Kubernetes
Kubernetes是Google开源的一个容器编排引擎,它支持自动化部署、大规模可伸缩、应用容器化管理。在生产环境中部署一个应用程序时,通常要部署该应用的多个实例以便对应用请求进行负载均衡。
在Kubernetes中,我们可以创建多个容器,每个容器里面运行一个应用实例,然后通过内置的负载均衡策略,实现对这一组应用实例的管理、发现、访问,而这些细节都不需要运维人员去进行复杂的手工配置和处理。
节点
节点是Kubernetes中最小的计算硬件单元。它是集群中单个机器的表示。在大多数生产系统中,节点很可能是数据中心中的物理机器,或者是托管在像谷歌云平台这样的云供应商上的虚拟机。不过,不要让惯例限制了你的想象力,从理论上讲,你可以把任何东西做成一个结点。
把机器看作一个“节点”,可以让我们插入一个抽象层。现在,我们不必担心任何单个机器的独特特性,而是可以简单地将每台机器看作一组可以使用的CPU和RAM资源。这样,任何机器都可以替代Kubernetes集群中的任何其他机器。
Rancher
Rancher是一个开源的企业级容器管理平台。通过Rancher,企业再也不必自己使用一系列的开源软件去从头搭建容器服务平台。Rancher提供了在生产环境中使用的管理Docker和Kubernetes的全栈化容器部署与管理平台。
当我第一次开始我的Kubernetes之旅时,我一直在寻找一种设置本地部署环境的方式。很多人常常会使用minikube或microk8s,这两者非常适合新手在单节点集群环境下进行操作。但当我已经了解了基础知识之后,这两者显然不太够用,我需要进一步寻找能够运行本地多节点集群、与生产环境更相似的平台。为此,我查阅了许多参考资料,最后我找到了Rancher Server。接下来,我要介绍我是如何设置我的本地K8S多节点集群的。
准备master节点和worker节点的虚拟机
上图显示了集群的架构,一个master节点和3个worker节点。要尝试诸如使用ingress controller进行负载均衡、会话保持、host亲和性等跨节点功能,这是最低的配置。
Rancher Server的安装并不复杂,它被打包为一个docker镜像,并且可以作为一个容器运行。一个节点的基本配置是运行在Linux虚拟机上的docker CE 守护进程。在本例中,我选择使用Ubuntu 18.04 LTS(具体的节点要求请参考Rancher的官方文档:https://rancher.com/docs/rancher/v2.x/en/installation/requirements/ )。当我完成第一个VM设置时,我直接将其复制到另外三个中。如果你和我的操作一样,可以参考下方两个tips:
最终,4个节点都在我的电脑(i5,24G RAM)上启动,并分配以下资源。
Master节点(2 core、4G RAM、Ubuntu 18.04 + Docker CE 18.09) x 1
- Worker节点(2 core, 3G RAM, Ubuntu 18.04 + Docker CE 18.09) x 3
在master节点上启动Rancher server
sudo docker run --restart=unless-stopped \
-p 81:80 -p 444:443 rancher/rancher
以上命令可以启动Rancher server容器,并且将其运行在master节点上。默认状态下,nginx ingress controller会嵌入到worker节点中,并且绑定端口80和443。因此我将Rancger server发布到端口81和444或其他端口,以避免端口冲突。
完成Rancher server初始设置
首先,使用master节点IP地址和端口444启动Rancher server控制台,它会要求设置管理员密码。
接着,确认worker节点到达Rancher server的URL。这里为了方便我直接使用master节点IP地址作为URL。完成了初始设置后,Rancher server就可以添加新集群了。
创建一个新的K8S集群和master节点
因为我想要在本地虚拟机上运行K8S集群而不是在云端,所以选择“自定义”的选项(即上方说明为“ From my own existing nodes”),然后新集群的云提供商选项选为“None”。
在ubuntu虚拟机上复制并运行docker命令来启动master节点。一个master节点至少要有etcd和control,如果你打算创建一个单节点集群,需要选择所有3个角色并更改命令。
运行docker命令之后,新节点将显示在Rancher Server控制台上,配置这一节点需要花费一些时间,一旦配置完成,状态将变为active。
创建worker节点
对于worker节点,我们仅需要在节点选项选择“Worker”角色,然后在3个worker节点的Ubuntu虚拟机上复制并运行docker命令。
最后,在我的电脑上多节点集群已经准备就绪。
安装kubectl工具来管理新的K8S集群
新集群的Kubernetes版本时v1.14.6,你可以在上面的截图内看到。为了更好地将kubectl工具版本与集群匹配,在master节点上运行以下命令,以安装特定版本:
curl -LO https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/v1.14.6/bin/linux/amd64/kubectl
chmod +x ./kubectl
sudo mv ./kubectl /usr/local/bin/kubectl
Kubectl工具需要一个kubeconfig文件与集群连接,新集群地kubeconfig文件可以在Rancher Server的控制台中找到。
复制以上kubeconfig文件,并保存为~/.kube/config文件。随后kubectl就能够获取集群信息。