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fjfdh 2023-10-29 14:04:02

文章标签 nginx API Pod 文章分类 kubernetes 云计算

前言

去年我用的是Minikube，并写过一篇Linux使用Minikube搭建本地Kubernetes(k8s)，今年我再使用这个Minikube，好家伙，给我报了一大堆错，想着Minikube就不去纠结它了，正式环境不太可能用这个；索性直接正儿八经的安装下kubernetes。这里做个记录。

简介

Kubernetes 是一套容器集群管理系统，是一个开源平台，可以实现容器集群的自动化部署、自动扩缩容、维护等功能，充分发挥容器技术的潜力，给企业带来真正的便利。 Kubernetes 拥有自动包装、自我修复、横向缩放、服务发现、负载均衡、自动部署、升级回滚、存储编排等特性，不仅支持Docker，还支持Rocket。Kubernetes与DevOps、微服务等相辅相成，共同推进现代的数字化变革。

以上摘抄自《Kubernetes从入门到实战》

Kubernetes 源于希腊语，意为 “舵手” 或 “飞行员”。是目前最流行的容器编排系统，简单地来说主要功能就是管理容器的。旨在提供“跨主机集群的自动部署、扩展以及运行应用程序容器的平台”。它支持一系列容器工具, 包括Docker等。

为什么要用Kubernetes

自带服务发现和负载均衡功能。
存储编排，允许您自动挂载您选择的存储系统。
自动部署和回滚。
自动二进制打包。
自我修复，重新启动失败的容器、替换容器、杀死不响应用户定义的运行状况检查的容器。
密钥与配置管理。

搭建Kubernetes的方式

软件包管理工具安装。
kubeadm：是一个工具，用于快速搭建kubernetes集群。
Minikube：用于本地开发、测试和学习。
二进制包：官网下载相关的组件的二进制包，手动安装。
本篇使用的是软件包管理工具，我的操作系统是Centos，所以使用的是yum。

节点规划

为了能达到标题上几乎最简，避免从入门到放弃，我们只使用一台主机。

我们只需要1个Etcd、1个Master、1个Node。
像Flannel、CoreDNS组件先不管，这些是和网络相关的，要你的集群规模比较大才会用到，本篇的目的搭建环境后能完成常用的练习就好了。

下面用表格展示出规划。

IP	名称
192.168.42.133	Etcd
192.168.42.133	Master
192.168.42.133	Node

安装前准备

禁用SELinux。

[root@localhost ~]# setenforce 0
setenforce: SELinux is disabled

禁用firewalld。

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# systemctl disable firewalld

更新软件包（可选）。

[root@localhost ~]# yum -y update

同步系统时间（可选）。

[root@localhost ~]# yum install -y ntpdate
 [root@localhost ~]# ntpdate -u cn.pool.ntp.org
  4 Jul 01:27:20 ntpdate[2732]: adjust time server 94.237.64.20 offset -0.062611 sec

生成/etc/rhsm/ca/redhat-uep.pem文件，如果没有会遇到image pull failed for registry.access.redhat.com/rhel7/pod-infrastructure:latest, this may be because there are no credentials on this request. details: (open /etc/docker/certs.d/registry.access.redhat.com/redhat-ca.crt: no such file or directory)。

1、下载python-rhsm-certificates-1.19.10-1.el7_4.x86_64.rpm文件

wget http://mirror.centos.org/centos/7/os/x86_64/Packages/python-rhsm-certificates-1.19.10-1.el7_4.x86_64.rpm

2、生成/etc/rhsm/ca/redhat-uep.pem文件

rpm2cpio python-rhsm-certificates-1.19.10-1.el7_4.x86_64.rpm | cpio -iv --to-stdout ./etc/rhsm/ca/redhat-uep.pem | tee /etc/rhsm/ca/redhat-uep.pem

安装、配置、启动Etcd

安装

[root@localhost ~]# yum install -y etcd

修改配置文件。

[root@localhost ~]# vim /etc/etcd/etcd.conf

主要修改ETCD_LISTEN_PEER_URLS、ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS、ETCD_INITIAL_CLUSTER

#[Member]
#ETCD_CORS=""
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"
#ETCD_WAL_DIR=""
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="http://localhost:2380"
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="http://localhost:2379"
#ETCD_MAX_SNAPSHOTS="5"
#ETCD_MAX_WALS="5"
ETCD_NAME="default"
#ETCD_SNAPSHOT_COUNT="100000"
#ETCD_HEARTBEAT_INTERVAL="100"
#ETCD_ELECTION_TIMEOUT="1000"
#ETCD_QUOTA_BACKEND_BYTES="0"
#ETCD_MAX_REQUEST_BYTES="1572864"
#ETCD_GRPC_KEEPALIVE_MIN_TIME="5s"
#ETCD_GRPC_KEEPALIVE_INTERVAL="2h0m0s"
#ETCD_GRPC_KEEPALIVE_TIMEOUT="20s"
#
#[Clustering]
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="http://localhost:2380"
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="http://localhost:2379"
#ETCD_DISCOVERY=""
#ETCD_DISCOVERY_FALLBACK="proxy"
#ETCD_DISCOVERY_PROXY=""
#ETCD_DISCOVERY_SRV=""
ETCD_INITIAL_CLUSTER="default=http://localhost:2380"
#ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"
#ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"
#ETCD_STRICT_RECONFIG_CHECK="true"
#ETCD_ENABLE_V2="true"
#
#[Proxy]
#ETCD_PROXY="off"
#ETCD_PROXY_FAILURE_WAIT="5000"
#ETCD_PROXY_REFRESH_INTERVAL="30000"
#ETCD_PROXY_DIAL_TIMEOUT="1000"
#ETCD_PROXY_WRITE_TIMEOUT="5000"
#ETCD_PROXY_READ_TIMEOUT="0"
#
#[Security]
#ETCD_CERT_FILE=""
#ETCD_KEY_FILE=""
#ETCD_CLIENT_CERT_AUTH="false"
#ETCD_TRUSTED_CA_FILE=""
#ETCD_AUTO_TLS="false"
#ETCD_PEER_CERT_FILE=""
#ETCD_PEER_KEY_FILE=""
#ETCD_PEER_CLIENT_CERT_AUTH="false"
#ETCD_PEER_TRUSTED_CA_FILE=""
#ETCD_PEER_AUTO_TLS="false"
#
#[Logging]
#ETCD_DEBUG="false"
#ETCD_LOG_PACKAGE_LEVELS=""
#ETCD_LOG_OUTPUT="default"
#
#[Unsafe]
#ETCD_FORCE_NEW_CLUSTER="false"
#
#[Version]
#ETCD_VERSION="false"
#ETCD_AUTO_COMPACTION_RETENTION="0"
#
#[Profiling]
#ETCD_ENABLE_PPROF="false"
#ETCD_METRICS="basic"
#
#[Auth]
#ETCD_AUTH_TOKEN="simple"

启动etcd

systemctl start etcd

设为开机自启动（可选）

systemctl enable etcd

查看状态，使用 systemctl status etcd， active (running)表示启动成功。或者使用 etcdctl cluster-health命令 is healthy表示成功，如下图所示。

安装、配置、启动Master

安装

[root@localhost ~]# yum install -y kubernetes-master

生成密钥（如果没有创建Pod会失败，报 No API token found）

openssl genrsa -out /etc/kubernetes/serviceaccount.key 2048

修改配置文件

[root@localhost ~]# vim /etc/kubernetes/apiserver

修改KUBE_API_ADDRESS、KUBE_API_ARGS

# The address on the local server to listen to.
KUBE_API_ADDRESS="--address=0.0.0.0"

# The port on the local server to listen on.
# KUBE_API_PORT="--port=8080"

# Port minions listen on
# KUBELET_PORT="--kubelet-port=10250"

# Comma separated list of nodes in the etcd cluster
KUBE_ETCD_SERVERS="--etcd-servers=http://127.0.0.1:2379"

# Address range to use for services
KUBE_SERVICE_ADDRESSES="--service-cluster-ip-range=10.254.0.0/16"

# default admission control policies
KUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission-control=NamespaceLifecycle,NamespaceExists,LimitRanger,SecurityContextDeny,ServiceAccount,ResourceQuota"

# Add your own!
 KUBE_API_ARGS="--service_account_key_file=/etc/kubernetes/serviceaccount.key"

修改kube-controller-manager配置文件vim /etc/kubernetes/controller-manager。

###
# The following values are used to configure the kubernetes controller-manager

# defaults from config and apiserver should be adequate

# Add your own!
KUBE_CONTROLLER_MANAGER_ARGS="--service_account_private_key_file=/etc/kubernetes/serviceaccount.key"

启动

[root@localhost ~]# systemctl start kube-apiserver
[root@localhost ~]# systemctl start kube-controller-manager
[root@localhost ~]# systemctl start kube-scheduler

开机自启动（可选）

[root@localhost ~]# systemctl enable kube-apiserver
[root@localhost ~]# systemctl enable kube-controller-manager
[root@localhost ~]# systemctl enable kube-scheduler

查看状态，使用以下命令。

systemctl status kube-scheduler
 systemctl status kube-apiserver
 systemctl status kube-controller-manager

结果如下表示启动成功。

安装、配置、启动Node

安装，容器我们选择使用Docker。

[root@localhost ~]# yum install  -y kubernetes-node  docker
 #安装完成后启动docker
 [root@localhost ~]# systemctl start docker

这里有3个配置文件， /etc/kubernetes/config、/etc/kubernetes/proxy、/etc/kubernetes/kubelet。
因为我们是单机，所以 /etc/kubernetes/config和/etc/kubernetes/kubelet可以不动，只修改/etc/kubernetes/proxy，修改后内容如下。

###
# kubernetes proxy config

# default config should be adequate

# Add your own!
KUBE_PROXY_ARGS="--bind-address=0.0.0.0"

启动

[root@localhost ~]# systemctl start kube-proxy
[root@localhost ~]# systemctl start kubelet

设置开机自启动（可选）

[root@localhost ~]# systemctl enable kube-proxy
[root@localhost ~]# systemctl enable kubelet

查看node是否启动成功。

[root@localhost ~]# kubectl get nodes
NAME        STATUS    AGE
127.0.0.1   Ready     7d

已经有1个node节点了。

测试验证

创建Deployment

测试我们的kubernetes是否搭建成功，就创建一个nginx的deployment试试。
新建nginx-deployment.yaml文件，内容如下。

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 3  # 3个副本
  template:
    metadata:
      labels:
          app: nginx
          track: stable
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9
        ports:
        - containerPort: 80

然后开始创建。

[root@localhost software]# kubectl apply -f nginx-deployment.yaml

使用 kubectl get deployment命令查看是否创建成功。
使用kubectl get pods查看pod信息。
使用 kubectl get pods -o wide查看详情。
我们现在可以通过curl命令访问下nginx服务，来验证服务是否启动成功，如下图所示。

测试结果3个服务都是访问成功的。

创建Service

我们知道，kubernetes是可以动态伸缩的，每当新的Pod创建时，IP是不一样的，我们肯定要给前台提供一个相对稳定的地址。这就需要Service（服务）了，它能自动发现，并将请求转发到对应Pod中。有点类似我们应用系统网关的概念了。
这里我们使用NodePort的方式创建Service。
新建nginx-service.yaml文件。内容如下。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service-nodeport
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - name: http
      port: 8000
      protocol: TCP
      targetPort: 80
  type: NodePort

开始创建

[root@localhost software]# kubectl apply -f nginx-service.yaml 
service "nginx-service-nodeport" created

查看服务

[root@localhost software]# kubectl get svc
NAME                              CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
kubernetes                        10.254.0.1      <none>        443/TCP          7d
nginx-service-nodeport            10.254.56.192   <nodes>       8000:31047/TCP   20s

然后我们可以使用curl命令， CLUSTER-IP + 端口访问。如下图所示。
Service会给我们做负载均衡，所以每次发起的请求，进入的可能不是同一个Pod。这里我没有该文件内容所以看不出来，有兴趣的可以自动登录到Pod修改下文件内容，就可以看到。

常见问题

创建Deployment后没有Pod（No API token found）。

问题原因就是 No API token found ，我们创建token就可以了。
生成密钥。

openssl genrsa -out /etc/kubernetes/serviceaccount.key 2048

修改/etc/kubernetes/apiserver内容，vim /etc/kubernetes/apiserver。

...省略...
 KUBE_API_ARGS="--service_account_key_file=/etc/kubernetes/serviceaccount.key"

修改kube-controller-manager配置文件vim /etc/kubernetes/controller-manager。

...省略...
 KUBE_CONTROLLER_MANAGER_ARGS="--service_account_private_key_file=/etc/kubernetes/serviceaccount.key"

重启服务

systemctl restart etcd kube-apiserver kube-controller-manager kube-scheduler

kubernetes pod一直是ContainerCreating,READY是0/1

具体异常

image pull failed for registry.access.redhat.com/rhel7/pod-infrastructure:latest, this may be because there are no credentials on this request.  details: (open /etc/docker/certs.d/registry.access.redhat.com/redhat-ca.crt: no such file or directory)

只要我们能生成/etc/rhsm/ca/redhat-uep.pem文件，问题也就迎刃而解了。
有的人用yum install *rhsm*解决了问题，但是在我的电脑上不行，所以下面是另一个方案。

1、下载python-rhsm-certificates-1.19.10-1.el7_4.x86_64.rpm文件

wget http://mirror.centos.org/centos/7/os/x86_64/Packages/python-rhsm-certificates-1.19.10-1.el7_4.x86_64.rpm

2、生成/etc/rhsm/ca/redhat-uep.pem文件

rpm2cpio python-rhsm-certificates-1.19.10-1.el7_4.x86_64.rpm | cpio -iv --to-stdout ./etc/rhsm/ca/redhat-uep.pem | tee /etc/rhsm/ca/redhat-uep.pem

再次拉取registry.access.redhat.com/rhel7/pod-infrastructure:latest，执行命令 docker pull registry.access.redhat.com/rhel7/pod-infrastructure:latest。

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