圆滚滚_bdd7
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使用kind工具搭建虚拟k8s集群

使用kind工具搭建虚拟k8s集群

目前工作中遇到了大规模创删pod时耗时长到不可接受的情况，创建三千个容器耗时两小时。尝试从kube-apiserver和kube-scheduler组件的运作原理入手，对这类场景下的效率进行提升，优先考虑组件参数调整，尽量不去改动代码。在输出对kube-scheduler的调优方案后，需要在集群中进行实际数据验证。利用kind工具构建虚拟k8s集群，以解决测试环境node节点匮乏的问题。目前也没有几个公司能做到测试集群有几千个节点吧，这么看来kind工具的实用性很强。

kind搭建集群原理

kind，全称为kubernetes in docker，可用于在单台机器上构建一个虚拟的k8s集群。k8s各组件以docker容器的形式实际运行，可以类比为pod即为node

安装kind

这里可以根据需求选择kind的版本，kind版本和k8s版本对应，具体参见release

wget -O /usr/local/bin/kind https://github.com/kubernetes-sigs/kind/releases/download/v0.8.1/kind-linux-amd64 && chmod +x /usr/local/bin/kind

另外，需要保证：

  1. 机器上运行着docker
  2. 有kubectl二进制作为命令行工具。
  3. go 1.14 or greater

搭建kind集群

默认集群

这里创建一个最简单的单节点kind集群，由于kind为v0.8.1版本，默认使用v1.18.2版本的k8s。可以看到，默认的集群名为kind，只有一个master节点。

后缀为control-plane的pod对应master上的各个组件，apiserver、scheduler和kcm；kindnet对应kubelet组件。

root@unknown:/home/zourui# kind create cluster
Creating cluster "kind" ...
 ✓ Ensuring node image (kindest/node:v1.18.2) 
 ✓ Preparing nodes 
 ✓ Writing configuration 
 ✓ Starting control-plane ️
 ✓ Installing CNI 
 ✓ Installing StorageClass 
Set kubectl context to "kind-kind"
You can now use your cluster with:

kubectl cluster-info --context kind-kind

Have a question, bug, or feature request? Let us know! https://kind.sigs.k8s.io/#community 
root@unknown:/home/zourui# kubectl get pod --all-namespaces
NAMESPACE            NAME                                         READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kube-system          coredns-66bff467f8-rxxdc                     1/1     Running   0          8m13s
kube-system          coredns-66bff467f8-xx6wv                     1/1     Running   0          8m13s
kube-system          etcd-kind-control-plane                      1/1     Running   0          8m21s
kube-system          kindnet-z6wjx                                1/1     Running   0          8m13s
kube-system          kube-apiserver-kind-control-plane            1/1     Running   0          8m22s
kube-system          kube-controller-manager-kind-control-plane   1/1     Running   0          8m22s
kube-system          kube-proxy-v4z6x                             1/1     Running   0          8m13s
kube-system          kube-scheduler-kind-control-plane            1/1     Running   0          8m21s
local-path-storage   local-path-provisioner-bd4bb6b75-rl5dm       1/1     Running   0          8m13s

root@cld-unknown23400:/home/zourui# kubectl get node
NAME                 STATUS   ROLES    AGE   VERSION
kind-control-plane   Ready    master   34s   v1.18.2

custom cluster构建

通常企业都不会使用社区版的k8s，如果想要使用内部版本，就需要从构建镜像开始。

需要保证kubernetes项目正确存放在$GOPATH/src/k8s.io路径下，否则构建镜像时是找不到项目的。

从本地kubernetes项目构建image

export SYM_K8S_VERSION=****
kind build node-image --image kindest/node:1.12.4-original

用本地image构建ha cluster

root@unknown:/home/zourui# cat kind-ten-config.yaml
kind: Cluster
apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4
nodes:
- role: control-plane
- role: worker
- role: worker
- role: worker
- role: worker
- role: worker
- role: worker
- role: worker
- role: worker
- role: worker
- role: worker

kind create cluster --name ten --image kindest/node:1.12.4-original --config kind-ten-config.yaml

一共运行着11个kubelet（1 master+10 nodes）

root@cld-unknown23400:/home/zourui# ps axu|grep kubelet
root       85447  3.9  0.1 4194200 81196 ?       Ssl  18:26   0:02 /usr/bin/kubelet --bootstrap-kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.conf --config=/var/lib/kubelet/config.yaml --fail-swap-on=false --node-ip=172.19.0.4 --container-runtime=remote --container-runtime-endpoint=/run/containerd/containerd.sock --fail-swap-on=false
root       87746 51.6  0.5 419220 349704 ?       Ssl  18:26   0:26 kube-apiserver --authorization-mode=Node,RBAC --advertise-address=172.19.0.4 --allow-privileged=true --client-ca-file=/etc/kubernetes/pki/ca.crt --enable-admission-plugins=NodeRestriction --enable-bootstrap-token-auth=true --etcd-cafile=/etc/kubernetes/pki/etcd/ca.crt --etcd-certfile=/etc/kubernetes/pki/apiserver-etcd-client.crt --etcd-keyfile=/etc/kubernetes/pki/apiserver-etcd-client.key --etcd-servers=https://127.0.0.1:2379 --insecure-port=0 --kubelet-client-certificate=/etc/kubernetes/pki/apiserver-kubelet-client.crt --kubelet-client-key=/etc/kubernetes/pki/apiserver-kubelet-client.key --kubelet-preferred-address-types=InternalIP,ExternalIP,Hostname --proxy-client-cert-file=/etc/kubernetes/pki/front-proxy-client.crt --proxy-client-key-file=/etc/kubernetes/pki/front-proxy-client.key --requestheader-allowed-names=front-proxy-client --requestheader-client-ca-file=/etc/kubernetes/pki/front-proxy-ca.crt --requestheader-extra-headers-prefix=X-Remote-Extra- --requestheader-group-headers=X-Remote-Group --requestheader-username-headers=X-Remote-User --secure-port=6443 --service-account-key-file=/etc/kubernetes/pki/sa.pub --service-cluster-ip-range=10.96.0.0/12 --tls-cert-file=/etc/kubernetes/pki/apiserver.crt --tls-private-key-file=/etc/kubernetes/pki/apiserver.key
root       97363 10.1  0.1 3822916 79032 ?       Ssl  18:27   0:02 /usr/bin/kubelet --bootstrap-kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.conf --config=/var/lib/kubelet/config.yaml --fail-swap-on=false --node-ip=172.19.0.6 --container-runtime=remote --container-runtime-endpoint=/run/containerd/containerd.sock --fail-swap-on=false
root       97422  8.6  0.1 3158816 77976 ?       Ssl  18:27   0:01 /usr/bin/kubelet --bootstrap-kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.conf --config=/var/lib/kubelet/config.yaml --fail-swap-on=false --node-ip=172.19.0.12 --container-runtime=remote --container-runtime-endpoint=/run/containerd/containerd.sock --fail-swap-on=false
root       97428 10.0  0.1 3748416 77848 ?       Ssl  18:27   0:02 /usr/bin/kubelet --bootstrap-kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.conf --config=/var/lib/kubelet/config.yaml --fail-swap-on=false --node-ip=172.19.0.5 --container-runtime=remote --container-runtime-endpoint=/run/containerd/containerd.sock --fail-swap-on=false
root       97430  9.8  0.1 4192088 76116 ?       Ssl  18:27   0:01 /usr/bin/kubelet --bootstrap-kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.conf --config=/var/lib/kubelet/config.yaml --fail-swap-on=false --node-ip=172.19.0.8 --container-runtime=remote --container-runtime-endpoint=/run/containerd/containerd.sock --fail-swap-on=false
root       97450  8.6  0.1 3601720 78160 ?       Ssl  18:27   0:01 /usr/bin/kubelet --bootstrap-kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.conf --config=/var/lib/kubelet/config.yaml --fail-swap-on=false --node-ip=172.19.0.2 --container-runtime=remote --container-runtime-endpoint=/run/containerd/containerd.sock --fail-swap-on=false
root       97512 10.3  0.1 4043856 78560 ?       Ssl  18:27   0:01 /usr/bin/kubelet --bootstrap-kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.conf --config=/var/lib/kubelet/config.yaml --fail-swap-on=false --node-ip=172.19.0.11 --container-runtime=remote --container-runtime-endpoint=/run/containerd/containerd.sock --fail-swap-on=false
root       97551  8.4  0.1 3600404 78608 ?       Ssl  18:27   0:01 /usr/bin/kubelet --bootstrap-kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.conf --config=/var/lib/kubelet/config.yaml --fail-swap-on=false --node-ip=172.19.0.10 --container-runtime=remote --container-runtime-endpoint=/run/containerd/containerd.sock --fail-swap-on=false
root       97553  9.1  0.1 3822724 76980 ?       Ssl  18:27   0:01 /usr/bin/kubelet --bootstrap-kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.conf --config=/var/lib/kubelet/config.yaml --fail-swap-on=false --node-ip=172.19.0.3 --container-runtime=remote --container-runtime-endpoint=/run/containerd/containerd.sock --fail-swap-on=false
root       97554  8.2  0.1 3823460 79168 ?       Ssl  18:27   0:01 /usr/bin/kubelet --bootstrap-kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.conf --config=/var/lib/kubelet/config.yaml --fail-swap-on=false --node-ip=172.19.0.7 --container-runtime=remote --container-runtime-endpoint=/run/containerd/containerd.sock --fail-swap-on=false
root       97562  8.6  0.1 3823428 77156 ?       Ssl  18:27   0:01 /usr/bin/kubelet --bootstrap-kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.conf --config=/var/lib/kubelet/config.yaml --fail-swap-on=false --node-ip=172.19.0.9 --container-runtime=remote --container-runtime-endpoint=/run/containerd/containerd.sock --fail-swap-on=false
root      100700  0.0  0.0  13516   888 pts/0    S+   18:27   0:00 grep kubelet

image无法拉取问题

上面搭建的集群，默认情况下是无法启动容器的，原因在于无法成功pull image。我前期在这里折腾了很久，先是用docker pull将image拉取到本地，再在yaml配置imagePullPolicy: IfNotPresent，然而都没有效果。

实际上，当我们尝试在虚拟集群上启动容器时，image并不是从本地的images中寻找，而是从虚拟node也就是docker容器中寻找。默认情况下，docker容器是不通外网的。

解决方案有两种：

  1. kind提供load命令进行image导入
  2. 构建一个本地docker registry，并授权给kind集群使用

可参见:
方案一
方案二

方案一

root@unknown:/home/zourui# kind load docker-image nginx:1.7.9 --name ten
Image: "nginx:1.7.9" with ID "sha256:84581e99d807a703c9c03bd1a31cd9621815155ac72a7365fd02311264512656" not yet present on node "ten-worker7", loading...
Image: "nginx:1.7.9" with ID "sha256:84581e99d807a703c9c03bd1a31cd9621815155ac72a7365fd02311264512656" not yet present on node "ten-worker", loading...
Image: "nginx:1.7.9" with ID "sha256:84581e99d807a703c9c03bd1a31cd9621815155ac72a7365fd02311264512656" not yet present on node "ten-worker3", loading...
Image: "nginx:1.7.9" with ID "sha256:84581e99d807a703c9c03bd1a31cd9621815155ac72a7365fd02311264512656" not yet present on node "ten-control-plane", loading...
Image: "nginx:1.7.9" with ID "sha256:84581e99d807a703c9c03bd1a31cd9621815155ac72a7365fd02311264512656" not yet present on node "ten-worker5", loading...
Image: "nginx:1.7.9" with ID "sha256:84581e99d807a703c9c03bd1a31cd9621815155ac72a7365fd02311264512656" not yet present on node "ten-worker8", loading...
Image: "nginx:1.7.9" with ID "sha256:84581e99d807a703c9c03bd1a31cd9621815155ac72a7365fd02311264512656" not yet present on node "ten-worker2", loading...
Image: "nginx:1.7.9" with ID "sha256:84581e99d807a703c9c03bd1a31cd9621815155ac72a7365fd02311264512656" not yet present on node "ten-worker9", loading...
Image: "nginx:1.7.9" with ID "sha256:84581e99d807a703c9c03bd1a31cd9621815155ac72a7365fd02311264512656" not yet present on node "ten-worker6", loading...
Image: "nginx:1.7.9" with ID "sha256:84581e99d807a703c9c03bd1a31cd9621815155ac72a7365fd02311264512656" not yet present on node "ten-worker10", loading...
Image: "nginx:1.7.9" with ID "sha256:84581e99d807a703c9c03bd1a31cd9621815155ac72a7365fd02311264512656" not yet present on node "ten-worker4", loading...

方案二

root@cld-unknown23400:/home/zourui# cat kind-with-registry.sh
#!/bin/sh
set -o errexit

# create registry container unless it already exists
reg_name='kind-registry'
reg_port='5000'
running="$(docker inspect -f '{{.State.Running}}' "${reg_name}" 2>/dev/null || true)"
if [ "${running}" != 'true' ]; then
  docker run \
    -d --restart=always -p "127.0.0.1:${reg_port}:5000" --name "${reg_name}" \
    registry:2
fi

# create a cluster with the local registry enabled in containerd
cat <

运行脚本后，无需在手动将本地image导入到kind集群，而是将image push到localhost:5000 registry

docker pull gcr.io/google-samples/hello-app:1.0

docker tag gcr.io/google-samples/hello-app:1.0 localhost:5000/hello-app:1.0

docker push localhost:5000/hello-app:1.0

kubectl create deployment hello-server --image=localhost:5000/hello-app:1.0

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    Scala设计模式                我的话： 在国外网站上看到一篇文章，里面详细描述了很多设计模式，并且用Java及Scala两种语言描述，清晰的让我们看到各种常规的设计模式，在Scala中是如何在语言特性层面直接支持的。基于文章很nice，我利用今天的空闲时间将其翻译，希望大家能一起学习，讨论。翻译
  • 安装mysql daizj mysql安装
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    完整的 HTTP 1.1规范说明书来自于RFC 2616，你可以在http://www.talentdigger.cn/home/link.php?url=d3d3LnJmYy1lZGl0b3Iub3JnLw%3D%3D在线查阅。HTTP 1.1的状态码被标记为新特性，因为许多浏览器只支持 HTTP 1.0。你应只把状态码发送给支持 HTTP 1.1的客户端，支持协议版本可以通过调用request
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    NSURL *url =@"yourURL"; ASIFormDataRequest*currentRequest =[ASIFormDataRequest requestWithURL:url]; [currentRequest setPostFormat:ASIMultipartFormDataPostFormat];[currentRequest se
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    在C语言中，关键字static有三个明显的作用： 1)在函数体，局部的static变量。生存期为程序的整个生命周期，（它存活多长时间）；作用域却在函数体内（它在什么地方能被访问（空间））。 一个被声明为静态的变量在这一函数被调用过程中维持其值不变。因为它分配在静态存储区，函数调用结束后并不释放单元，但是在其它的作用域的无法访问。当再次调用这个函数时，这个局部的静态变量还存活，而且用在它的访
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  • Creating a Shared Repository; Users Sharing The Repository hongtoushizi git
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    推荐大家使用数据库连接池 DruidDataSource. http://code.alibabatech.com/wiki/display/Druid/DruidDataSource DruidDataSource经过阿里巴巴数百个应用一年多生产环境运行验证，稳定可靠。 它最重要的特点是：监控、扩展和性能。 下载和Maven配置看这里： http
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    引言:有时候需要在项目初始化的时候进行一系列工作，比如初始化一个线程池，初始化配置文件，初始化缓存等等，这时候就需要用到启动监听器，下面分别介绍一下两种常用的项目启动监听器   ServletContextListener  特点: 依赖于sevlet容器，需要配置web.xml 使用方法: public class StartListener implements
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