学习视频:完整版Kubernetes(K8S)全套入门+微服务实战项目,带你一站式深入掌握K8S核心能力
学习资料:k8s配套资料
推荐学习时使用,轻量化的k8s集群,可以在个人电脑上使用。
minikube 是一个工具, 能让你在本地运行 Kubernetes。 minikube 在你的个人计算机(包括 Windows、macOS 和 Linux PC)上运行一个一体化(all-in-one)或多节点的本地 Kubernetes 集群,以便你来尝试 Kubernetes 或者开展每天的开发工作。
官方安装文档
你可以使用 kubeadm 工具来创建和管理 Kubernetes 集群。 该工具能够执行必要的动作并用一种用户友好的方式启动一个可用的、安全的集群。
安装 kubeadm 展示了如何安装 kubeadm 的过程。一旦安装了 kubeadm, 你就可以使用它来创建一个集群。
服务器要求:3 台服务器(虚拟机)
最低配置:2核、2G内存、20G硬盘,最好能联网,不能联网的话需要有提供对应镜像的私有仓库。
软件环境:
安装步骤
这里将1.2.3 中 安装的Docker的步骤先放到了1.2.1 安装Docker(所有节点),这个不影响整体的步骤。
安装 Docker:Centos7安装docker
# 关闭防火墙
systemctl stop firewalld
# 禁用防火墙
systemctl disable firewalld
# 关闭selinux
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config # 永久
# 或
setenforce 0 # 临时
# 关闭swap
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab # 永久
# 或
swapoff -a # 临时
# 关闭完swap后,一定要重启一下虚拟机!!!
# 根据规划重新设置各节点的主机名,设置完后记得重启虚拟机!!!
hostnamectl set-hostname <hostname>(k8s-master、k8s-node1、k8s-node2)
# 在各个节点的hosts加入配置后的主机名
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.3.241 k8s-master
192.168.3.242 k8s-node1
192.168.3.243 k8s-node2
EOF
# 将桥接的IPv4流量传递到iptables的链
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
sysctl --system # 生效
# 时间同步
yum install ntpdate -y
ntpdate time.windows.com
cat > /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=0
repo_gpgcheck=0
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF
yum install -y kubelet-1.23.6 kubeadm-1.23.6 kubectl-1.23.6
systemctl enable kubelet
配置关闭 Docker 的 cgroups,修改 /etc/docker/daemon.json:
# 加入以下内容
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
完整配置:
{
"registry-mirrors": ["https://almtd3fa.mirror.aliyuncs.com","http://hub-mirror.c.163.com","http://mirrors.ustc.edu.cn"],
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
}
# 使配置生效
systemctl daemon-reload
# 重启docker
systemctl restart docker
kubeadm init \
--apiserver-advertise-address=192.168.3.241 \
--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \
--kubernetes-version v1.23.6 \
--service-cidr=10.96.0.0/12 \
--pod-network-cidr=10.244.0.0/16
可能耗时有一点长,看网络情况,如下显示则安装成功:
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 192.168.3.241:6443 --token f9v1xg.4vqoarsfo0zfrhge \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:54795fb6e9ee1ae628549bf9ae2fad9245aa5b25f62dd3e6af8995cdc4e5b69f
注意最后有生成token的命令,这个在下一步会用到。
# 安装成功后,复制如下配置并执行
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
# 查看节点情况
kubectl get nodes
# 显示结果
[root@k8s-master ~]# kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
k8s-master NotReady control-plane,master 12m v1.23.6
# 下方命令可以在 k8s master 控制台初始化成功后复制 join 命令
kubeadm join 192.168.3.241:6443 --token f9v1xg.4vqoarsfo0zfrhge \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:54795fb6e9ee1ae628549bf9ae2fad9245aa5b25f62dd3e6af8995cdc4e5b69f
# 结果:
This node has joined the cluster:
* Certificate signing request was sent to apiserver and a response was received.
* The Kubelet was informed of the new secure connection details.
Run 'kubectl get nodes' on the control-plane to see this node join the cluster.
在master
节点查看集群情况:
kubectl get nodes
[root@k8s-master ~]# kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
k8s-master NotReady control-plane,master 51m v1.23.6
k8s-node1 NotReady <none> 48m v1.23.6
k8s-node2 NotReady <none> 48m v1.23.6
重新生成token:
# 如果初始化的 token 不小心清空了,可以通过如下命令获取或者重新申请
# 如果 token 已经过期,就重新申请
kubeadm token create
# token 没有过期可以通过如下命令获取
kubeadm token list
# 获取 --discovery-token-ca-cert-hash 值,得到值后需要在前面拼接上 sha256:
openssl x509 -pubkey -in /etc/kubernetes/pki/ca.crt | openssl rsa -pubin -outform der 2>/dev/null | \
openssl dgst -sha256 -hex | sed 's/^.* //'
# 在/opt/下创建k8s,即:/opt/k8s/
(可跳过)选择 calico 配置文件(calico.yaml)下载地址
地址1:https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml
可在浏览器上访问地址1,如果地址1无法访问,访问:https://docs.projectcalico.org,会发现地址会跳转到
https://docs.tigera.io,然后点击Calico Open Source
,进入:图2所示页面,继续点击 All versions 可以查看Calico的版本情况(图3),根据需要选择对应版本。
地址2:https://docs.tigera.io/archive/{version}
/manifests/calico.yaml,注意要把{version}
替换为对应的版本,例如:https://docs.projectcalico.org/v3.25/manifests/calico.yaml、https://docs.tigera.io/archive/v3.24/manifests/calico.yaml
# 在/opt/k8s/路径下面下载 calico 配置文件(calico.yaml),可能会网络超时
wget https://docs.projectcalico.org/v3.25/manifests/calico.yaml --no-check-certificate
# 修改下载的 calico.yaml 文件中的 CALICO_IPV4POOL_CIDR 配置。
# 如果 CALICO_IPV4POOL_CIDR 是注释掉的,也就是没有启用的,可以不修改。
# 如果要启用,先把前面的注释去掉,然后修改为与初始化时,--pod-network-cidr=10.244.0.0/16中的相同,即改为:
- name: CALICO_IPV4POOL_CIDR
value: "10.244.0.0/16"
# 修改 IP_AUTODETECTION_METHOD 下的网卡名称,没有该配置则不用修改
docker.io/
前缀# 查看有docker.io/前缀的地址
grep image calico.yaml
[root@k8s-master k8s]# grep image calico.yaml
image: docker.io/calico/cni:v3.25.0
imagePullPolicy: IfNotPresent
image: docker.io/calico/cni:v3.25.0
imagePullPolicy: IfNotPresent
image: docker.io/calico/node:v3.25.0
imagePullPolicy: IfNotPresent
image: docker.io/calico/node:v3.25.0
imagePullPolicy: IfNotPresent
image: docker.io/calico/kube-controllers:v3.25.0
imagePullPolicy: IfNotPresent
# 删除镜像 docker.io/ 前缀,避免下载过慢导致失败,命令如下:
sed -i 's#docker.io/##g' calico.yaml
# 如果构建时下载镜像比较慢,可使用docker单独下载镜像后重新构建
docker pull calico/cni:v3.25.0
docker pull calico/node:v3.25.0
docker pull calico/kube-controllers:v3.25.0
# 在/opt/k8s/执行构建命令
kubectl apply -f calico.yaml
# 查看应用信息
kubectl get po -n kube-system
[root@k8s-master k8s]# kubectl get po -n kube-system
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
calico-kube-controllers-cd8566cf-sn2fz 1/1 Running 0 3m37s
calico-node-7h4nl 1/1 Running 0 3m37s
calico-node-b5wkj 1/1 Running 0 3m37s
calico-node-kpmr8 1/1 Running 0 3m37s
coredns-6d8c4cb4d-rr77x 1/1 Running 0 26m
coredns-6d8c4cb4d-wt8pf 1/1 Running 0 26m
etcd-k8s-master 1/1 Running 1 (20m ago) 26m
kube-apiserver-k8s-master 1/1 Running 1 (20m ago) 26m
kube-controller-manager-k8s-master 1/1 Running 1 (20m ago) 26m
kube-proxy-msxz4 1/1 Running 2 (5m16s ago) 21m
kube-proxy-w96nz 1/1 Running 1 (20m ago) 26m
kube-proxy-zq98q 1/1 Running 2 (5m10s ago) 21m
kube-scheduler-k8s-master 1/1 Running 1 (20m ago) 26m
# 查看某个Pod的运行情况
kubectl describe po calico-node-7h4nl(Pod名称) -n kube-system
# 查看集群信息
kubectl get nodes
[root@k8s-master k8s]# kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
k8s-master Ready control-plane,master 27m v1.23.6
k8s-node1 Ready <none> 22m v1.23.6
k8s-node2 Ready <none> 21m v1.23.6
# 创建部署nginx
kubectl create deployment nginx --image=nginx
# 暴露端口
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
# 查看 pod 以及服务信息
kubectl get pod,svc
[root@k8s-master k8s]# kubectl get pod,svc
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/nginx-85b98978db-p5r5z 0/1 ContainerCreating 0 15s
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
service/kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 29m
service/nginx NodePort 10.111.11.157 <none> 80:31906/TCP 8s
这里可以发现pod/nginx-85b98978db-p5r5z
的状态是容器创建中,可通过如下命令进一步查看原因:
kubectl describe pod nginx-85b98978db-p5r5z
# 在最下面的事件中,可以看到是在拉取nginx镜像中
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal Scheduled 63s default-scheduler Successfully assigned default/nginx-85b98978db-p5r5z to k8s-node2
Normal Pulling 63s kubelet Pulling image "nginx"
可以稍等一会儿查看 pod 以及服务信息,因为k8s会有相关机制保证服务的运行,所以不用再重新下载nginx镜像部署:
# 查看 pod 以及服务信息
kubectl get pod,svc
[root@k8s-master k8s]# kubectl get pod,svc
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/nginx-85b98978db-p5r5z 1/1 Running 0 29m
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
service/kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 58m
service/nginx NodePort 10.111.11.157 <none> 80:31906/TCP 29m
访问nginx服务时,注意对外的端口不是80,而是31906,完整地址:192.168.3.241:31906,通过node1、node2的IP加端口也可以访问到。
利用 k8s 官方 github 仓库下载二进制包安装,安装过程较复杂,但相对较为稳定,推荐生产环境使用。
Kubernetes 提供 kubectl 是使用 Kubernetes API 与 Kubernetes 集群的 控制面 进行通信的命令行工具。
这个工具叫做 kubectl。
更多命令
# 1. 将 master 节点中 /etc/kubernetes/admin.conf 拷贝到需要运行的服务器的 /etc/kubernetes 目录中
scp /etc/kubernetes/admin.conf root@k8s-node1:/etc/kubernetes
# 2. 在对应的服务器上配置环境变量
echo "export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf" >> ~/.bash_profile
source ~/.bash_profile
$ kubectl create -f ./my-manifest.yaml # 创建资源
$ kubectl create -f ./my1.yaml -f ./my2.yaml # 使用多个文件创建资源
$ kubectl create -f ./dir # 使用目录下的所有清单文件来创建资源
$ kubectl create -f https://git.io/vPieo # 使用 url 来创建资源
$ kubectl run nginx --image=nginx # 启动一个 nginx 实例
$ kubectl explain pods,svc # 获取 pod 和 svc 的文档
# 从 stdin 输入中创建多个 YAML 对象
$ cat <<EOF | kubectl create -f -
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: busybox-sleep
spec:
containers:
- name: busybox
image: busybox
args:
- sleep
- "1000000"
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: busybox-sleep-less
spec:
containers:
- name: busybox
image: busybox
args:
- sleep
- "1000"
EOF
# 创建包含几个 key 的 Secret
$ cat <<EOF | kubectl create -f -
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
name: mysecret
type: Opaque
data:
password: $(echo "s33msi4" | base64)
username: $(echo "jane" | base64)
EOF
# Get commands with basic output
$ kubectl get services # 列出所有 namespace 中的所有 service
$ kubectl get pods --all-namespaces # 列出所有 namespace 中的所有 pod
$ kubectl get pods -o wide # 列出所有 pod 并显示详细信息
$ kubectl get deployment my-dep # 列出指定 deployment
$ kubectl get pods --include-uninitialized # 列出该 namespace 中的所有 pod 包括未初始化的
# 使用详细输出来描述命令
$ kubectl describe nodes my-node
$ kubectl describe pods my-pod
$ kubectl get services --sort-by=.metadata.name # List Services Sorted by Name
# 根据重启次数排序列出 pod
$ kubectl get pods --sort-by='.status.containerStatuses[0].restartCount'
# 获取所有具有 app=cassandra 的 pod 中的 version 标签
$ kubectl get pods --selector=app=cassandra rc -o \
jsonpath='{.items[*].metadata.labels.version}'
# 获取所有节点的 ExternalIP
$ kubectl get nodes -o jsonpath='{.items[*].status.addresses[?(@.type=="ExternalIP")].address}'
# 列出属于某个 PC 的 Pod 的名字
# “jq”命令用于转换复杂的 jsonpath,参考 https://stedolan.github.io/jq/
$ sel=${$(kubectl get rc my-rc --output=json | jq -j '.spec.selector | to_entries | .[] | "\(.key)=\(.value),"')%?}
$ echo $(kubectl get pods --selector=$sel --output=jsonpath={.items..metadata.name})
# 查看哪些节点已就绪
$ JSONPATH='{range .items[*]}{@.metadata.name}:{range @.status.conditions[*]}{@.type}={@.status};{end}{end}' \
&& kubectl get nodes -o jsonpath="$JSONPATH" | grep "Ready=True"
# 列出当前 Pod 中使用的 Secret
$ kubectl get pods -o json | jq '.items[].spec.containers[].env[]?.valueFrom.secretKeyRef.name' | grep -v null | sort | uniq
$ kubectl rolling-update frontend-v1 -f frontend-v2.json # 滚动更新 pod frontend-v1
$ kubectl rolling-update frontend-v1 frontend-v2 --image=image:v2 # 更新资源名称并更新镜像
$ kubectl rolling-update frontend --image=image:v2 # 更新 frontend pod 中的镜像
$ kubectl rolling-update frontend-v1 frontend-v2 --rollback # 退出已存在的进行中的滚动更新
$ cat pod.json | kubectl replace -f - # 基于 stdin 输入的 JSON 替换 pod
# 强制替换,删除后重新创建资源。会导致服务中断。
$ kubectl replace --force -f ./pod.json
# 为 nginx RC 创建服务,启用本地 80 端口连接到容器上的 8000 端口
$ kubectl expose rc nginx --port=80 --target-port=8000
# 更新单容器 pod 的镜像版本(tag)到 v4
$ kubectl get pod mypod -o yaml | sed 's/\(image: myimage\):.*$/\1:v4/' | kubectl replace -f -
$ kubectl label pods my-pod new-label=awesome # 添加标签
$ kubectl annotate pods my-pod icon-url=http://goo.gl/XXBTWq # 添加注解
$ kubectl autoscale deployment foo --min=2 --max=10 # 自动扩展 deployment “foo”
$ kubectl patch node k8s-node-1 -p '{"spec":{"unschedulable":true}}' # 部分更新节点
# 更新容器镜像; spec.containers[*].name 是必须的,因为这是合并的关键字
$ kubectl patch pod valid-pod -p '{"spec":{"containers":[{"name":"kubernetes-serve-hostname","image":"new image"}]}}'
# 使用具有位置数组的 json 补丁更新容器镜像
$ kubectl patch pod valid-pod --type='json' -p='[{"op": "replace", "path": "/spec/containers/0/image", "value":"new image"}]'
# 使用具有位置数组的 json 补丁禁用 deployment 的 livenessProbe
$ kubectl patch deployment valid-deployment --type json -p='[{"op": "remove", "path": "/spec/template/spec/containers/0/livenessProbe"}]'
$ kubectl edit svc/docker-registry # 编辑名为 docker-registry 的 service
$ KUBE_EDITOR="nano" kubectl edit svc/docker-registry # 使用其它编辑器
$ kubectl scale --replicas=3 rs/foo # Scale a replicaset named 'foo' to 3
$ kubectl scale --replicas=3 -f foo.yaml # Scale a resource specified in "foo.yaml" to 3
$ kubectl scale --current-replicas=2 --replicas=3 deployment/mysql # If the deployment named mysql's current size is 2, scale mysql to 3
$ kubectl scale --replicas=5 rc/foo rc/bar rc/baz # Scale multiple replication controllers
$ kubectl delete -f ./pod.json # 删除 pod.json 文件中定义的类型和名称的 pod
$ kubectl delete pod,service baz foo # 删除名为“baz”的 pod 和名为“foo”的 service
$ kubectl delete pods,services -l name=myLabel # 删除具有 name=myLabel 标签的 pod 和 serivce
$ kubectl delete pods,services -l name=myLabel --include-uninitialized # 删除具有 name=myLabel 标签的 pod 和 service,包括尚未初始化的
$ kubectl -n my-ns delete po,svc --all # 删除 my-ns namespace 下的所有 pod 和 serivce,包括尚未初始化的
$ kubectl logs my-pod # dump 输出 pod 的日志(stdout)
$ kubectl logs my-pod -c my-container # dump 输出 pod 中容器的日志(stdout,pod 中有多个容器的情况下使用)
$ kubectl logs -f my-pod # 流式输出 pod 的日志(stdout)
$ kubectl logs -f my-pod -c my-container # 流式输出 pod 中容器的日志(stdout,pod 中有多个容器的情况下使用)
$ kubectl run -i --tty busybox --image=busybox -- sh # 交互式 shell 的方式运行 pod
$ kubectl attach my-pod -i # 连接到运行中的容器
$ kubectl port-forward my-pod 5000:6000 # 转发 pod 中的 6000 端口到本地的 5000 端口
$ kubectl exec my-pod -- ls / # 在已存在的容器中执行命令(只有一个容器的情况下)
$ kubectl exec my-pod -c my-container -- ls / # 在已存在的容器中执行命令(pod 中有多个容器的情况下)
$ kubectl top pod POD_NAME --containers # 显示指定 pod 和容器的指标度量
$ kubectl cordon my-node # 标记 my-node 不可调度
$ kubectl drain my-node # 清空 my-node 以待维护
$ kubectl uncordon my-node # 标记 my-node 可调度
$ kubectl top node my-node # 显示 my-node 的指标度量
$ kubectl cluster-info # 显示 master 和服务的地址
$ kubectl cluster-info dump # 将当前集群状态输出到 stdout
$ kubectl cluster-info dump --output-directory=/path/to/cluster-state # 将当前集群状态输出到 /path/to/cluster-state
# 如果该键和影响的污点(taint)已存在,则使用指定的值替换
$ kubectl taint nodes foo dedicated=special-user:NoSchedule
-o json
-o name
-o wide
-o yaml
官网文档:https://kubernetes.io/zh-cn/docs/reference/using-api
REST API 是 Kubernetes 系统的重要部分,组件之间的所有操作和通信均由 API Server 处理的 REST AP I调用,大多数情况下, API 定义和实现都符合标准的 HTTP REST 格式,可以通过 kubectl 命令管理工具或其他命令行工具来执行。
https://kubernetes.io/zh-cn/docs/reference/using-api/deprecation-guide