Kubernetes -K8S安装部署及SpringCloud应用

2023-10-31

k set image deploy kubia nodejs=luksa/kubia:v2

一.Kubernetes - 一键安装Kubernetes集群

集群方案

 使用三台物理机或VMware虚拟机来搭建集群环境,一台主控服务器,两台工作节点服务器。

如果资源有限也可以去掉一个工作节点,使用两台服务器。

一,集群安装准备

kubeasz项目(https://github.com/easzlab/kubeasz)极大的简化了k8s集群的安装过程,他提供的工具可以轻松安装和管理k8s集群。

主控服务器

先准备主控服务器

调整 VMware 虚拟机的内存和 cpu:

 

 

下载离线文件,安装Docker

在主控服务器上下载安装环境初始化脚本工具 ezdown

export release=3.1.0

curl -C- -fLO --retry 3 https://github.com/easzlab/kubeasz/releases/download/${release}/ezdown

chmod +x ./ezdown

ls -l

使用工具脚本下载离线文件,并安装Docker

默认下载最新推荐k8s/docker等版本(更多关于ezdown的参数,运行./ezdown 查看)

./ezdown -D

 导入 docker 镜像,后面使用这些镜像用来测试 k8s:

docker load -i images.gz

docker images

 

可选下载离线系统包 (适用于无法使用yum/apt仓库情形)

./ezdown -P

上述脚本运行成功后,所有文件(kubeasz代码、二进制、离线镜像)均已整理好放入目录/etc/kubeasz

/etc/kubeasz 				包含 kubeasz 版本为 ${release} 的发布代码
/etc/kubeasz/bin 			包含 k8s/etcd/docker/cni 等二进制文件
/etc/kubeasz/down 			包含集群安装时需要的离线容器镜像
/etc/kubeasz/down/packages 	包含集群安装时需要的系统基础软件

安装 python、pip、ansible

ansible 是新出现的自动化运维工具,基于Python开发,集合了众多运维工具(puppet、cfengine、chef、func、fabric)的优点,实现了批量系统配置、批量程序部署、批量运行命令等功能。

kubeasz 使用 ansible 来自动安装配置集群,所以这里先要安装 ansible

yum install python -y

curl -O https://bootstrap.pypa.io/pip/2.7/get-pip.py

python get-pip.py

python -m pip install --upgrade "pip < 21.0"

pip install ansible -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/

工作节点

在工作节点服务器上重复以上所有操作。

如果使用 VMware 虚拟机,只需要从第一台服务器克隆即可。

二,配置集群安装环境

启动 kubeasz 容器

./ezdown -S

 

设置参数允许离线安装

sed -i 's/^INSTALL_SOURCE.*$/INSTALL_SOURCE: "offline"/g' /etc/kubeasz/example/config.yml 

配置免密登录其他服务器

ssh-keygen -t rsa -b 2048 -N '' -f ~/.ssh/id_rsa

ssh-copy-id 192.168.64.191

ssh-copy-id 192.168.64.192

ssh-copy-id 192.168.64.193

创建集群配置

cd /etc/kubeasz

chmod +x ezctl

./ezctl new cs1

 

配置服务器地址

vim /etc/kubeasz/clusters/cs1/hosts

 

如果内存有限, 可以只部署两台服务器进行测试

  • 主服务器既作为控制节点, 又作为工作节点
  • 减少etcd服务数量

 执行一键安装

cd /etc/kubeasz

./ezctl setup cs1 all

设置 kubectl 命令的别名

# 设置 kubectl 命令别名 k
echo "alias k='kubectl'" >> ~/.bashrc

# 使设置生效
source ~/.bashrc

安装kubernetes集群

kubernetes的安装过程极其复杂,对Linux运维不熟悉的情况下安装kubernetes极为困难,再加上国内无法访问google服务器,我们安装k8s就更加困难

kubeasz项目(GitHub - easzlab/kubeasz: 使用Ansible脚本安装K8S集群,介绍组件交互原理,方便直接,不受国内网络环境影响)极大的简化了k8s集群的安装过程,使我们可以离线一键安装k8s集群

准备第一台虚拟机

设置虚拟机cpu

 

上传离线安装文件

  • ansible目录上传到/etc/目录下

  • easzup上传到/root目录下

准备离线安装环境

在CentOS7虚拟机中执行下面操作

cd ~/

# 下载 kubeasz 的自动化安装脚本文件: easzup,如果已经上传过此文件,则不必执行这一步
export release=2.2.0
curl -C- -fLO --retry 3 https://github.com/easzlab/kubeasz/releases/download/${release}/easzup

# 对easzup文件设置执行权限
chmod +x ./easzup

# 下载离线安装文件,并安装配置docker,
# 如果离线文件已经存在则不会重复下载,
# 离线安装文件存放路径: /etc/ansible
./easzup -D

验证Docker系统服务:

docker version

 


# 启动kubeasz工具使用的临时容器
./easzup -S

查看临时容器:

docker ps




# 进入该容器
docker exec -it kubeasz sh

# 下面命令在容器内执行
# 配置离线安装
cd /etc/ansible
sed -i 's/^INSTALL_SOURCE.*$/INSTALL_SOURCE: "offline"/g' roles/chrony/defaults/main.yml
sed -i 's/^INSTALL_SOURCE.*$/INSTALL_SOURCE: "offline"/g' roles/ex-lb/defaults/main.yml
sed -i 's/^INSTALL_SOURCE.*$/INSTALL_SOURCE: "offline"/g' roles/kube-node/defaults/main.yml
sed -i 's/^INSTALL_SOURCE.*$/INSTALL_SOURCE: "offline"/g' roles/prepare/defaults/main.yml
exit

# 安装 python,已安装则忽略这一步
yum install python -y

 

导入镜像

为了节省时间,后面课程中使用的docker镜像不用再花时间从网络下载

将课前资料中 images.gz 中的镜像导入 docker

docker load -i images.gz

准备三台服务器

准备三台服务器,一台master,两台工作节点,他们的ip地址可以用任意的地址,最好设置为固定ip

下面测试中使用的ip为:

  • 192.168.64.191
  • 192.168.64.192
  • 192.168.64.193

从第一台虚拟机克隆两台虚拟机

这三台虚拟机,第一台虚拟机作为master,另两台作为工作节点 

在master上继续配置安装环境

# 安装pip,已安装则忽略这一步
wget -O /etc/yum.repos.d/epel-7.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo
yum install git python-pip -y

# pip安装ansible(国内如果安装太慢可以直接用pip阿里云加速),已安装则忽略这一步
pip install pip --upgrade -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
pip install ansible==2.6.12 netaddr==0.7.19 -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/

# 在ansible控制端配置免密码登陆其他节点服务器
ssh-keygen -t ed25519 -N '' -f ~/.ssh/id_ed25519

# 公钥复制到所有节点,包括master自己
# 按提示输入yes和root管理员的密码
ssh-copy-id 192.168.64.191

ssh-copy-id 192.168.64.192

ssh-copy-id 192.168.64.193

配置集群服务器的ip

cd /etc/ansible && cp example/hosts.multi-node hosts && vim hosts

 

如果内存有限, 可以只部署两台服务器进行测试

  • 主服务器既作为控制节点, 又作为工作节点
  • 减少etcd服务数量
    两台服务器
# 检查集群主机状态
ansible all -m ping

 

一键安装k8s集群

安装步骤非常多,时间较长,耐心等待安装完成

cd /etc/ansible
ansible-playbook 90.setup.yml

设置kubectl命令别名

# 设置 kubectl 命令别名 k
echo "alias k='kubectl'" >> ~/.bashrc

# 使设置生效
source ~/.bashrc

配置自动补全

yum install -y bash-completion

source <(kubectl completion bash)

echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bashrc

source ~/.bashrc

验证安装

k get cs
---------------------------------------------------------
NAME                 STATUS    MESSAGE             ERROR
etcd-1               Healthy   {"health":"true"}   
scheduler            Healthy   ok                  
controller-manager   Healthy   ok                  
etcd-2               Healthy   {"health":"true"}   
etcd-0               Healthy   {"health":"true"}   

k get node
---------------------------------------------------------------------
NAME             STATUS                     ROLES    AGE     VERSION
192.168.64.191   Ready,SchedulingDisabled   master   5d23h   v1.15.2
192.168.64.192   Ready                      node     5d23h   v1.15.2
192.168.64.193   Ready                      node     5d23h   v1.15.2

初步尝试 kubernetes

kubectl run 命令是最简单的部署引用的方式,它自动创建必要组件,这样,我们就先不必深入了解每个组件的结构

使用 ReplicationController 和 pod 部署应用

Pod是用来封装Docker容器的对象,它具有自己的虚拟环境(端口, 环境变量等),一个Pod可以封装多个Docker容器.

RC是用来自动控制Pod部署的工具,它可以自动启停Pod,对Pod进行自动伸缩.

下面我们用命令部署一个RC

cd ~/

k run \
    --image=luksa/kubia \
    --port=8080 \
    --generator=run/v1 kubia

k get rc
---------------------------------------
NAME    DESIRED   CURRENT   READY   AGE
kubia   1         1         1       24s

k get pods
----------------------------------------------
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kubia-9z6kt   1/1     Running   0          28s

 

kubectl run 几个参数的含义

  • --image=luksa/kubia
    • 镜像名称
  • --port=8080
    • pod 对外暴露的端口
  • --generator=run/v1 kubia
    • 创建一个ReplicationController

使用 service 对外暴露 pod

k expose \
    rc kubia \
    --type=NodePort \
    --name kubia-http

k get svc
------------------------------------------------------------------------------
NAME         TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
kubia-http   NodePort    10.68.194.195   <none>        8080:20916/TCP   4s

 

这里创建了一个 service 组件,用来对外暴露pod访问,在所有节点服务器上,暴露了20916端口,通过此端口,可以访问指定pod的8080端口

访问以下节点服务器的20916端口,都可以访问该应用

注意: 要把端口修改成你生成的随机端口

  • http://192.168.64.191:20916/
  • http://192.168.64.192:20916/
  • http://192.168.64.193:20916/

pod自动伸缩

k8s对应用部署节点的自动伸缩能力非常强,只需要指定需要运行多少个pod,k8s就可以完成pod的自动伸缩

# 将pod数量增加到3个
k scale rc kubia --replicas=3

k get po -o wide
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE             NOMINATED NODE   READINESS GATES
kubia-q7bg5   1/1     Running   0          10s   172.20.3.29   192.168.64.193   <none>           <none>
kubia-qkcqh   1/1     Running   0          10s   172.20.2.30   192.168.64.192   <none>           <none>
kubia-zlmsn   1/1     Running   0          16m   172.20.3.28   192.168.64.193   <none>           <none>


# 将pod数量减少到1个
k scale rc kubia --replicas=1

# k8s会自动停止两个pod,最终pod列表中会只有一个pod
k get po -o wide
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
NAME          READY   STATUS        RESTARTS   AGE    IP            NODE             NOMINATED NODE   READINESS GATES
kubia-q7bg5   1/1     Terminating   0          6m1s   172.20.3.29   192.168.64.193   <none>           <none>
kubia-qkcqh   1/1     Terminating   0          6m1s   172.20.2.30   192.168.64.192   <none>           <none>
kubia-zlmsn   1/1     Running       0          22m    172.20.3.28   192.168.64.193   <none>           <none>

pod

使用部署文件手动部署pod

创建kubia-manual.yml部署文件

cat <<EOF > kubia-manual.yml 
apiVersion: v1               # k8s api版本
kind: Pod                    # 该部署文件用来创建pod资源
metadata:                
  name: kubia-manual         # pod名称前缀,后面会追加随机字符串
spec:
  containers:                # 对pod中容器的配置
  - image: luksa/kubia       # 镜像名
    imagePullPolicy: Never
    name: kubia              # 容器名
    ports:
    - containerPort: 8080    # 容器暴露的端口
      protocol: TCP
EOF

使用部署文件创建pod

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