Kubernetes动手系列：手把手教你10分钟快速部署集群

2020-10-30 490

Kubernetes 动手系列想通过一系列动手的 demo ，来帮助读者快速的理解上手 Kubernetes 一些运行机制。会包括如下内容：

手动部署
开发一个 operator
开发 webhook
开发 chart 包
开发 scheduler
开发 stroagecalss
开发 cloud provider
virtual kubelet

本文要求读者对 Kubernetes 的架构和使用有基本的了解。

本文通过手工简单部署一个 K8S 集群来了解 K8S 整体的架构，以及内部组件的关系。

本文介绍的部署过程主要是为了让读者能够理解 K8S 的运行原理，为了简化流程，这里不涉及高可用、高性能等解决方案。

安装说明：

本文仅仅是在两个节点上部署所有的组件，如图所示包括 MASTER 和 NODE
所有的组件都安装在 /opt/{component} 的根目录下，包括二进制文件和配置文件
另外组件进程由 systemd 来管理，其配置文件在 /etc/systemd/system/{component}.service

本文所有的安装代码已经放在 https://github.com/bilc/kubernetes-deploy，供大家参考。

1 前期准备

配置环境变量文件 environment，如下，只修改 MASTER_IP 和 NODE_IP 即可。

export MASTER_IP=10.1.0.86export NODE_IP=10.1.0.87
#serviceexport SERVICE_CIDR="10.254.0.0/16"            #service使用的虚拟IPexport CLUSTER_KUBERNETES_SVC_IP="10.254.0.1"  #apiserver的service，会被pod访问export NODE_PORT_RANGE="30000-32767"           #nodeport类型的service分配的端口
#for coredns & kubeletexport CLUSTER_DNS_DOMAIN="cluster.local"      #域名后缀export CLUSTER_DNS_SVC_IP="10.254.0.2"         #dnsserver地址
#podexport CLUSTER_CIDR="172.30.0.0/16"            #pod网络分配的地址段

主要需要配置免密登录和下载二进制文件，这里的 download.sh 下载的文件可能需要翻墙解决。

ssh-keygen        #生成免密登录的公私钥. envrionment./ssh-nopwd.sh    #设置免密登录cd cert./download.sh    #这里需要自行翻墙解决./install.sh     #在目标机上创建目录和上传文件cd -

2 证书生成

首先介绍一下证书文件类型：

ca.pem, ca-key.pem：证书颁发机构自己的证书和私钥
*.pem, *-key.pem：该模块的证书和私钥
*.kubeconfig：访问 K8S 的配置文件，内部包括集群的 apiserver、ca、自己的证书和私钥，作用等同配置单独公私钥等参数。

在签发证书时，注意作为被访问节点时，需要将自己被访问所有入口 IP 和域名都放到证书 hosts 字段。

命令	参数作用	参数
kube-apiserver	访问etcd	--etcd-cafile=${DIR}/ca.pem \\ --etcd-certfile=${DIR}/kubernetes.pem \\ --etcd-keyfile=${DIR}/kubernetes-key.pem \\
访问kubelet	--kubelet-certificate-authority=${DIR}/ca.pem \\ --kubelet-client-certificate=${DIR}/kubernetes.pem \\ --kubelet-client-key=${DIR}/kubernetes-key.pem \\	apiserver 对 kubelet 的依赖主要是需要 proxy 一些命令例如 kubectl exec
被其他组件访问	--client-ca-file=${DIR}/ca.pem \\ --tls-cert-file=${DIR}/kubernetes.pem \\ --tls-private-key-file=${DIR}/kubernetes-key.pem \\
secret资源的加密	--service-account-key-file=${DIR}/service-account.pem	需要与kube-contrller manager 配合使用
kube-controller-manager	secret资源的加密	--service-account-private-key-file= /opt/kube-controller-manager/service-account-key.pem \\
访问kube-apiserver	--kubeconfig=/opt/kube-controller-manager/kube-controller-manager.kubeconfig \\
为pod内访问集群签发证书	--cluster-signing-cert-file=/opt/kube-controller-manager/ca.pem \\ --cluster-signing-key-file=/opt/kube-controller-manager/ca-key.pem \\
kube-scheduler	访问kube-apiserver	kubeconfig: "/opt/kube-scheduler/kube-scheduler.kubeconfig"
kubelet	访问kube-apiserver	--kubeconfig=/opt/kubelet/${NODE_IP}.kubeconfig \\
被kube-apiserver访问	tlsCertFile: "/opt/kubelet/${NODE_IP}.pem" tlsPrivateKeyFile: "/opt/kubelet/${NODE_IP}-key.pem" clientCAFile: "/opt/kubelet/ca.pem"
etcd	被客户端访问	--trusted-ca-file=/opt/etcd/ca.pem \\ --cert-file=/opt/etcd/etcd.pem \\ --key-file=/opt/etcd/etcd-key.pem \\
访问peer和被peer访问	--peer-trusted-ca-file=/opt/etcd/ca.pem \\ --peer-cert-file=/opt/etcd/etcd.pem \\ --peer-key-file=/opt/etcd/etcd-key.pem \\

生成证书的示例如下：

所有执行命令执行如下：

. environmentcd cert. ./install.shcd -

3 部署ETCD

生产环境的 etcd 需要部署三节点或者五节点，这里为了节省资源和方便部署，只部署单节点即可。

4 部署MASTER

这里不一一列举所有参数意义，如果需要可以参考官网，几个重点参数如下：

部署 kube-apiserver 主要的参数除了一些证书配置，还包括：

--service-cluster-ip-range=${SERVICE_CIDR} \\ service 分配 IP 的范围
--service-node-port-range=${NODE_PORT_RANGE} \\ Nodeport 分配端口

kube-controller-manager 的重点参数：

--allocate-node-cidrs=true \\ 为 node 上的 pod 分配 IP 段
--cluster-cidr=${CLUSTER_CIDR} \\ pod 总的 IP 段

--service-cluster-ip-range=${SERVICE_CIDR} \\ service 的 IP 范围

kube-scheduler 会主动连接 apiserver 并 watch 相关事件

. environmentcd master./kube-apiserver.sh./kube-controller-manager.sh./kube-scheduler.shcd -

5 部署NODE

node 上主要包括 kubelet ，kube-proxy 和容器服务。

其中容器服务相关的标准有 CRI 和 OCI ：

CRI ( Container Runtime Interface ) 是 Kubernetes 定义的一组 gRPC 服务。Kubelet 作为客户端，基于gRPC 框架，通过 Socket 和容器运行时通信。它包括两类服务：镜像服务（ImageService）和运行时服务 ( RuntimeService ) ，一些实现包括：containerd，cri-o。
OCI ( Open Container Initiative ) 定义了创建容器的格式和运行时的开源行业标准，包括镜像规范 ( Image-Specification ) 和运行时规范 ( RuntimeSpecification ) ，一些实现包括：runc，kata。

如下图所示，本文使用下图中的第二种方式：

. environmentcd node. ./containerd.sh. ./kubelet.sh. ./kube-proxy.shcd -

6 部署 Flannel 和 CoreDNS

接下来部署 Kubernetes 的网络相关的插件，Flannel 和 CoreDNS。

CoreDNS 是 Kubernetes 域名服务器的一种实现方案，通过与 API Server 同步 service 和 pod 数据，来做 DNS 解析。运行示意如下：

Flannel 是为 Kubernetes 提供的 overlay 网络方案，会在每一个宿主机上运行名为 flanneId 代理，其负责为宿主机预先分配一个子网，并为 Pod 分配 IP 地址。Flannel 使用 Kubernetes 或 etcd 来存储网络配置、分配的子网和主机公共IP等信息。数据包则通过 VXLAN 、UDP 或 host-gw 这些类型的后端机制进行转发。如下图所示：

. environmentcd flannel./flannel.shcd -cd coredns./coredns.shcd -

7 验证集群

kubectl apply ./pod.yamlkubectl get pods

本文以 Kubernetes 1.18 版本为例，简单的进行了部署，主要是为了读者能够从中理解 Kubernetes 的组件关系。在部署中，一般出现的问题是证书和权限导致的，不同的版本要求不同，在部署中需要注意。

了解更多微服务、云原生技术的相关信息，请关注我们的微信公众号【云原生计算】！

微信关注我们

原文链接：https://my.oschina.net/u/4657223/blog/4695879

转载内容版权归作者及来源网站所有！

低调大师中文资讯倾力打造互联网数据资讯、行业资源、电子商务、移动互联网、网络营销平台。持续更新报道IT业界、互联网、市场资讯、驱动更新,是最及时权威的产业资讯及硬件资讯报道平台。

打工人打工魂，打工的必会java调用python的几种用法（看这篇就够了）

点击上方“ 五角钱的程序员 ”，选择“ 设为星标 ” 第一时间关注技术干货！ ✨一起学习、成长、温情的热爱生活✨ 图丨pexels java调用python的几种用法（看这篇就够了）在java类中直接执行python语句准备工作: 创建maven工程，结构如下：到官网https://www.jython.org/download.html下载Jython的jar包或者在maven的pom.xml文件中加入如下代码： <dependency>java<groupId>org.python</groupId><artifactId>jython-standalone</artifactId><version>2.7.0</version></dependency> 创建JavaRunPython.java类： importorg.python.util.PythonInterpreter;publicclassJavaRunPython{publicstaticvoidmain(String...

2020-10-29

590

SoWhat：麦叔，最近面别的公司没？麦叔：上次面试失败桑心死我了，我沉淀了一礼拜面头条去了。 SoWhat：哎呦我去！麦叔你这头条都面上了，面了几轮，手写红黑树没？麦叔：刚刚两轮，一面红黑树轻松搞定了！面我关于Java的JVM跟并发的时候我看你水的那个JVM系列还有并发系列都过了。最后还问了我点ThreadLocal的问题。 SoWhat：擦，ThreadLocal有啥好问的就是个底层Map啊！并且日常我写数据库事务跟Spring的时候也没见用啊！问那么偏门的干什么他们。麦叔：擦。。。。你关于ThreadLocal知道的那么点啊？Spring的灵魂除了IOC跟AOP就是ThreadLocal了！ SoWhat：真的么，麦叔你给我讲讲要不？麦叔：好今天让你开开眼。在这里插入图片描述介绍我们看下JDK文档的官方描述：ThreadLocal类用来提供线程内部等局部变量，这种变量在多线程环境下访问(get,set)时能保证各个线程的变量相对独立于其他线程内的变量，ThreadLocal实例通常来说都是private static类型，用于关联线程的上下文。 ThreadLoca...

2020-10-30

511

资源下载

更多资源

Mario

马里奥是站在游戏界顶峰的超人气多面角色。马里奥靠吃蘑菇成长，特征是大鼻子、头戴帽子、身穿背带裤，还留着胡子。与他的双胞胎兄弟路易基一起，长年担任任天堂的招牌角色。

腾讯云软件源

为解决软件依赖安装时官方源访问速度慢的问题，腾讯云为一些软件搭建了缓存服务。您可以通过使用腾讯云软件源站来提升依赖包的安装速度。为了方便用户自由搭建服务架构，目前腾讯云软件源站支持公网访问和内网访问。

Nacos

Nacos /nɑ:kəʊs/ 是 Dynamic Naming and Configuration Service 的首字母简称，一个易于构建 AI Agent 应用的动态服务发现、配置管理和AI智能体管理平台。Nacos 致力于帮助您发现、配置和管理微服务及AI智能体应用。Nacos 提供了一组简单易用的特性集，帮助您快速实现动态服务发现、服务配置、服务元数据、流量管理。Nacos 帮助您更敏捷和容易地构建、交付和管理微服务平台。

Spring

Spring框架（Spring Framework）是由Rod Johnson于2002年提出的开源Java企业级应用框架，旨在通过使用JavaBean替代传统EJB实现方式降低企业级编程开发的复杂性。该框架基于简单性、可测试性和松耦合性设计理念，提供核心容器、应用上下文、数据访问集成等模块，支持整合Hibernate、Struts等第三方框架，其适用范围不仅限于服务器端开发，绝大多数Java应用均可从中受益。