K8s介绍和各组件盘点；搭建一个单机版的k8s
K8s介绍和各组件盘点；搭建一个单机版的k8s
Kubernetes官网 https://kubernetes.io/
用官网的话术介绍K8s:
Kubernetes（K8s)，是用于自动部署、扩容、缩容和管理容器化应用程序的开源系统。它将组成应用程序的容器组合成逻辑单元，以便于管理和服务发现。Kubernetes源自google 15年生产环境的运维经验，同时凝聚了社区最佳创意和实践。
简单讲，K8s就是一个生产级别的容器编排平台和集群管理系统，不仅能够创建、调度容器，还能够监控、管理服务器，它凝聚了Google和开源社区的集体智慧，从而让中小型公司也可以具备轻松运维海量计算节点——也就是“云计算”的能力。
2.1 K8s核心组件
1）Master节点
- API Server
Apiserver是整个K8s系统的唯一入口，以RESTful API提供接口服务，并且加上了验证、授权等功能，所有其他组件都只能和它直接通信，可以说是 K8s里的联络员。
- Controller-manager
控制中心，负责维护容器和节点等资源的状态，实现故障检测、服务迁移、应用伸缩等功能。
因为节点状态和Pod信息都存储在etcd里，所以要通过apiserver获得信息，才能够实现对资源的各种操作。
- Scheduler
调度器，负责容器的编排工作，检查节点的资源状态，把Pod调度到最适合的节点上运行。
- Etcd
是一个高可用的分布式Key-Value数据库，用来持久化存储系统里的各种资源对象和状态。
注意它只与apiserver有直接联系，也就是说任何其他组件想要读写etcd里的数据都必须经过apiserver。
2）Node节点
- Kubelet
是Master在Node节点上的Agent，通过指挥容器引擎实现管理本机运⾏容器，⽐如创建容器、Pod挂载数据卷、下载secret、获取容器和节点状态等⼯作。
- Kube-proxy
在Node节点上实现Pod⽹络代理，维护⽹络规则和四层负载均衡⼯作。
- Container-runtime
容器运行时，即容器引擎，例如docker、containerd、podman。是容器和镜像的实际使用者，在 kubelet 的指挥下创建容器，管理Pod的生命周期。
2.2 搭建一个单机版的k8s
机器建议配置：
2C 2G 50G
1）准备工作
关闭防火墙firewalld、selinux
设置主机名
设置/etc/hosts
关闭swap
swapoff -a
永久关闭，vi /etc/fstab 注释掉swap那行
将桥接的ipv4流量传递到iptables链
modprobe br_netfilter ##生成bridge相关内核参数
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
EOF
sysctl --system # 生效
时间同步
yum install -y chrony;
systemctl start chronyd;
systemctl enable chronyd
2）安装containerd
先安装yum-utils工具
yum install -y yum-utils
配置Docker官方的yum仓库，如果做过，可以跳过
yum-config-manager \
--add-repo \
https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
安装containerd
yum install containerd.io -y
启动服务
systemctl enable containerd
systemctl start containerd
生成默认配置
containerd config default > /etc/containerd/config.toml
修改配置
vi /etc/containerd/config.toml
sandbox_image = "registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.8" # 修改为阿里云镜像地址
SystemdCgroup = true
设置镜像加速器（可选）
参考https://www.jianshu.com/p/a5561ce03609
重启containerd服务
systemctl restart containerd
3）配置kubernetes仓库
cat < /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[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
说明：kubernetes用的是RHEL7的源，和8是通用的
4）安装kubeadm和kubelet
yum install -y kubelet-1.25.4 kubeadm-1.25.4 kubectl-1.25.4
启动kubelet服务
systemctl start kubelet.service
systemctl enable kubelet.service
5）设置crictl连接 containerd
crictl config --set runtime-endpoint=unix:///run/containerd/containerd.sock
6）初始化
kubeadm init --image-repository=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers --apiserver-advertise-address=192.168.211.139 --kubernetes-version=v1.25.4 --service-cidr=10.15.0.0/16 --pod-network-cidr=10.18.0.0/16
Your Kubernetes control-plane 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
Alternatively, if you are the root user, you can run:
export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf
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/
Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:
kubeadm join 192.168.211.139:6443 --token 0pufq3.8uosgbptgwnv2jfk \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:a8b706d5bd608a7f49bd561d07eab08c2dcbc71d8b6797dbaea338ef2cb9d8a6
7）创建目录
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
获取节点信息：
kubectl get node
kubectl get pod --all-namespaces
8）安装calico网络
curl https://raw.githubusercontent.com/projectcalico/calico/v3.25.0/manifests/calico.yaml -O
下载完后还需要修改⾥⾯定义 Pod ⽹络（CALICO_IPV4POOL_CIDR），与前⾯ kubeadm init 的 --podnetwork-cidr 指定的⼀样
vi calico.yaml
vim calico.yaml
# - name: CALICO_IPV4POOL_CIDR
# value: "192.168.0.0/16"
# 修改为（前面的井号空格都要删掉）：
- name: CALICO_IPV4POOL_CIDR
value: "10.18.0.0/16"
部署
kubectl apply -f calico.yaml #需要等待去下载镜像
查看
kubectl get pods -n kube-system
9）安装dashboard（可选）
下载yaml文件
wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.5.1/aio/deploy/recommended.yaml
如果无法下载，请到这里访问 https://gitee.com/aminglinux/linux_study/blob/master/k8s/recommended.yaml
修改
vi recommended.yaml
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
labels:
k8s-app: kubernetes-dashboard
name: kubernetes-dashboard
namespace: kubernetes-dashboard ##这是第38行
spec:
type: NodePort ###添加这行，前面用空格补齐
ports:
- port: 443
targetPort: 8443
nodePort: 30002 ###添加这行，前面用空格补齐
selector:
k8s-app: kubernetes-dashboard
创建pod
kubectl apply -f recommended.yaml #需要等待去下载镜像
查看
kubectl get pod -n kubernetes-dashboard
kubectl get svc -n kubernetes-dashboard
pendding状态
查看原因：
kubectl describe pod dashboard-metrics-scraper-748b4f5b9d-wbfm5 -n kubernetes-dashboard #pod后面一长串是复制的NAME（kubectl get pod -n kubernetes-dashboard）名称，要查看的是哪个
Warning FailedScheduling 3m16s default-scheduler 0/1 nodes are available: 1 node(s) had untolerated taint {node-role.kubernetes.io/control-plane: }. preemption: 0/1 nodes are available: 1 Preemption is not helpful for scheduling.
这是因为master节点上不允许该pod部署，需要解除限制：
kubectl taint nodes --all node-role.kubernetes.io/control-plane-
访问：
https://192.168.211.139:30002
chrome浏览器
该网站发回了异常的错误凭据。这可能是因为有攻击者在试图冒充
网页直接输入： thisisunsafe
创建 service account 并绑定默认 cluster-admin 管理员集群⻆⾊：
# 创建用户
kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kubernetes-dashboard
# 用户授权
kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kubernetes-dashboard:dashboard-admin
# 获取用户Token
kubectl create token dashboard-admin -n kubernetes-dashboard
使⽤输出的 token 登录 Dashboard。
10）crictl命令用法
镜像相关
| 镜像相关功能 | Docker | Containerd |
|---|---|---|
| 显示本地镜像列表 | docker images | crictl images |
| 下载镜像 | docker pull | crictl pull |
| 上传镜像 | docker push | 无，例如buildk |
| 删除本地镜像 | docker rmi | crictl rmi |
| 查看镜像详情 | docker inspect IMAGE-ID | crictl inspecti IMAGE-ID |
容器相关
| 容器相关功能 | Docker | Containerd |
|---|---|---|
| 显示容器列表 | docker ps | crictl ps |
| 创建容器 | docker create | crictl create |
| 启动容器 | docker start | crictl start |
| 停止容器 | docker stop | crictl stop |
| 删除容器 | docker rm | crictl rm |
| 查看容器详情 | docker inspect | crictl inspect |
| 附加容器 | docker attach | crictl attach |
| 执行命令 | docker exec | crictl exec |
| 查看日志 | docker logs | crictl logs |
| 查看容器资源 | docker stats | crictl stats |
pod相关
| POD 相关功能 | Docker | Containerd |
|---|---|---|
| 显示 POD 列表 | 无 | crictl pods |
| 查看 POD 详情 | 无 | crictl inspectp |
| 运行 POD | 无 | crictl runp |
| 停止 POD | 无 | crictl stopp |
核心知识点/面试考点：
● Kubernetes集群有哪些核心组件？主要功能是？
扩展知识点：
Kubernetes(K8S)中文文档_Kubernetes中文社区 http://docs.kubernetes.org.cn/227.html