Rancher

1、rancher简介

Rancher ['rantfe®] 牧场主
Rancher简介
Rancher是一套容器管理平台，它可以帮助组织在生产环境中轻松快捷的部署和管理容器。 Rancher可以轻松地管理各种环境的Kubernetes，满足IT需求并为DevOps团队提供支持。

Kubernetes不仅已经成为的容器编排标准，它也正在迅速成为各类云和虚拟化厂商提供的标准基础架构。Rancher用户可以选择使用Rancher Kubernetes Engine(RKE)创建Kubernetes集群，也可以使用GKE，AKS和EKS等云Kubernetes服务。Rancher用户还可以导入和管理现有的 Kubernetes集群。

扩展:GKE:Google Kubernetes Engine,Google的k8s托管服务 AKS:Azure
Kubernetes服务(AKS)，微软的k8s托管服务 EKS:Amazon Elastic Container Service for
Kubernetes，Amazon的K8S 托管服务

Rancher为DevOps工程师提供了一个直现的用户界面来管理他们的服务容器，用户不需要深入了解Kubernetes概念就可以开始使用Rancher。Rancher包含应用商店，支持一键式部署Compose模板。
扩展:docker-compose是Docker容器进行编排的工具，定义和运行多容器的应用，可以一条命令启动多个容器，使用docker-compose不再需要使用shell 脚本来启动容器。
Compose [kem’pэuz] 组成
docker-compose默认的模板文件是docker-compose.yml，其中定义的每个服务都必须通过 image 指令指定镜像或build指令(需要Dockerfile)来自动构建。e
官网:https://rancher.com/;https://wwwrancher.cn/<官方文档:https://ranchercom/docs/rancher/v1.6/zh/e

Rancher四个组成部分
Rancher由以下四个部分组成:
1基础设施编排
Rancher可以使用任何公有云或者私有云的Linux主机资源。Linux主机可以是虚拟机，也可以是物理机。
2容器编排与调度
很多用户都会选择使用容器编排调度框架来运行容器化应用。Rancher包含了当前全部主流的编排调度引擎，例如Docker Swarm，Kubernetes,和Mesos。同一个用户可以创建Swarm或者 Kubernetes集群。并且可以使用原生的Swarm或者Kubernetes工具管理应用。

除了Swarm，Kubernetes和Mesos之外，Rancher还支持自己的Cattle容器编排调度引擎。 Cattle被广泛用于编排Rancher自己的基础设施服务以及用于Swarm集群，Kubernetes集群和 Mesos集群的配置，管理与升级。
3、应用商店
Rancher的用户可以在应用商店里一键部署由多个容器组成的应用。用户可以管理这个部署的应用，并且可以在这个应用有新的可用版本时进行自动化的升级。Rancher提供了一个由Rancher社区维护的应用商店，其中包括了一系列的流行应用。Rancher的用户也可以创建自己的私有应用商店。

4、企业级权限管理
Rancher支持灵活的插件式的用户认证。支持Active Directory，LDAP，Github等认证方式。

实验拓扑图：
都需要安装docker；此处准备了三台机器，rancher和主节点以及工作节点；

2、使用rancher搭建k8s集群

实验：
1、在每台机器安装docker；
2、在rancher机器上安装rancher平台
安装rancher平台其实很简单，只需下载rancher的镜像，然后运行起来就可以了。需要注意的是 rancher2x版本的镜像是rancher/rancher端口添加了443端口。之前rancher 1.6版本使用的docker镜像是rancher/server。
此处的rancher安装包包含了k8s的主节点和工作节点的一些镜像；

3、在机器上导入镜像：docker load -i rancher_257_v1.tar.gz；每台机器都导入
查看导入了30个的镜像；

4、启动rancher镜像

docker run -d--restart=unless-stopped-p 80:80-p 443:443-- privileged rancher/ranchere

注:–restart=unless-stopped，在容器退出时总是重启容器，但是不考虑在Docker守护进程启动时就已经停止了的容器（就是rancher崩了，能自动重启）
5、rancher容器起来后浏览器访问：

到此界面就成功搭建了rancher


在网页的右下角，设置网页显示的语言为“简体中文”

注:新版本默认会安装k3s集群，k3s是轻量级的k8s，多用于物联网的边缘计算。
6、通过rancher来搭建k8s集群
6.1、添加集群

6.2创建新的k8s集群

6.3点击自定义创建新的k8s集群

6.4、k8s版本选择与网络驱动以及镜像私有库等



7、接着是添加主节点

然后把命令在主节点执行：（执行该命令就需要把selinux和防火墙关了）
这里还没有好，只是把rancher-Agent起来了；通过rancher-Agent联系rancher那台机器（有那个tocken就能和rancher那台机器交互了，以及对应的ca证书）；告诉rancher那台机器，要成为etcd，controlplane，worker 角色；然后rancher会告诉其需要成为该角色需要起的哪些镜像以及参数有哪些。
启动成功我们的web界面是：

可以点击此处查看主节点的安装程度：

进入后：

尽管此处up主已经提供rancher-Agent,但是其他镜像还是从海外下载。
8、创建我们的工作节点：
8.1找到创建工作节点的路径：

8.2进入后拉到此处：

8.3去工作节点的终端执行上图的

8.4、回到web界面查看：出现“一台新主机注册成功”再点击保存；

8.5：需要等待时间创建：

2、使用rancher中自带的监控功能

启用 Rancher 集群级别监控
需要等节点都准备就绪后再开启监控功能：

要等待监控 API 就绪，才可以显示出来

此处，需要等待 20 分钟，等待集群把监控 API 安装上。
在这个里可以查看过安装的过程：

注：这里显示监控 API 未就绪，需要等 10 分钟左右，才可以安装完并就绪。
具体事件如下：

注：安装监控插件时，需要注意硬件资源是不是够用。如果不够使用，是安装不成功的。

看到这个界面后，再等待 15 分钟，让集群把 grafana 组件安装上。查看事件：

可以看到已经开始在安装 grafana 相关组件了。
刷新当前页面，监控部署完成后就可以看到我们的监控信息了。

我们点开集群监控，选择时间为五分钟，因为默认是一小时，而我们刚刚开启监控图标还没有足够的数据。

点击后我们可以跳转到 Grafana 监控界面

4、 实战-分布式 LNMP 环境部署电商网站

在rancher机器上安装 kubectl
1、下载kubectl文件

离线安装
上传课程资料中的 kubectl
[root@xuegod63 ~]# chmod +x kubectl && mv kubectl /usr/local/bin/kubectl
或：在线安装 kubectl
[root@xuegod63 ~]# tee /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo << 'EOF'
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/
enabled=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg 
https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF
[root@xuegod63 ~]# yum install -y kubectl

2、创建 kubectl 配置文件

3、复制配置文件到剪切板

[root@xuegod63 ~]# mkdir ~/.kube
粘贴配置文件，注意粘贴时检查文件头是否缺少。
[root@xuegod63 ~]# vim ~/.kube/config

4、测试 kubectl 命令

[root@xuegod63 ~]# kubectl get node
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
xuegod62 Ready controlplane,etcd,worker 43m v1.20.4
xuegod64 Ready worker 23m v1.20.4

部署 nfs 共享存储和 pv

实验背景说明：nginx 和 php 不在一台机器上，怎么运行？
nginx pod 192.168.1.71 192.168.1.62/data/2.php -> php 
php pod 192.168.1.72 找不到网站根下找不/data/2.php ，不能解析！
注：nginx 转给 php 服务是一个 php 脚本的路径，不是脚本内容！
必须把 nginx 网站根共享给 php 所在的服务器，而且路径要一样。
mysql  pod

创建数据卷

[root@xuegod63 ~]# mkdir -p /web/{html,data}
注：生产环境可以使用 raid 来保证数据可靠性。
[root@xuegod63 ~]# yum -y install nfs-utils rpcbind #安装 nfs
[root@xuegod63 ~]# vim /etc/exports
/web/html *(rw,no_root_squash)
/web/data *(rw,no_root_squash)

 *：表示任何人都有权限连接，当然也可以是一个网段，一个 IP，也可以是域名
rw：读写的权限
sync：表示文件同时写入硬盘和内存
no_root_squash：当登录 NFS 主机使用共享目录的使用者是 root 时，其权限将被转换成为匿名
使用者，通常它的 UID 与 GID，都会变成 nobody 身份
扩展：/tmp 192.168.1.0/24(ro) 允许 192.168.1.0 网段访问

先配置开机自启并立即启动 rpcbind，才能做pv

[root@xuegod63 ~]# systemctl enable --now rpcbind
配置开机自启并立即启动 nfs（注意启动顺序，必须先启动 rpcbind）
[root@xuegod63 ~]# systemctl enable --now nfs

概念： k8s 的 pv 与 pvc 持久化存储（可以看之前k8s学习的）

PersistenVolume（PV）：对存储资源创建和使用的抽象，使得存储作为集群中的资源管理
PersistentVolumeClaim（PVC）：让用户不需要关心具体的 Volume 实现细节。 总的来说，PV 是提供者，PVC
是消费者，消费的过程就是绑定。容器与 PV、PVC 之间的关系，可 以如下图所示： PVC:我需要一个 5GiB 的权限是读写的 pv
PV:定义出一个 5Gib 权限是读写的 pv

解压资源文件

[root@xuegod63 ~]# tar xf lnmp-v9.tar.gz
[root@xuegod63 ~]# cd lnmp
[root@xuegod63 lnmp]# unzip ecshop.zip
[root@xuegod63 ~]# mv ecshop/* /web/html/
[root@xuegod63 lnmp]# vim /root/lnmp/pv.yaml #查看我准备好的 pv 文件

注： kind: PersistentVolume ；种类：持久卷 Persistent [pəˈsɪstənt] 持久的

创建 pv

[root@xuegod63 lnmp]# kubectl apply -f pv.yaml
注：pv.yaml 一共创建了 2 个 pv 分别是 mysql-pv、web-pv
ReadWriteOnce（RWO）：读写权限，但是只能被单个节点挂载
ReadOnlyMany（ROX）：只读权限，可以被多个节点挂载
ReadWriteMany（RWX）：读写权限，可以被多个节点挂载

PV 描述的是持久化存储卷，主要定义的是一个持久化存储在宿主机上的目录，比如一个 NFS 的挂载目录。
PVC 描述的是 Pod 所希望使用的持久化存储的属性，比如，Volume 存储的大小、可读写权限等等。
使用过程是： nfs→pv→pvc→volume→volumeMount to path
部署 php 服务

[root@xuegod63 ~]# kubectl api-resources #"组/版本"的格式输出对象支持的 API 版本

版本怎么写，用这个命令查

[root@xuegod63 lnmp]# vim php-deployment.yaml


部署 php-deployment

[root@xuegod63 lnmp]# kubectl apply -f php-deployment.yaml
deployment.apps/php-server created
[root@xuegod63 lnmp]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
php-server-7688967d96-lx74j 1/1 Running 0 9s

部署 php-svc

[root@xuegod63 lnmp]# vim php-svc.yaml
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 name: php
spec:
 ports:
 - name: php
 port: 9000
 protocol: TCP
 targetPort: 9000
 selector:
 app: php-server
[root@xuegod63 lnmp]# kubectl apply -f php-svc.yaml
service/php created

部署 nginx 服务

配置文件注意事项，该配置文件是通过 yum 安装 nginx 获取的，课程内 nginx 镜像也是使用
centos 镜像通过 yum 的方式安装的 nginx，需要注意其它 Linux 发行版中的 Nginx 配置方式是
有区别的，课程资料中提供了 nginx 镜像制作的 Dockerfile 可自行查阅。
[root@xuegod63 lnmp]# vim /root/lnmp/conf/nginx.conf
user nginx;
worker_processes auto;
error_log /var/log/nginx/error.log;
pid /run/nginx.pid;
include /usr/share/nginx/modules/*.conf;
events {
 worker_connections 1024;
}
http {
 log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
 '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
 '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
 access_log /var/log/nginx/access.log main;
 sendfile on;
 tcp_nopush on;
 tcp_nodelay on;
 keepalive_timeout 65;
 types_hash_max_size 2048;
 include /etc/nginx/mime.types;
 default_type application/octet-stream;
 include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
 server {
 listen 80 default_server;
 listen [::]:80 default_server;
 server_name _;
 root /usr/share/nginx/html;
 include /etc/nginx/default.d/*.conf;
 location / {
 index index.php;
 }
 location ~ \.php$ {
 # root html;
 fastcgi_pass php:9000;
 fastcgi_index index.php;
 fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /var/www/html/$fastcgi_script_name;
 include fastcgi_params;
 }
 error_page 404 /404.html;
 location = /40x.html {
 }
 error_page 500 502 503 504 /50x.html;
 location = /50x.html {
 }
 } }

注：nginx 的站点根目录是/usr/share/nginx/html 而 php 的解析目录是/var/www/html/两者
仅仅是挂载到容器中的路径不一样，但是同源。fastcgi_pass 指定后端 php 解析地址时只需要指定
php-svc 的名称即可，查看 svc 名称方式如下：

[root@xuegod63 lnmp]# kubectl get svc

ConfigMap 创建 nginx 配置文件
ConfigMap 简单介绍：ConfigMap 是 k8s 中非常重要的一个资源对象，简称 cm，常用于向容器
中注入配置文件等操作，不仅可以保存单个属性值，也可以保存整个配置文件。
语法格式： kubectl create configmap name --from-file=path

[root@xuegod63 lnmp]# kubectl create configmap lnmp-nginx-config --from-file=/root/lnmp/conf/nginx.conf
[root@xuegod63 lnmp]# kubectl get configmap #查看新生成的 ConfigMap
NAME DATA AGE
lnmp-nginx-config 1 131d

创建 nginx-deployment

[root@xuegod63 lnmp]# vim nginx-deployment.yaml
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
 name: nginx-shop
spec:
 selector:
 matchLabels:
 app: nginx-shop
 replicas: 1
 template:
 metadata:
 labels:
 app: nginx-shop
 spec:
 containers:
 - name: nginx-shop
 image: nginx:v1
 imagePullPolicy: IfNotPresent
 ports:
 - containerPort: 80
 volumeMounts:
 - name: nginx-data
 mountPath: /usr/share/nginx/html
 - name: nginx-conf
 mountPath: /etc/nginx/nginx.conf
 subPath: nginx.conf
 volumes:
 - name: nginx-data
 persistentVolumeClaim:
 claimName: web-pvc
 - name: nginx-conf
 configMap:
 name: lnmp-nginx-config

部署 nginx

[root@xuegod63 lnmp]# kubectl apply -f nginx-deployment.yaml
deployment.apps/nginx-shop created

创建 nginx-svc

[root@xuegod63 lnmp]# vim nginx-svc.yaml
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 name: nginx-shop
spec:
 type: NodePort
 ports:
 - name: nginx
 port: 80
 protocol: TCP
 targetPort: 80
 nodePort: 30010
 selector:
 app: nginx-shop
注：nginx-svc 增加了 nodePort 对外提供服务。

[root@xuegod63 lnmp]# kubectl apply -f nginx-svc.yaml

访问测试：http://192.168.1.64:30010/

部署 mysql 服务

mysql 服务我们就不额外挂载数据卷和指定 node 运行了，生产环境中还是建议单独挂载数据卷使用。

[root@xuegod63 lnmp]# vim mysql-deployment.yaml
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
 name: mysql
 namespace: default
 labels:
 k8s-app: mysql
spec:
 selector: 
 matchLabels:
 k8s-app: mysql
 replicas: 1
 template:
 metadata:
 labels:
 k8s-app: mysql
 spec:
 containers:
 - name: mysql
 image: mysql:5.7
 imagePullPolicy: IfNotPresent
 ports:
 - containerPort: 3306
 protocol: TCP
 volumeMounts:
 - name: mysql-data
 mountPath: /var/lib/mysql
 env:
 - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
 value: "123456"
 volumes:
 - name: mysql-data
 persistentVolumeClaim:
 claimName: mysql-pvc
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
 name: mysql-pvc
 labels:
 k8s-app: mysql
spec:
 accessModes:
 - ReadWriteMany
 resources:
 requests:
 storage: 5Gi
 selector:
 matchLabels:
 apps: mysql-pv

mysql 容器中存在初始化脚本，使用 MYSQL_ROOT_PASSWORD 变量配置 mysql 登录密码

[root@xuegod63 lnmp]# kubectl apply -f mysql-deployment.yaml
deployment.apps/mysql created

创建 mysql-svc

[root@xuegod63 lnmp]# vim mysql-svc.yaml
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 name: mysql
 labels:
 k8s-app: mysql
spec:
 ports:
 - name: mysql
 port: 3306
 protocol: TCP
 targetPort: 3306
 selector:
 k8s-app: mysql

[root@xuegod63 lnmp]# vim mysql-svc.yaml
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 name: mysql
 labels:
 k8s-app: mysql
spec:
 ports:
 - name: mysql
 port: 3306
 protocol: TCP
 targetPort: 3306
 selector:
 k8s-app: mysql

5 实战-ingress-对外发布服务

发布服务是通过反向代理实现的，也就是通过 nginx 反向代理我们 k8s 中的服务，有些同学会想那nginx 代理我们的服务了，那 ingress 到底是做什么的？原因很简单，nginx 并不能实时监测我们后端pod 的变化，比如增加或减少后端服务需要手工修改 nginx 配置，而 ingress 有一个监听器可以通过监听 kube-apiserver 来感知后端的 servcice、pod 变化。然后根据 ingress 的配置将后端信息更新给我们的反向代理。
工作原理：域名解析指向集群边缘节点，然后 ingress 匹配域名规则将请求转发至对应的服务。
扩展：边缘节点
边缘节点是指我们 k8s 集群中对外提供服务的节点，因为 k8s 集群如果每一台主机都拥有公网 IP 的
话其实是没有必要的，通常我们只需要边缘节点能够对外提供服务就可以了。此时我们发布服务时只要把
域名解析指向边缘节点的 ip 就可以访问 k8s 中的服务。
注：rancher 中自带了服务发布的功能，是通过 nginx 实现的，如果是自建的 k8s 集群则建议使用Traefik。
创建 ingress 规则

创建名称 xuegod→自定义域名→shop.com

删除默认的配置项，默认的是工作负载，我们需要添加服务。

添加服务（service）：

服务选择 nginx-shop 端口选择 nginx 即可，
注：端口名称 nginx 是 service ports name，调用时可以使用端口也可以直接使用名称。

填好配置请勿点击添加规则，直接保存即可。

稍等 2 分钟：

添加本地 hosts 解析。
C:\Windows\System32\drivers\etc

添加行：
192.168.1.62 shop.com

浏览器访问：http://shop.com/

注：管理员 admin 的密码要大于或等于 8 位，且最少要包括字母和数字。我的密码：xuegod123


http://shop.com/

http://shop.com/admin

多个服务的发布：多个域名解析到边缘节点，ingress 创建域名对应的后端服务规则即可。反向代理会先匹配域名规则再将请求调度到后端，和基于域名的虚拟主机一样。