k8s-大型分布式集群环境捷径部署

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课程介绍

​ Kubernetes(k8s)一个用于容器集群的自动化部署、扩容以及运维的开源平台。通过Kubernetes,你可以快速有效地响应用户需求;快速而有预期地部署你的应用;极速地扩展你的应用;无缝对接新应用功能;节省资源,优化硬件资源的使用。为容器编排管理提供了完整的开源方案。

Kubernetes解决了什么问题?

  • 服务器环境
  • 服务器资源管理
  • 服务容灾恢复
  • 硬件资源利用
  • 服务资源创建
  • 可视化管理
  • 服务资源监控
  • 资源整合管理

Kubernetes在容器编排可谓是做到了淋漓尽致,解决了之前的种种痛点,但是学习成本也相对较高,需要结合一定的实践,踩一定的坑才能形成自己的理解。

目标

  • 了解什么是k8s,为什么世界需要它,k8s的工程师又为什么这么抢手。
  • k8s企业环境部署捷径,多Master/node躲坑快速部署。
  • 基于Kubernetes集群管理,kubeadm,kubectl等常见指令使用。
  • 基于Kubernetes快速启动集群Web应用。

一、Kubernetes概述

1、什么是k8s

Kubernetes(K8s)是Google在2014年发布的一个开源项目。

​ 据说Google的数据中心里运行着20多亿个容器,而且Google十年多前就开始使用容器技术。

​ 最初,Google开发了一个叫Borg的系统(现在命名为Omega)来调度如此庞大数量的容器和工作负载。在积累了这么多年的经验后,Google决定重写这个容器管理系统,并将其贡献到开源社区,让全世界都能受益。

​ 这个项目就是Kubernetes。简单地讲,Kubernetes是Google Omega的开源版本。

​ 从2014年第一个版本发布以来,Kubernetes迅速获得开源社区的追捧,包括Red Hat、VMware、Canonical在内的很多有影响力的公司加入到开发和推广的阵营。目前Kubernetes已经成为发展最快、市场占有率最高的容器编排引擎产品。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-wdB55tmI-1617883302059)(./assert/k8s2.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-NPKxlwa8-1617883302062)(./assert/k8s3.png)]

2、Kubernetes解决了什么问题

  • 通过 Kubernetes,分布式系统工具将拥有网络效应。每当人们为 Kubernetes 制作出的新的工具,都会让所有其他工具更完善。因此,这进一步巩固了 Kubernetes 的标准地位。
  • 云提供商并非可替换的商品。不同的云提供的服务会变得越来越独特和不同。如果可以访问不同的云提供商提供的不同服务,那么企业将因此受益。
  • 当多节点应用与单节点应用一样可靠时,我们将看到定价模型的变化。
  • 这就是为什么我会被 Kubernetes 洗脑的原因,它是跨越异构系统的一个标准层。
  • 将来,我们会像讨论编译器和操作系统内核一样讨论 Kubernetes。 Kubernetes 将会是低层级的管路系统,而不在普通应用开发人员的视野之内。

Kubernetes 已成为部署分布式应用的标准方式。在不远的将来,任何新成立的互联网公司都将用到 Kubernetes,无论其是否意识到这点。许多旧应用也正在迁移到 Kubernetes。

2.1 起因:Docker

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-vvLsezLB-1617883302063)(./assert/k8s5.png)]

单一稳定的一体化模型

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-UAilBBG6-1617883302065)(./assert/k8s6.png)]

微型化的应用部署模型

(微服务、分布式、集群、高可用、负载均衡…)

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-gQCWE38w-1617883302066)(./assert/k8s7.png)]

2.2 容器编排?是需要标准的?

如此多的docker该如何管理(通信、负载均衡、资源共享管理、容灾、监控、健康检查….)?

  • Mesos

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Jckcd6yb-1617883302068)(./assert/k8s8.png)]

  • docker swarm

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-n3LZ37HC-1617883302069)(./assert/k8s9.png)]

  • kubernetes

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-gjIbp9CR-1617883302069)(./assert/k8s10.png)]

自2016年中,k8s表现出明显优势。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-JwOqYsxN-1617883302071)(./assert/k8s11.png)]

3. kubernetes工程师价值

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-j9zqjztE-1617883302072)(./assert/k8s4.png)]

二、环境

2.1 部署软件环境版本

操作系统: Ubuntu 18.10(本教程采用server版本)

Docker: docker-ce 18.06

Kubernetes: k8s 1.13.1

2.2 Ubuntu搭建研发环境

我们直接下载Unbuntu18.10-server版本,server版本的好处是没有Desktop,可以节省资源。

wget http://mirrors.aliyun.com/ubuntu-releases/18.10/ubuntu-18.10-live-server-amd64.iso

注:也可以从配套资料中获取

2.3 Ubuntu安装过程

2.3.1 创建虚拟机

在VMWare 中启动安装虚拟过程

  1. 创建新的虚拟机,选择推荐版本的iso文件

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-FWHY6CCg-1617883302073)(./assert/ubuntu1.jpg)]

  2. 选择自定义安装

  3. 为此虚拟机选择操作系统 Linux Ubuntu 64位

  4. 指定引导固件UEFI 不要选择BIOS

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-x1BOPphp-1617883302075)(./assert/ubuntu2.jpg)]

  5. 命名为Master

  6. 自定设置 存储为UbuntuMaster 2CPU 2048MB 20GB硬盘

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-amoXia9W-1617883302075)(./assert/ubuntu3.jpg)]

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-3O6XkHr1-1617883302077)(./assert/ubuntu4.jpg)]

  7. 建议移除声卡和摄像头

2.3.2 图形界面安装方式

  1. 选择英文语言

  2. 英文键盘

  3. 设置国内镜像源头 http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ 注意末尾的斜线

  4. 设置您的用户名和密码,下文使用YOUR_USERNAME YOUR_PASSWORD

  5. 切勿选择 microk8s snap stable: v1.14.2 空格选中

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Zf8yYwER-1617883302077)(./assert/ubuntu5.jpg)]

  1. Tab键切换到DONE回车,开始安装过程

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-7THezcN7-1617883302078)(./assert/ubuntu6.jpg)]

  1. 安装结束后点击重启Reboot Now

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-R2gkGOjt-1617883302079)(./assert/ubuntu7.jpg)]

修改root密码

  1. 安装过程中,输入用户名 YOUR_USERNAME 密码: YOUR_PASSWORD
  2. 重新启动后登录 用户名 YOUR_USERNAME 密码: YOUR_PASSWORD
  3. 确认登录成功后输入sudo passwd 输入上面的YOUR_PASSWORD,然后输入root用户的密码root
设置root用户的密码root,是为了教学过程中简单。
但是在生产环境下禁止使用弱强度的密码。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-vpmVVJ0D-1617883302080)(./assert/ubuntu8.jpg)]

  1. 执行exit退出当前登录用户,然后使用root用户重新登录
  2. 输入shutdown now停机

2.4 修改主机名

修改主机名称

  1. 使用root用户登录
  2. 打开配置文件vim /etc/cloud/cloud.cfg
  3. 修改配置preserve_hostname: true

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-4QzeY8zx-1617883302080)(./assert/ubuntu9.jpg)]

  1. 重启
$ shutdown -r now

2.5 配置静态IP(永久有效)(NAT模式)

  1. 使用root用户登录Linux,如下以Node2为例
  2. vim /etc/netplan/50-cloud-init.yaml
  3. 参考如下截图修改配置文件
  • UbuntuMaster 172.16.235.146
  • UbuntuNode1 172.16.235.147
  • UbuntuNode2 172.16.235.148
network:
    ethernets:
        ens33:
            addresses: [192.168.236.177/24]
            dhcp4: false
            gateway4: 192.168.236.2
            nameservers:
                       addresses: [192.168.236.2]
            optional: true
    version: 2              

或者动态获取

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-R9r7CVe5-1617883302082)(./assert/ubuntu10.png)]

2.6 修改hosts

使用root用户登录

  1. 打开hosts文件 vim /etc/hosts

  2. 输入如下内容

    192.168.236.177 master
    

    这个ip是当前桥接或者NAT分配的IP地址

  3. 重启机器shutdown -r now

ip应用启动:

$netplan apply

三、Docker-CE安装及配置

3.1 Docker简介

3. 1.1 docker介绍

  • docker是什么 ?

    Docker 是一个开源的应用容器引擎,是直接运行在宿主操作系统之上的一个容器,使用沙箱机制完全虚拟出一个完整的操作,容器之间不会有任何接口,从而让容器与宿主机之间、容器与容器之间隔离的更加彻底。每个容器会有自己的权限管理,独立的网络与存储栈,及自己的资源管理能,使同一台宿主机上可以友好的共存多个容器。

  • docker与虚拟机对比

    如果物理机是一幢住宅楼,虚拟机就是大楼中的一个个套间,而容器技术就是套间里的一个个隔断。

    • 虚拟化技术不同

      • VMware Workstation、VirtualBoX

      硬件辅助虚拟化:(Hardware-assisted Virtualization)是指通过硬件辅助支持模拟运行环境,使客户机操作系统可以独立运行,实现完全虚拟化的功能。

      • Docker

      操作系统层虚拟化:(OS-level virtualization)这种技术将操作系统内核虚拟化,可以允许使用者空间软件实例被分割成几个独立的单元,在内核中运行,而不是只有一个单一实例运行。这个软件实例,也被称为是一个容器(containers)、虚拟引擎(Virtualization engine)、虚拟专用服务器(virtual private servers)。每个容器的进程是独立的,对于使用者来说,就像是在使用自己的专用服务器。

      以上两种虚拟化技术都属于软件虚拟化,在现有的物理平台上实现对物理平台访问的截获和模拟。在软件虚拟化技术中,有些技术不需要硬件支持;而有些软件虚拟化技术,则依赖硬件支持。

    • 应用场景不同

      • 虚拟机更擅长于彻底隔离整个运行环境。如: 云服务提供商通常采用虚拟机技术隔离不同的用户。
      • Docker通常用于隔离不同的应用,例如前端,后端以及数据库。
    • 资源的使用率不同

      虚拟机启动需要数分钟,而Docker容器可以在数毫秒内启动。由于没有臃肿的从操作系统,Docker可以节省大量的磁盘空间以及其他系统资源。

  • docker的版本

    • Docker-CE -> 社区版
      • Stable 版
        • 稳定版, 一个季度更新一次
      • Edge 版
        • 一个月更新一般
    • Docker-EE
      • 企业版
      • 收费的

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-QQW9QyYg-1617883302082)(./assert/docker1.png)]

3.2 配置国内源

3.2.1 基础准备

  1. Docker 要求 Ubuntu 系统的内核版本高于 3.10 ,查看本页面的前提条件来验证你的 Ubuntu 版本是否支持 Docker。
uname -r 
4.18.0-21-generic(主版本必须保持一致)
  1. 安装curl
apt-get update && apt-get install -y curl telnet wget man \
apt-transport-https \
ca-certificates \
software-properties-common vim 

  1. 查看新版本号

    • Ubuntu 18.10
    $ lsb_release -c
    Codename:	cosmic
    
  2. 查看确认国内源

    	$ cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak
    	$ cat /etc/apt/sources.list
    

3.2.2 在线安装Docker-ce(本教程不推荐)

(建议下面的手动安装方式,因为在线可能会出现版本不一致)

注意: 该国内源目前提供 18.09版本,与k8s不符。k8s推荐安装Docker ce 18.06
安装链接:https://blog.csdn.net/javalee5156/article/details/83583489

  1. 安装GPG秘钥和添加国内镜像

    $ curl -fsSL https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
    

    添加国内源头

    $ add-apt-repository \
        "deb https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/ubuntu \
        $(lsb_release -cs) \
        stable"
    

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-J5UikjEu-1617883302083)(./assert/docker2.jpg)]

  1. 更新国内源路径
apt update

3.安装查看版本指令

apt-get install -y apt-show-versions

4.查看docker-ce版本号

apt-show-versions -a docker-ce
  1. 在线安装Docker-ce
   sudo apt-get update && apt-get install -y docker-ce
注意到当前安装的版本是 `docker-ce_5%3a18.09.6~3-0~ubuntu-cosmic_amd64.deb`

3.2.3 手动安装Docker(离线安装)

  1. 下载docker-ce_18.06.1\~ce\~3-0\~ubuntu_amd64.deb
  2. 上传到上述文件到待安装服务器master
  3. 登录待安装服务器,切换到root账户
  4. dpkg -i docker-ce_18.06.1\~ce\~3-0\~ubuntu_amd64.deb

如果提示错误

dpkg: error: dpkg frontend is locked by another process

说明已经有其他进程在使用dpkg安装程序

sudo rm /var/lib/dpkg/lock

即可。

如果提示错误

itcast@master:~/package$ sudo dpkg -i docker-ce_18.06.1~ce~3-0~ubuntu_amd64.deb
 
[sudo] password for itcast: 
Selecting previously unselected package docker-ce.
(Reading database ... 100647 files and directories currently installed.)
Preparing to unpack docker-ce_18.06.1~ce~3-0~ubuntu_amd64.deb ...
Unpacking docker-ce (18.06.1~ce~3-0~ubuntu) ...
dpkg: dependency problems prevent configuration of docker-ce:
 docker-ce depends on libltdl7 (>= 2.4.6); however:
  Package libltdl7 is not installed.

dpkg: error processing package docker-ce (--install):
 dependency problems - leaving unconfigured
Processing triggers for man-db (2.8.4-2) ...
Processing triggers for systemd (239-7ubuntu10) ...
Errors were encountered while processing:
 docker-ce

表示当前docker-ce 依赖系统libltd17库,安装就可以了

$ apt-get install -y libltdl7
  1. docker version
Client:
 Version:           18.06.1-ce
 API version:       1.38
 Go version:        go1.10.3
 Git commit:        e68fc7a
 Built:             Tue Aug 21 17:24:56 2018
 OS/Arch:           linux/amd64
 Experimental:      false

Server:
 Engine:
  Version:          18.06.1-ce
  API version:      1.38 (minimum version 1.12)
  Go version:       go1.10.3
  Git commit:       e68fc7a
  Built:            Tue Aug 21 17:23:21 2018
  OS/Arch:          linux/amd64
  Experimental:     false

确保版本号是 18.06

3.3 启动Docker-ce

  1. 开机并启动docker
sudo systemctl enable docker 
sudo systemctl start docker 
  1. 重启,登录确认docker已经运行
itcast@ubuntu:~$ sudo docker ps 
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
  1. 下载Alpine镜像热身一下 Docker
~$ sudo docker run -it --rm alpine:latest sh 

输出内容如下,我们在Docker容器中测试三个命令,分别是

- `date`
- `time`
- `uname -r`
itcast@ubuntu:~$ sudo docker run -it --rm alpine:latest sh 
Unable to find image 'alpine:latest' locally
latest: Pulling from library/alpine
e7c96db7181b: Pull complete 
Digest: sha256:769fddc7cc2f0a1c35abb2f91432e8beecf83916c421420e6a6da9f8975464b6
Status: Downloaded newer image for alpine:latest
/ # date
Mon Jun 10 07:56:01 UTC 2019
/ # time
BusyBox v1.29.3 (2019-01-24 07:45:07 UTC) multi-call binary.

Usage: time [-vpa] [-o FILE] PROG ARGS

Run PROG, display resource usage when it exits

	-v	Verbose
	-p	POSIX output format
	-f FMT	Custom format
	-o FILE	Write result to FILE
	-a	Append (else overwrite)
/ # uname -r 
4.18.0-10-generic

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ZW8rkwXP-1617883302084)(./assert/docker3.jpg)]

3.4 创建Docker用户组并添加当前用户

使用您的用户登录Linux然后执行如下操作,用户组docker可能已经存在。

如果使用普通用户目前是无法使用docker指令的

itcast@master:~$ docker ps
Got permission denied while trying to connect to the Docker daemon socket at unix:///var/run/docker.sock: Get http://%2Fvar%2Frun%2Fdocker.sock/v1.38/containers/json: dial unix /var/run/docker.sock: connect: permission denied

我们需要将当前的普通用户添加到当前的docker用户组中

sudo groupadd docker
sudo usermod -aG docker $USER
exit

重新登录使用普通用户登录:

itcast@master:~$ docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES

就可以使用了。

3.5 申请阿里云镜像加速器

如果不申请阿里云私人专属镜像加速器,鼓励复制如下本人申请的私人专属镜像加速器,直接使用即可。

https://ozcouv1b.mirror.aliyuncs.com

申请步骤如下

在阿里云注册自己账户

找到容器镜像服务,参考网址如下

https://cr.console.aliyun.com/cn-hangzhou/instances/mirrors

点开左侧菜单镜像中心—>镜像加速器

右侧加速器地址,即使私人专属的镜像加速器地址,点击复制

粘贴到一个文本文件留存

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-63kskHxR-1617883302084)(/Users/apple/Nustore Files/我的坚果云/课程研发/k8s/assert/docker4.jpg)]


3.6 docker配置国内镜像加速器

目的 : 为了下载docker镜像更快

您可以通过修改daemon配置文件/etc/docker/daemon.json来使用加速器。

创建/etc/docker/daemon.json文件,内容如下:

{
  "registry-mirrors": ["https://ozcouv1b.mirror.aliyuncs.com"]
}

重启docker服务

# 重载所有修改过的配置文件
sudo systemctl daemon-reload
# 重启Docker服务
sudo systemctl restart docker

四、Kubernetes 安装及部署

4.1 k8s安装环境准备

4.1.1 配置并安装k8s国内源

  1. 创建配置文件sudo touch /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list

  2. 添加写权限

    itcast@master:~$ sudo chmod 666 /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list 
    

    再添加,内容如下:

    deb http://mirrors.ustc.edu.cn/kubernetes/apt kubernetes-xenial main
    
  3. 执行sudo apt update 更新操作系统源,开始会遇见如下错误

    tcast@master:~$ sudo apt update
    Get:1 http://mirrors.ustc.edu.cn/kubernetes/apt kubernetes-xenial InRelease [8,993 B]
    Err:1 http://mirrors.ustc.edu.cn/kubernetes/apt kubernetes-xenial InRelease    
      The following signatures couldn't be verified because the public key is not available: NO_PUBKEY 6A030B21BA07F4FB
    Hit:2 http://mirrors.aliyun.com/ubuntu cosmic InRelease                        
    Hit:3 http://mirrors.aliyun.com/ubuntu cosmic-updates InRelease                
    Hit:4 http://mirrors.aliyun.com/ubuntu cosmic-backports InRelease              
    Hit:5 http://mirrors.aliyun.com/ubuntu cosmic-security InRelease               
    Err:6 https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/ubuntu cosmic InRelease      
      Could not wait for server fd - select (11: Resource temporarily unavailable) [IP: 202.141.176.110 443]
    Reading package lists... Done                          
    W: GPG error: http://mirrors.ustc.edu.cn/kubernetes/apt kubernetes-xenial InRelease: The following signatures couldn't be verified because the public key is not available: NO_PUBKEY 6A030B21BA07F4FB
    E: The repository 'http://mirrors.ustc.edu.cn/kubernetes/apt kubernetes-xenial InRelease' is not signed.
    N: Updating from such a repository can't be done securely, and is therefore disabled by default.
    N: See apt-secure(8) manpage for repository creation and user configuration details.
    

    其中:

    The following signatures couldn't be verified because the public key is not available: NO_PUBKEY 6A030B21BA07F4FB
    

    签名认证失败,需要重新生成。记住上面的NO_PUBKEY 6A030B21BA07F4FB

  4. 添加认证key

    运行如下命令,添加错误中对应的key(错误中NO_PUBKEY后面的key的后8位)

    gpg --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys BA07F4FB
    

    接着运行如下命令,确认看到OK,说明成功,之后进行安装:

    gpg --export --armor BA07F4FB | sudo apt-key add -
    
  5. 再次重新sudo apt update更新系统下载源数据列表

itcast@master:~$ sudo apt update
Hit:1 https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/ubuntu cosmic InRelease                  
Hit:2 http://mirrors.aliyun.com/ubuntu cosmic InRelease                                    
Hit:3 http://mirrors.aliyun.com/ubuntu cosmic-updates InRelease                            
Hit:4 http://mirrors.aliyun.com/ubuntu cosmic-backports InRelease                          
Hit:5 http://mirrors.aliyun.com/ubuntu cosmic-security InRelease                           
Get:6 http://mirrors.ustc.edu.cn/kubernetes/apt kubernetes-xenial InRelease [8,993 B]      
Ign:7 http://mirrors.ustc.edu.cn/kubernetes/apt kubernetes-xenial/main amd64 Packages
Get:7 http://mirrors.ustc.edu.cn/kubernetes/apt kubernetes-xenial/main amd64 Packages [26.6 kB]
Fetched 26.6 kB in 42s (635 B/s)    
Reading package lists... Done
Building dependency tree       
Reading state information... Done
165 packages can be upgraded. Run 'apt list --upgradable' to see them.

以上没有报和错误异常,表示成功。

4.1.2 禁止基础设施

  1. 禁止防火墙

    $ sudo ufw disable
    Firewall stopped and disabled on system startup
    
  2. 关闭swap

    # 成功
    $ sudo swapoff -a 
    # 永久关闭swap分区
    $ sudo sed -i 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab
    
  3. 禁止selinux

# 安装操控selinux的命令
$ sudo apt install -y selinux-utils
# 禁止selinux
$ setenforce 0
# 重启操作系统
$ shutdown -r now
# 查看selinux是否已经关闭
$ sudo getenforce
Disabled(表示已经关闭)

4.2 k8s系统网络配置

(1) 配置内核参数,将桥接的IPv4流量传递到iptables的链

创建/etc/sysctl.d/k8s.conf文件

添加内容如下:

net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
vm.swappiness = 0

(2) 执行命令使修改生效

# 【候选】建议执行下面的命令
$ sudo modprobe br_netfilter
$ sudo sysctl -p /etc/sysctl.d/k8s.conf

4.3 安装k8s

注意: 切换到root用户 $ su

  1. 安装Kubernetes 目前安装版本 v1.13.1

    $ apt update && apt-get install -y kubelet=1.13.1-00 kubernetes-cni=0.6.0-00 kubeadm=1.13.1-00 kubectl=1.13.1-00
    
  2. 设置为开机重启

    $ sudo systemctl enable kubelet && systemctl start kubelet
    $ sudo shutdown -r now
    

4.4 验证k8s

  1. 使用root用户登录Master主机

  2. 执行如下个命令

    kubectl get nodes 
    

输出如下

$ kubectl get nodes
The connection to the server localhost:8080 was refused - did you specify the right host or port?
  1. 查看当前k8s版本

    $ kubectl version
    
Client Version: version.Info{Major:"1", Minor:"13", GitVersion:"v1.13.1", GitCommit:"eec55b9ba98609a46fee712359c7b5b365bdd920", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2018-12-13T10:39:04Z", GoVersion:"go1.11.2", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"}
The connection to the server localhost:8080 was refused - did you specify the right host or port?

五、创建企业Kubernetes多主机集群环境

5.1 创建两个节点(两个虚拟机)

  1. 在VMWare中创建完整克隆,分别命名为UbuntuNode1UbuntuNode2

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-gj3aht1G-1617883302085)(/Users/apple/Nustore Files/我的坚果云/课程研发/k8s/assert/k8snode1.jpg)]

分别对两个完整克隆的虚拟机进行如下操作,修改主机名称和静态IP

  1. 使用root用户登录
  2. 打开配置文件vim /etc/cloud/cloud.cfg
  3. 修改配置preserve_hostname: true

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-JF4rGFNQ-1617883302086)(/Users/apple/Nustore Files/我的坚果云/课程研发/k8s/assert/k8snode2.jpg)]

  1. 修改/etc/hostname,只有一行 node1node2

5.2 master和node基础配置

5.2.1 给node配置hostname

node1主机

/etc/hostname

node1

node2主机

/et/hostname

node2

2.确认配置的三台机器的主机名称

$ cat /etc/hosts
$ shutdown -r now

5.2.2 配置IP地址

  • master

/etc/netplan/50-cloud-init.yaml

network:
    ethernets:
        ens33:
            addresses: [192.168.236.177/24]
            dhcp4: false
            gateway4: 192.168.236.2
            nameservers:
                       addresses: [192.168.236.2]
            optional: true
    version: 2

重启ip配置

netplan apply
  • node1

/etc/netplan/50-cloud-init.yaml

network:
    ethernets:
        ens33:
            addresses: [192.168.236.178/24]
            dhcp4: false
            gateway4: 192.168.236.2
            nameservers:
                       addresses: [192.168.236.2]
            optional: true
    version: 2

重启ip配置

netplan apply
  • node2

/etc/netplan/50-cloud-init.yaml

network:
    ethernets:
        ens33:
            addresses: [192.168.236.179/24]
            dhcp4: false
            gateway4: 192.168.236.2
            nameservers:
                       addresses: [192.168.236.2]
            optional: true
    version: 2

重启ip配置

netplan apply

5.2.3 修改hosts文件

注意: (Master、Node1、Node2都需要配置)

使用root用户登录

  1. 打开hosts文件 vim /etc/hosts

  2. 输入如下内容

    192.168.236.177 master
    192.168.236.178 node1
    192.168.236.179 node2
    
  3. 重启机器shutdown -r now

5.3 配置Master节点

5.3.1 创建工作目录

$ mkdir /home/itcast/working
$ cd /home/itcast/working/

5.3.2 创建kubeadm.conf配置文件

  1. 创建k8s的管理工具kubeadm对应的配置文件,候选操作在home/itcast/working/目录下

使用kubeadm配置文件,通过在配置文件中指定docker仓库地址,便于内网快速部署。

生成配置文件

kubeadm config print init-defaults ClusterConfiguration > kubeadm.conf

上面的命令不可以的话用下面的命令:

kubeadm config print init-defaults
kubeadm config print join-defaults
  1. 修改kubeadm.conf中的如下两项:
  • imageRepository
  • kubernetesVersion
vi kubeadm.conf
# 修改 imageRepository: k8s.gcr.io
# 改为 registry.cn-beijing.aliyuncs.com/imcto
imageRepository: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/imcto
# 修改kubernetes版本kubernetesVersion: v1.13.0
# 改为kubernetesVersion: v1.13.1
kubernetesVersion: v1.13.1
  1. 修改kubeadm.conf中的API服务器地址,后面会频繁使用这个地址。
  • localAPIEndpoint:
localAPIEndpoint:
  advertiseAddress: 192.168.236.177
  bindPort: 6443

注意: 192.168.236.177是master主机的ip地址

  1. 配置子网网络
networking:
  dnsDomain: cluster.local
  podSubnet: 10.244.0.0/16
  serviceSubnet: 10.96.0.0/12
scheduler: {}

这里的10.244.0.0/1610.96.0.0/12分别是k8s内部pods和services的子网网络,最好使用这个地址,后续flannel网络需要用到。

5.3.3 拉取K8s必备的模块镜像

  1. 查看一下都需要哪些镜像文件需要拉取
$ kubeadm config images list --config kubeadm.conf
registry.cn-beijing.aliyuncs.com/imcto/kube-apiserver:v1.13.1
registry.cn-beijing.aliyuncs.com/imcto/kube-controller-manager:v1.13.1
registry.cn-beijing.aliyuncs.com/imcto/kube-scheduler:v1.13.1
registry.cn-beijing.aliyuncs.com/imcto/kube-proxy:v1.13.1
registry.cn-beijing.aliyuncs.com/imcto/pause:3.1
registry.cn-beijing.aliyuncs.com/imcto/etcd:3.2.24
registry.cn-beijing.aliyuncs.com/imcto/coredns:1.2.6
  1. 拉取镜像
#下载全部当前版本的k8s所关联的镜像
kubeadm config images pull --config ./kubeadm.conf

5.3.4 初始化kubernetes环境

#初始化并且启动
$ sudo kubeadm init --config ./kubeadm.conf

更多kubeadm配置文件参数详见

kubeadm config print-defaults

k8s启动成功输出内容较多,但是记住末尾的内容

Your Kubernetes master 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

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 machines by running the following on each node
as root:

  kubeadm join 192.168.236.177:6443 --token abcdef.0123456789abcdef --discovery-token-ca-cert-hash sha256:e778d3665e52f5a680a87b00c6d54df726c2eda601c0db3bfa4bb198af2262a8

按照官方提示,执行以下操作。

  1. 执行如下命令

    $ mkdir -p $HOME/.kube
    $ sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
    $ sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
    
  2. 创建系统服务并启动

    # 启动kubelet 设置为开机自启动
    $ sudo systemctl enable kubelet
    # 启动k8s服务程序
    $ sudo systemctl start kubelet
    

5.3.5 验证kubernetes启动结果

  1. 验证输入,注意显示master状态是NotReady,证明初始化服务器成功
$ kubectl get nodes
NAME     STATUS     ROLES    AGE   VERSION
master   NotReady   master   12m   v1.13.1
  1. 查看当前k8s集群状态
$ kubectl get cs
NAME                 STATUS    MESSAGE              ERROR
scheduler            Healthy   ok
controller-manager   Healthy   ok
etcd-0               Healthy   {"health": "true"}

目前只有一个master,还没有node,而且是NotReady状态,那么我们需要将node加入到master管理的集群中来。在加入之前,我们需要先配置k8s集群的内部通信网络,这里采用的是flannel网络。

5.3.6 部署集群内部通信flannel网络

$cd $HOME/working
$wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/a70459be0084506e4ec919aa1c114638878db11b/Documentation/kube-flannel.yml

编辑这个文件,确保flannel网络是对的,找到net-conf.json标记的内容是否正确。

 net-conf.json: |
    {
      "Network": "10.244.0.0/16",
      "Backend": {
        "Type": "vxlan"
      }

这个"10.244.0.0/16"和 ./kubeadm.conf中的podsubnet的地址要一致。

应用当前flannel配置文件

itcast@master:~/working$ kubectl apply -f kube-flannel.yml 

输出结果如下

root@master:~/working# kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/a70459be0084506e4ec919aa1c114638878db11b/Documentation/kube-flannel.yml
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/flannel created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/flannel created
serviceaccount/flannel created
configmap/kube-flannel-cfg created
daemonset.extensions/kube-flannel-ds-amd64 created
daemonset.extensions/kube-flannel-ds-arm64 created
daemonset.extensions/kube-flannel-ds-arm created
daemonset.extensions/kube-flannel-ds-ppc64le created
daemonset.extensions/kube-flannel-ds-s390x created

安装flannel网络前 执行kubectl get nodes输出结果如下

itcast@master:~/working$ kubectl get node
NAME     STATUS     ROLES    AGE   VERSION
master   NotReady   master   10m   v1.13.1

安装flannel网络后 执行kubectl get nodes输出结果如下

itcast@master:~/working$ kubectl get node
NAME     STATUS   ROLES    AGE   VERSION
master   Ready    master   10m   v1.13.1

此时master已经是Ready状态了,表示已经配置成功了,那么我们就需要配置node来加入这个集群。

5.4 配置Node

5.4.1 确认外部环境

  1. 确认关闭swap

    apt install -y selinux-utils
    swapoff -a
    
  2. 禁止selinux

    setenforce 0
    
  3. 确认关闭防火墙

    ufw disable
    

5.4.2 配置k8s集群的Node主机环境

  1. 启动k8s后台服务

    # 启动kubelet 设置为开机自启动
    $ sudo systemctl enable kubelet
    # 启动k8s服务程序
    $ sudo systemctl start kubelet
    
  2. 将master机器的/etc/kubernetes/admin.conf传到到node1和node2

    登录master终端

    #将admin.conf传递给node1
    sudo scp /etc/kubernetes/admin.conf [email protected]:/home/itcast/
    #将admin.conf传递给node2
    sudo scp /etc/kubernetes/admin.conf [email protected]:/home/itcast/
    
  3. 登录node1终端,创建基础kube配置文件环境

$ mkdir -p $HOME/.kube
$ sudo cp -i $HOME/admin.conf $HOME/.kube/config
$ sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
  1. 登录node2终端,创建基础kube配置文件环境
$ mkdir -p $HOME/.kube
$ sudo cp -i $HOME/admin.conf $HOME/.kube/config
$ sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
  1. node1node2分别连接master加入master集群。这里用的是kubeadm join指令
$ sudo kubeadm join 192.168.236.177:6443 --token abcdef.0123456789abcdef --discovery-token-ca-cert-hash sha256:e778d3665e52f5a680a87b00c6d54df726c2eda601c0db3bfa4bb198af2262a8

这里要注意,使用的hash应该是master主机 kubeadm init成功之后生成的hash码。

  1. 应用两个node主机分别应用flannel网络

master中的kube-flannel.yml分别传递给两个node节点.

#将kube-flannel.yml传递给node1
sudo scp $HOME/working/kube-flannel.yml [email protected]:/home/itcast/
#将kube-flannel.yml传递给node2
sudo scp $HOME/working/kube-flannel.yml [email protected]:/home/itcast/

分别启动flannel网络

itcast@node1:~$ kubectl apply -f kube-flannel.yml 
itcast@node2:~$ kubectl apply -f kube-flannel.yml
  1. 查看node是否已经加入到k8s集群中(需要等一段时间才能ready)
itcast@node2:~$ kubectl get nodes
NAME     STATUS   ROLES    AGE     VERSION
master   Ready    master   35m     v1.13.1
node1    Ready    <none>   2m23s   v1.13.1
node2    Ready    <none>   40s     v1.13.1

六、应用实例

6.1 创建MySQL实例

6.1.1 定义描述文件

apiVersion: v1
kind: ReplicationController                            #副本控制器RC
metadata:
  name: mysql                                          #RC的名称,全局唯一
spec:
  replicas: 1                                          #Pod副本的期待数量
  selector:
    app: mysql                                         #符合目标的Pod拥有此标签
  template:                                            #根据此模板创建Pod的副本(实例)
    metadata:
      labels:
        app: mysql                                     #Pod副本拥有的标签,对应RC的Selector
    spec:
      containers:                                      #Pod内容器的定义部分
      - name: mysql                                    #容器的名称
        image: hub.c.163.com/library/mysql              #容器对应的Docker image
        ports: 
        - containerPort: 3306                          #容器应用监听的端口号
        env:                                           #注入容器内的环境变量
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD 
          value: "123456"

6.1.2 加载ReplicationController副本控制器描述文件

创建好mysql-rc.yaml后,在master节点使用kubectl命令将它发布到k8s集群中。

kubectl create -f mysql-rc.yaml

6.1.3 查看启动状态

通过查看当前的pods列表,是否已经启动成功:

6.1.4 网络异常解决方案(未出现问题可直接跳过)

注意:如果这里出现了ContainerCreating状态,那么可以尝试如下解决办法:

itcast@master:~/working$ kubectl get pods
NAME          READY   STATUS              RESTARTS   AGE
mysql-tscrh   0/1     ContainerCreating   0          17m

目前mysql-tscrh 描述文件 已经创建,但是没有启动成功. 状态是ContainerCreating 没有启动起来.

通过kubectl describe pods来查看pods的详细状态

itcast@master:~/working$ kubectl describe pods mysql
Name:               mysql-tscrh
Namespace:          default
Priority:           0
PriorityClassName:  <none>
Node:               node1/192.168.236.178
Start Time:         Mon, 17 Jun 2019 09:10:35 +0000
Labels:             app=mysql
Annotations:        <none>
Status:             Pending
IP:                 
Controlled By:      ReplicationController/mysql
Containers:
  mysql:
    Container ID:   
    Image:          hub.c.163.com/library/mysql
    Image ID:       
    Port:           3306/TCP
    Host Port:      0/TCP
    State:          Waiting
      Reason:       ContainerCreating
    Ready:          False
    Restart Count:  0
    Environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD:  123456
    Mounts:
      /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-q6ggq (ro)
Conditions:
  Type              Status
  Initialized       True 
  Ready             False 
  ContainersReady   False 
  PodScheduled      True 
Volumes:
  default-token-q6ggq:
    Type:        Secret (a volume populated by a Secret)
    SecretName:  default-token-q6ggq
    Optional:    false
QoS Class:       BestEffort
Node-Selectors:  <none>
Tolerations:     node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute for 300s
                 node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute for 300s
Events:
  Type     Reason                  Age                     From               Message
  ----     ------                  ----                    ----               -------
  Normal   Scheduled               22m                     default-scheduler  Successfully assigned default/mysql-tscrh to node1
  Warning  FailedCreatePodSandBox  22m                     kubelet, node1     Failed create pod sandbox: rpc error: code = Unknown desc = failed to set up sandbox container "58d143373e767c40610587624c667d8e20dd77fa397952406a085f2ae1dc38e6" network for pod "mysql-tscrh": NetworkPlugin cni failed to set up pod "mysql-tscrh_default" network: open /run/flannel/subnet.env: no such file or directory
  Warning  FailedCreatePodSandBox  22m                     kubelet, node1     Failed create pod sandbox: rpc error: code = Unknown desc = failed to set up sandbox container "81d12726dbe075c64af48142638e98863231e8201ccc292f0dda1fccfa7fdaec" network for pod "mysql-tscrh": NetworkPlugin cni failed to set up pod "mysql-tscrh_default" network: open /run/flannel/subnet.env: no such file or directory
  Warning  FailedCreatePodSandBox  22m                     kubelet, node1     Failed create pod sandbox: rpc error: code = Unknown desc = failed to set up sandbox container "8bd77ee0176d369435ead7bd3c2675b7bbcbdc2b052cf34c784f04053a7d5288" network for pod "mysql-tscrh": NetworkPlugin cni failed to set up pod "mysql-tscrh_default" network: open /run/flannel/subnet.env: no such file or directory
  Warning  FailedCreatePodSandBox  22m                     kubelet, node1     Failed create pod sandbox: rpc error: code = Unknown desc = failed to set up sandbox container "0733fc209e085e96f5823a2280b012a609dace41fda967c5ae951005a8699ce6" network for pod "mysql-tscrh": NetworkPlugin cni failed to set up pod "mysql-tscrh_default" network: open /run/flannel/subnet.env: no such file or directory
  Warning  FailedCreatePodSandBox  22m                     kubelet, node1     Failed create pod sandbox: rpc error: code = Unknown desc = failed to set up sandbox container "91f337eb334612b2e7426d820ba4b15a9c9c549050517d459508832b69780b5f" network for pod "mysql-tscrh": NetworkPlugin cni failed to set up pod "mysql-tscrh_default" network: open /run/flannel/subnet.env: no such file or directory
  Warning  FailedCreatePodSandBox  22m                     kubelet, node1     Failed create pod sandbox: rpc error: code = Unknown desc = failed to set up sandbox container "48cbba9896068a774d9128a6864394e8726a0d857bae61036421ad73f5d6e3dd" network for pod "mysql-tscrh": NetworkPlugin cni failed to set up pod "mysql-tscrh_default" network: open /run/flannel/subnet.env: no such file or directory
  Warning  FailedCreatePodSandBox  22m                     kubelet, node1     Failed create pod sandbox: rpc error: code = Unknown desc = failed to set up sandbox container "d259778aa19418a9a429b3175b66afae3d8ffb7324ec9df492b2947dbc153460" network for pod "mysql-tscrh": NetworkPlugin cni failed to set up pod "mysql-tscrh_default" network: open /run/flannel/subnet.env: no such file or directory
  Warning  FailedCreatePodSandBox  22m                     kubelet, node1     Failed create pod sandbox: rpc error: code = Unknown desc = failed to set up sandbox container "3d01c00ac9eaac7b2e983402be38c1cf60c4bbd1d454aa45329ce0ca0c2bf792" network for pod "mysql-tscrh": NetworkPlugin cni failed to set up pod "mysql-tscrh_default" network: open /run/flannel/subnet.env: no such file or directory
  Warning  FailedCreatePodSandBox  22m                     kubelet, node1     Failed create pod sandbox: rpc error: code = Unknown desc = failed to set up sandbox container "98879cbb0405dac3a24753dd1986070a53fe9ee9f1b819996a903c19286a2bb7" network for pod "mysql-tscrh": NetworkPlugin cni failed to set up pod "mysql-tscrh_default" network: open /run/flannel/subnet.env: no such file or directory
  Warning  FailedCreatePodSandBox  7m49s (x838 over 22m)   kubelet, node1     (combined from similar events): Failed create pod sandbox: rpc error: code = Unknown desc = failed to set up sandbox container "60923335b41c2d0412b279bdb6150f9b9b7eae20c4a02549e35509083c01384b" network for pod "mysql-tscrh": NetworkPlugin cni failed to set up pod "mysql-tscrh_default" network: open /run/flannel/subnet.env: no such file or directory
  Normal   SandboxChanged          2m49s (x1127 over 22m)  kubelet, node1     Pod sandbox changed, it will be killed and re-created.

会看到一个错误:

"mysql-tscrh": NetworkPlugin cni failed to set up pod "mysql-tscrh_default" network: open /run/flannel/subnet.env: no such file or directory

这是缺少/run/flannel/subnet.env文件

解决办法:配置flannel网络

分别在三台服务器上执行如下步骤

  1. 创建目录

    sudo mkdir -p /run/flannel
    
  2. 创建环境描述文件

    $ sudo tee /run/flannel/subnet.env <<-'EOF'
    FLANNEL_NETWORK=10.244.0.0/16
    FLANNEL_SUBNET=10.244.0.1/24
    FLANNEL_MTU=1450
    FLANNEL_IPMASQ=true
    EOF
    

6.1.5 查看mysql实例集群状态

itcast@master:~/working$ kubectl get pods
NAME          READY   STATUS              RESTARTS   AGE
mysql-tscrh   0/1     Running   0          17m

如果为Running状态,则为mysql集群启动成功。

6.2 创建Tomcat实例

6.2.1 定义描述文件

apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: myweb
spec:
  replicas: 5                                       #Pod副本期待数量为5
  selector:
    app: myweb
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myweb
    spec:
      containers:
      - name: myweb
        image: docker.io/kubeguide/tomcat-app:v1
        ports: 
        - containerPort: 8080
        env:
        - name: MYSQL_SERVICE_HOST
          value: "mysql"
        - name: MYSQL_SERVICE_PORT
          value: "3306"

6.2.2 加载RC副本描述文件

$ kubectl create -f myweb-rc.yaml
replicationcontroller/myweb created
$ kubectl get rc
NAME    DESIRED   CURRENT   READY   AGE
mysql   1         1         0       4m22s
myweb   5         5         0       7s
$ kubectl get pods
NAME          READY   STATUS              RESTARTS   AGE
mysql-tp69s   1/1     Running             0          21s
myweb-266mz   0/1     ContainerCreating   0          2s
myweb-j7nl7   0/1     ContainerCreating   0          2s
myweb-s7drm   0/1     ContainerCreating   0          2s
myweb-sq4ns   0/1     ContainerCreating   0          2s
myweb-t4vlf   0/1     ContainerCreating   0          2s
$ 

注意mysql实例 状态 Running

myweb实例状态 ContainerCreating

过几分钟myweb实例状态变成 Running

6.2.3 创建服务副本

在master服务器

  1. 使用root用户登录,并切换到working目录 cd /root/working
  2. 创建描述服务描述文件myweb-svc.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myweb
spec:
  type: NodePort
  ports:
    - port: 8080
      nodePort: 30001
  selector:
    app: myweb 

6.2.4 部署服务

$kubectl create -f myweb-svc.yaml

6.2.5 验证

$ kubectl get pods
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
mysql-tp69s   1/1     Running   0          15m
myweb-266mz   1/1     Running   0          14m
myweb-j7nl7   1/1     Running   0          14m
myweb-s7drm   1/1     Running   0          14m
myweb-sq4ns   1/1     Running   0          14m
myweb-t4vlf   1/1     Running   0          14m
itcast@master:~/working$ kubectl get service     
NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1        <none>        443/TCP          19h
myweb        NodePort    10.109.234.197   <none>        8080:30001/TCP   25m

已经看到已经有一个myweb服务已经启动

itcast@master:~/working$ kubectl describe service myweb
Name:                     myweb
Namespace:                default
Labels:                   <none>
Annotations:              <none>
Selector:                 app=myweb
Type:                     NodePort
IP:                       10.109.234.197
Port:                     <unset>  8080/TCP
TargetPort:               8080/TCP
NodePort:                 <unset>  30001/TCP
Endpoints:                10.244.0.6:8080,10.244.0.6:8080,10.244.0.7:8080 + 2 more...
Session Affinity:         None
External Traffic Policy:  Cluster
Events:                   <none>

service详情这里的IP就是CLUSTER-IP. CLUSTER-IP是和service绑定的。

service详情这里的Port就是Service的端口号。

service详情这里的NodePort就是Node的真实端口号。

service详情这里的Endpoints就是容器的IP和port。

验证端口号

$ netstat -tlp|grep 30001
tcp6       0      0 [::]:30001              [::]:*                  LISTEN      4333/kube-proxy
$

我们可以打开浏览器,输入master/node1/node2任何一个地址家30001端口都可以,访问tomcat服务。

http://192.168.236.177:30001

6.3 创建自定义的Beego 应用web程序集群

6.3.1 初始化mysql

  1. 找到我们之前创建好的mysql的pod的NAME
itcast@master:~$ kubectl get pods
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
mysql-kjdz8   1/1     Running   2          4d23h
myweb-f7rt4   1/1     Running   2          4d23h
myweb-jjxbp   1/1     Running   2          4d23h
myweb-k8rmt   1/1     Running   2          4d23h
myweb-rht8n   1/1     Running   2          4d23h
myweb-wsgzw   1/1     Running   2          4d23h
  1. 查看当前pod的详细信息
itcast@master:~$ kubectl describe pod mysql-kjdz8

  1. 得到mysql在subnet内网的IP地址10.244.1.8 和登录密码
IP:                 10.244.1.8 
 ...
 Environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD:  123456
  1. 登录mysql实例,创建数据库
itcast@master:~$ kubectl exec -it mysql-kjdz8 -- bash
root@mysql-kjdz8:/# mysql -u root --password=123456 --default-character-set=utf8     
  1. 创建数据库,注意大小写
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS newsWeb  default charset utf8 COLLATE utf8_general_ci;
  1. 使用数据库
use newsWeb

6.3.2 下载自定义的beego-docker 镜像

itcast@master:~$ docker pull registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/itcast-golang/beego-microservices:v4
921b31ab772b: Pull complete 
5dbef71438d6: Pull complete 
06b82a06d476: Pull complete 
903fde8a2004: Pull complete 
5102aca51d1d: Pull complete 
b0ebda6ce096: Pull complete 
1a243f1cae73: Pull complete 
Digest: sha256:7b83e5117d964f348750de76104d6302285410365aaf6e6a0d4f57edab7a0ad5
Status: Downloaded newer image for registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/itcast-golang/beego-microservices:v4

当然,目前该镜像地址是我们自己打包的,如果你想启动你自己的镜像应用,也需要打包成docker镜像放在阿里云或者其他docker仓库中。

查看docker镜像是否已经下载成功。

itcast@master:~$ docker images
REPOSITORY                                                            TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/itcast-golang/beego-microservices   v4                  11f6f974f78b        35 minutes ago      23.1MB
alpine                                                                latest              055936d39205        6 weeks ago         5.53MB
registry.cn-beijing.aliyuncs.com/imcto/kube-controller-manager        v1.13.1             6ca952430d0a        3 months ago        146MB
registry.cn-beijing.aliyuncs.com/imcto/kube-proxy                     v1.13.1             a311f9763fcc        3 months ago        80.2MB
registry.cn-beijing.aliyuncs.com/imcto/coredns                        1.2.6               782ac1267b76        3 months ago        40MB
registry.cn-beijing.aliyuncs.com/imcto/etcd                           3.2.24              399cf402bfe9        3 months ago        220MB
registry.cn-beijing.aliyuncs.com/imcto/pause                          3.1                 73ae15a7a613        3 months ago        742kB
registry.cn-beijing.aliyuncs.com/imcto/kube-scheduler                 v1.13.1             4b8df70aff4e        3 months ago        79.6MB
registry.cn-beijing.aliyuncs.com/imcto/kube-apiserver                 v1.13.1             06924f18fe15        3 months ago        181MB
quay.io/coreos/flannel                                                v0.11.0-amd64       ff281650a721        4 months ago        52.6MB

6.3.3 创建beego的RC副本文件

apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: beego
spec:
  replicas: 5                                       #Pod副本期待数量为5
  selector:
    app: beego
  template:
    metadata:
      labels:
        app: beego
    spec:
      containers:
      - name: beego
        image: registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/itcast-golang/beego-microservices:v4
        ports:
        - containerPort: 8080
        env:
        - name: MYSQL_SERVICE_HOST
          value: "10.244.1.8"
        - name: MYSQL_SERVICE_PORT
          value: "3306"
        - name: MYSQL_SERVICE_USER
          value: "root"
        - name: MYSQL_SERVICE_PASSWORD
          value: "123456"
        - name: MYSQL_SERVICE_DATABASE
          value: "newsWeb"
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: beego
spec:
  type: NodePort
  ports:
    - port: 8080
      nodePort: 30080
  selector:
    app: beego
~               

这里要注意,里面的mysql环境变量IP、端口、数据库用户名密码等,都是我们上面实例获取到的。

这里实际上是在我们创建一个pods容器的时候,指定的一些环境变量。然后beego的应用程序会从系统中这些环境变量去取数据。

目前建立了NodePort端口映射,beegoWeb应用在内网的端口是8080,对外的映射端口是30080.那么30080就是我们外网可以访问的端口号。

6.3.4 装载RC副本文件,创建beego集群实例

$ kubectl apply -f golang-beego.yaml

查看beego的web程序pods是否已经正常启动

itcast@master:~/working$ kubectl get pods
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
beego-2wt7s   1/1     Running   0          2m47s
beego-6jp8x   1/1     Running   0          2m47s
beego-7bkvl   1/1     Running   0          2m47s
beego-qjldn   1/1     Running   0          2m47s
beego-vldmh   1/1     Running   0          2m47s
mysql-kjdz8   1/1     Running   2          5d
myweb-f7rt4   1/1     Running   2          5d
myweb-jjxbp   1/1     Running   2          5d
myweb-k8rmt   1/1     Running   2          5d
myweb-rht8n   1/1     Running   2          5d
myweb-wsgzw   1/1     Running   2          5d

也可以查看beego程序的pods的正常输出日志

itcast@master:~/working$ kubectl log beego-2wt7s     
log is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use logs instead.
2019/06/24 09:19:12 root:123456@tcp(10.244.1.8:3306)/newsWeb?charset=utf8
table `user` already exists, skip
table `article` already exists, skip
table `article_type` already exists, skip
table `article_users` already exists, skip
2019/06/24 09:19:12.241 [I] [asm_amd64.s:1337]  http server Running on http://:8080

进入其中一个beego容器,查看环境变量是否和我们配置的一致

itcast@master:~/working$ kubectl  exec -it beego-2wt7s -- sh
/app # env
KUBERNETES_SERVICE_PORT=443
KUBERNETES_PORT=tcp://10.96.0.1:443
BEEGO_PORT_8080_TCP=tcp://10.107.31.251:8080
HOSTNAME=beego-2wt7s
MYWEB_SERVICE_HOST=10.106.98.4
MYWEB_PORT_8080_TCP_ADDR=10.106.98.4
SHLVL=1
HOME=/root
MYWEB_PORT_8080_TCP_PORT=8080
MYWEB_PORT_8080_TCP_PROTO=tcp
MYWEB_SERVICE_PORT=8080
MYWEB_PORT=tcp://10.106.98.4:8080
MYWEB_PORT_8080_TCP=tcp://10.106.98.4:8080
TERM=xterm
KUBERNETES_PORT_443_TCP_ADDR=10.96.0.1
MYSQL_SERVICE_PASSWORD=123456
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin
KUBERNETES_PORT_443_TCP_PORT=443
MYSQL_SERVICE_HOST=10.244.1.8
KUBERNETES_PORT_443_TCP_PROTO=tcp
MYSQL_SERVICE_USER=root
BEEGO_SERVICE_HOST=10.107.31.251
BEEGO_PORT_8080_TCP_ADDR=10.107.31.251
MYSQL_SERVICE_PORT=3306
KUBERNETES_SERVICE_PORT_HTTPS=443
KUBERNETES_PORT_443_TCP=tcp://10.96.0.1:443
BEEGO_PORT_8080_TCP_PORT=8080
KUBERNETES_SERVICE_HOST=10.96.0.1
BEEGO_PORT_8080_TCP_PROTO=tcp
PWD=/app
MYSQL_SERVICE_DATABASE=newsWeb
BEEGO_PORT=tcp://10.107.31.251:8080
BEEGO_SERVICE_PORT=8080
/app # env | grep MYSQL
MYSQL_SERVICE_PASSWORD=123456
MYSQL_SERVICE_HOST=10.244.1.8
MYSQL_SERVICE_USER=root
MYSQL_SERVICE_PORT=3306
MYSQL_SERVICE_DATABASE=newsWeb

6.3.5 验证集群是否成功

  • 注册界面

http://192.168.236.177:30080/register

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-sz2NNQPN-1617883302088)(./assert/beego2.png)]

  • 登陆界面

http://192.168.236.177:30080/login

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-wx6fsXYU-1617883302088)(./assert/beego3.png)]

  • 后端界面

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-J88mDaGs-1617883302089)(./assert/beego1.png)]

七、k8s架构图

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-J7o5oBQu-1617883302089)(./assert/architecture.png)]

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