Kubernetes要点记录

一、有了Docker，为什么还用Kubernetes

为提高业务并发和高可用，会使用多台服务器，因此会面向这些问题：

• 多容器跨主机提供服务
• 多容器分布式节点部署
• 多容器怎么升级
• 怎么高效管理这些容器

容器编排系统：

• Kubernetes：一家独大
• Swarm：Docker官方出品
• Mesos Marathon

五层：

• IaaS基础设施层：提供基础运行环境，例如虚拟机、物理机、网络、存储、数据库、公有云等

• 容器引擎层：Docker

• 容器编排层：Kubernetes

• PaaS服务层：为开发、测试和运维人员提供统一的平台服务

• 访问和工具层：帮助用户更高效的完成任务，包括Web控制台、RESTful API、CI/CD、监控管理、日志管理等

二、Kubernetes是什么

Kubernetes是Google在2014年开源的一个容器集群管理系统，Kubernetes简称K8S。

Kubernetes用于容器化应用程序的部署、扩展和管理，目标是让部署容器化应用简单高效。

三、Kubernetes集群架构与组件

Kubernetes集群架构与组件1 Kubernetes集群架构与组件2

3.1 Master组件

3.1.1 kube-apiserver

Kubernetes API，集群的统一入口，各组件协调者，以RESTful API提供接口服务，所有对象资源的增删改查和监听操作都交给APIServer处理后再提交给Etcd存储。

3.1.2 kube-controller-manager

处理集群中常规后台任务，一个资源对应一个控制器，而ControllerManager就是负责管理这些控制器的，例如Deployment、Service

3.1.3 kube-scheduler

根据调度算法为新创建的Pod选择一个Node节点，可以任意部署，可以部署在同一个节点上，也可以部署在不同的节点上。

3.1.4 etcd

分布式键值存储系统，用于保存集群状态数据，比如Pod、Service等对象信息。

3.2 Node组件

3.2.1 kubelet

kubelet是Master在Node节点上的Agent，管理本机运行容器的生命周期，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，kubelet将每个Pod转换成一组容器。

3.2.2 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。

3.2.3 第三方容器引擎

例如Docker、containerd、podman，容器引擎，运行容器。

四、生产环境部署K8S的2种方式

4.1 kubeadm

Kubeadm是一个工具，提供kubeadm init和kubeadm join，用于快速部署Kubernetes集群。部署地址https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm

4.2 二进制

推荐，从官方下载发行的二进制包，手动部署每个组件，组成Kubernetes集群。下载地址https://github.com/kubernetes/kubernetes/releases

五、服务器硬件配置推荐

服务器硬件配置推荐

六、使用kubeadm快速部署一个K8S集群

A、安装Docker

B、创建一个Master节点

kubeadm init

1、[preflight]环境检查和拉取镜像kubeadm config images pull

2、[certs]生成K8S证书和etcd证书 /etc/kubernetes/pki

3、[kubeconfig]生成kubeconfig文件

4、[kubelet-start] 生成kubelet配置文件

5、[control-plane]部署管理节点组件，用镜像启动容器kubectl get pods -n kube=system

6、[etcd]部署etcd数据库，用镜像启动容器

7、[upload-config] [kubelet] [upload-certs] 上传配置文件到K8S中

8、[mark-control-plane] 给管理节点添加一个标签 node-role.kubernetes.io/master=''，再添加一个污点[node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule]

9、[bootstrap-token] 自动为Kubelet颁发证书

10、[addons]部署插件，CoreDNS、kube-proxy

C、将一个node节点加入到当前集群中

kubeadm join <Master节点的IP和端口>

D、部署容器网络（CNI）

kubectl apply -f calico.yaml

E、部署Web UI（Dashboard）