器就是master的小助手。每一台机器真正干活的都是这个 Kubele

组件交互原理

想让k8s部署一个tomcat？

0、开机默认所有节点的kubelet、master节点的scheduler（调度器）、controller-manager（控制管理器）一直监听master的api-server发来的事件变化（for ::）

 

1、程序员使用命令行工具： kubectl ； kubectl create deploy tomcat --image=tomcat8（告诉master让集群使用tomcat8镜像，部署一个tomcat应用）

2、kubectl命令行内容发给api-server，api-server保存此次创建信息到etcd

3、etcd给api-server上报事件，说刚才有人给我里面保存一个信息。（部署Tomcat[deploy]）

4、controller-manager监听到api-server的事件，是 （部署Tomcat[deploy]）

5、controller-manager 处理这个 （部署Tomcat[deploy]）的事件。controller-manager会生成Pod的部署信息【pod信息】

6、controller-manager 把Pod的信息交给api-server，再保存到etcd

7、etcd上报事件【pod信息】给api-server。

8、scheduler专门监听 【pod信息】 ，拿到 【pod信息】的内容，计算，看哪个节点合适部署这个Pod【pod调度过后的信息（node: node-02）】，

9、scheduler把 【pod调度过后的信息（node: node-02）】交给api-server保存给etcd

10、etcd上报事件【pod调度过后的信息（node: node-02）】，给api-server

11、其他节点的kubelet专门监听 【pod调度过后的信息（node: node-02）】 事件，集群所有节点kubelet从api-server就拿到了 【pod调度过后的信息（node: node-02）】 事件

12、每个节点的kubelet判断是否属于自己的事情；node-02的kubelet发现是他的事情

13、node-02的kubelet启动这个pod。汇报给master当前启动好的所有信息

2.3 集群安装

本次安装采用kubeadm方式安装。

大致流程

• 准备N台服务器，内网互通，

• 安装Docker容器化环境【k8s放弃dockershim】

• 安装Kubernetes

  • 三台机器安装核心组件（kubeadm(创建集群的引导工具), kubelet，kubectl（程序员用的命令行） ）

  • kubelet可以直接通过容器化的方式创建出之前的核心组件（api-server）【官方把核心组件做成镜像】

  • 由kubeadm引导创建集群

本次集群安装准备三台裸机就可以，不用安装任何环境。

2.3.1 修改节点hostname

node01

# 修改 hostname;  k8s-01要变为自己的hostname
hostnamectl set-hostname k8s-01

# 设置 hostname 解析
echo "127.0.0.1   $(hostname)" >> /etc/hosts

node02

# 修改 hostname;  k8s-01要变为自己的hostname
hostnamectl set-hostname k8s-02

# 设置 hostname 解析
echo "127.0.0.1   $(hostname)" >> /etc/hosts

node03

# 修改 hostname;  k8s-01要变为自己的hostname
hostnamectl set-hostname k8s-03

# 设置 hostname 解析
echo "127.0.0.1   $(hostname)" >> /etc/hosts

2.3.2 三台机器执行脚本

#先在所有机器执行 vi k8s.sh
# 进入编辑模式（输入i），把如下脚本复制
# 所有机器给脚本权限  chmod +x k8s.sh
#执行脚本 ./k8s.sh

k8s.sh脚本

#/bin/sh

#######################开始设置环境##################################### \n


printf "##################正在配置所有基础环境信息################## \n"


printf "##################关闭selinux################## \n"
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config
setenforce 0
printf "##################关闭swap################## \n"
swapoff -a  
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab 

printf "##################配置路由转发################## \n"
cat <> /etc/sysctl.d/k8s.conf

## 必须 ipv6流量桥接
echo 'net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1' >> /etc/sysctl.d/k8s.conf
## 必须 ipv4流量桥接
echo 'net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1' >> /etc/sysctl.d/k8s.conf
echo "net.ipv6.conf.all.disable_ipv6 = 1" >> /etc/sysctl.d/k8s.conf
echo "net.ipv6.conf.default.disable_ipv6 = 1" >> /etc/sysctl.d/k8s.conf
echo "net.ipv6.conf.lo.disable_ipv6 = 1" >> /etc/sysctl.d/k8s.conf
echo "net.ipv6.conf.all.forwarding = 1"  >> /etc/sysctl.d/k8s.conf
modprobe br_netfilter
sudo sysctl --system
	
	
printf "##################配置ipvs################## \n"
cat < /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

###指定k8s安装版本
yum install -y kubelet-1.21.0 kubeadm-1.21.0 kubectl-1.21.0

###要把kubelet立即启动。
systemctl enable kubelet
systemctl start kubelet

printf "##################下载api-server等核心镜像################## \n"
sudo tee ./images.sh <<-'EOF'
#!/bin/bash
images=(
kube-apiserver:v1.21.0
kube-proxy:v1.21.0
kube-controller-manager:v1.21.0
kube-scheduler:v1.21.0
coredns:v1.8.0
etcd:3.4.13-0
pause:3.4.1
)
for imageName in ${images[@]} ; do
docker pull registry.cn-wulanchabu.aliyuncs.com/ajw_k8s_images/$imageName
done
## 全部完成后重新修改coredns镜像
docker tag registry.cn-wulanchabu.aliyuncs.com/ajw_k8s_images/coredns:v1.8.0 registry.cn-wulanchabu.aliyuncs.com/ajw_k8s_images/coredns/coredns:v1.8.0
EOF
   
chmod +x ./images.sh && ./images.sh
   
### k8s的所有基本环境全部完成

2.3.3 使用kubeadm引导集群

这步操作只在master节点操作

#### --apiserver-advertise-address 的地址一定写成自己master机器的ip地址
#### 虚拟机或者其他云厂商给你的机器ip  10.96  192.168
#### 以下的只在master节点执行
kubeadm init \
--apiserver-advertise-address=10.170.2.42 \
--image-repository registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lfy_k8s_images \
--kubernetes-version v1.21.0 \
--service-cidr=10.96.0.0/16 \
--pod-network-cidr=192.168.0.0/16

这个执行之后，控制台会打印初相对应的日志

2.3.4 master结束以后，按照控制台引导继续往下

## 第一步
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

##第二步
export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf

##第三步 部署网络插件
kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml

##第四步，在其他节点join操作。用控制台打印的kubeadm join 去其他node节点执行
kubeadm join 10.170.11.8:6443 --token cnb7x2.lzgz7mfzcjutn0nk \
	--discovery-token-ca-cert-hash sha256:00c9e977ee52632098aadb515c90076603daee94a167728110ef8086d0d5b37d

这个token是有过期时间的，2个小时后就过期了。若过期了

##过期怎么办
kubeadm token create --print-join-command
kubeadm token create --ttl 0 --print-join-command
kubeadm join --token y1eyw5.ylg568kvohfdsfco --discovery-token-ca-cert-hash sha256: 6c35e4f73f72afd89bf1c8c303ee55677d2cdb1342d67bb23c852aba2efc7c73

2.3.5 验证集群

#等一会，在master节点执行
kubectl get nodes

2.3.6 设置kube-proxy的ipvs模式

##修改kube-proxy默认的配置
kubectl edit cm kube-proxy -n kube-system
## 修改mode: "ipvs"

##改完以后重启kube-proxy
### 查到所有的kube-proxy
kubectl get pod -n kube-system |grep kube-proxy
### 删除之前的即可
kubectl delete pod 【用自己查出来的kube-proxy-dw5sf kube-proxy-hsrwp kube-proxy-vqv7n】  -n kube-system

###

所有的pod都running，表示成功。nginx的pod是我自己起的。

三. dashboard部署

https://github.com/kubernetes/dashboard

根据官网提示安装。

3.1 下载yaml

wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.2.0/aio/deploy/recommended.yaml

3.2 修改recommended.yaml

为了外网访问，type改为NodePort

3.3 部署

kubectl apply -f ./recommended.yaml 

3.4 查看部署

这两个podrunning状态就可以了。

3.4 登录web

dashboard部署之后，查看service，会有外部暴露的端口。这个端口就是外部访问的端口。https://masterip:30417访问即可。

这里一定要用https访问。用chrom浏览器可能不能进去，进不去的话，推荐用火狐浏览器。

3.5 输入token

找到token,然后输入token。

#访问测试
每次访问都需要令牌
kubectl -n kubernetes-dashboard describe secret $(kubectl -n kubernetes-dashboard get secret | grep admin-user | awk '{print $1}')

3.6 加入权限

进入dashboard之后，可能会报一些错误，是一些权限的问题。

执行以下命令即可。

创建yaml

vim admin.yaml

admin.yaml内容如下

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kubernetes-dashboard
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: cluster-admin
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: kubernetes-dashboard
    namespace: kubernetes-dashboard

执行admin.yaml 

kubectl apply -f admin.yml

若执行出错

则

### 这个要 先kubectl delete -f admin.yaml 再kubectl apply -f admin.yml

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