Kubernetes，是一个全新的基于容器技术的分布式架构领先方案，是Google严格保密十几年的秘密武器--Borg系统的一个开源版本，于2014年9月发布第一个版本，2015年7月发布第一个正式版本。
Kubernetes的本质是一组服务器集群，它可以在集群的每个节点上运行特定的程序，来对节点中的容器进行管理。它的目的就是实现资源管理的自动化，主要提供了如下的功能：
自我修复：一旦某一个容器崩溃，能够在1秒左右迅速启动新的容器。
弹性伸缩：可以根据需要，自动对集群中正在运行的容器数量进行调整。
服务发现：服务可以通过自动发现的形式找到它所依赖的服务。
负载均衡：如果一个服务启动了多个容器，能够自动实现请求的负载均衡。
版本回退：如果发现新发布的程序版本有问题，可以立即回退到原来的版本。
存储编排：可以根据容器自身的需求自动创建存储卷。
一个Kubernetes集群主要由控制节点（master）、工作节点（node）构成，每个节点上都会安装不同的组件。
控制节点（master）：集群的控制平面，负责集群的决策。
API Server：集群操作的唯一入口，接收用户输入的命令，提供认证、授权、API注册和发现等机制。
Scheduler：负责集群资源调度，按照预定的调度策略将Pod调度到相应的node节点上。
ControllerManager：负责维护集群的状态，比如程序部署安排、故障检测、自动扩展和滚动更新等。
Etcd：负责存储集群中各种资源对象的信息。
工作节点（node）：集群的数据平面，负责为容器提供运行环境。
以部署一个Nginx服务器来说明Kubernetes系统各个组件间的调用关系。
? ①首先需要明确，一旦Kubernetes环境启动之后，master和node都会将自身的信息存储到ETCD数据库中。
? ②一个Nginx服务的安装请求首先会被发送到master节点上的API Server组件。
? ③API Server组件会调用Scheduler组件来决定到底应该把这个服务安装到那个node节点上。此时，它会从ETCD中读取各个node节点的信息，然后按照一定的算法进行选择，并将结果告知API Server。
? ④API Server调用Controller-Manager去调用Node节点安装Nginx服务。
? ⑤Kubelet接收到指令后，会通知Docker，然后由Docker来启动一个Nginx的Pod。Pod是Kubernetes的最小操作单元，容器必须跑在Pod中。
? ⑥一个Nginx服务就运行了，如果需要访问Nginx，就需要通过kube-proxy来对Pod产生访问的代理，这样，外界用户就可以访问集群中的Nginx服务了。
Kubernetes集群大致分为两类：一主多从和多主多从。
Kubernetes有多种部署方式，目前主流的方式有kubeadm、minikube、二进制包。
| 角色 | IP地址 | 操作系统 | 配置 |
|---|---|---|---|
| Master | 192.168.114.129 | Centos7.8+,基础设施服务器 | 2核CPU,2G内存，50G硬盘 |
| Node1 | 192.168.114.130 | Centos7.8+,基础设施服务器 | 2核CPU,2G内存，50G硬盘 |
| Node2 | 192.168.114.131 | Centos7.8+,基础设施服务器 | 2核CPU,2G内存，50G硬盘 |
注：无特别说明，三台机器一直执行相应的命令
检查操作系统的版本
cat /etc/redhat-release
CentOS Linux release 7.9.2009 (Core)
# 推荐使用7.5及以上版本
关闭防火墙和禁止防火墙开机启动
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
禁用iptables
systemctl stop iptables
systemctl disable iptables
禁用selinux
selinux时Linux系统的一个安全服务，在集群的安装过程中可能会遇到各种奇葩问题，所以选择关闭它 。
vim /etc/selinux/config
SELINUX=disabled
禁用swap分区
Swap分区在系统的物理内存不够用的时候，把硬盘内存中的一部分空间释放出来，以供当前运行的程序使用。那些被释放的空间可能来自一些很长时间没有什么操作的程序，这些被释放的空间被临时保存到Swap分区中，等到那些程序要运行时，再从Swap分区中恢复保存的数据到内存中。但是这样非常影响性能。
vim /etc/fstab
# 只需注释掉最后一句
#/dev/mapper/centos-swap swap swap defaults 0 0
配置域名解析
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.114.129 master
192.168.114.130 node1
192.168.114.131 node2
EOF
# 配置完成后，可以在三台机器上互相验证
ping master
ping node1
ping node2
时间同步
Kubernetes要求集群中的节点时间必须精确一致，所以在每个节点上添加时间同步 。（此处必须保证三台服务器的时间不然，不然会出现node连接不上master的情况）
yum install ntpdate -y
ntpdate time.windows.com
添加网桥过滤和地址转发
vim /etc/sysctl.d/kubernetes.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
# 加载使生效
sysctl -p
加载网桥过滤模块
modprobe br_netfilter
# 查看是否加载
lsmod | grep br_netfilter
> br_netfilter 22256 0
> bridge 151336 1 br_netfilter
配置ipvs功能
在Kubernetes中service有两种代理模型，一种是基于iptables的，一种是基于ipvs的两者比较的话，ipvs的性能明显要高一些，但是如果要使用它，需要手动载入ipvs模块。
# 安装ipset和ipvsadm
yum -y install ipset ipvsadm
# 添加需要加载的模块写入脚本文件
cat <<EOF> /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack_ipv4
EOF
# 为脚本文件添加执行权限
chmod +x /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
# 执行
/bin/bash /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules
# 查看对应模块是否加载成功
lsmod | grep -e ip_vs -e nf_conntrack_ipv4
> nf_conntrack_ipv4 15053 9
> nf_defrag_ipv4 12729 1 nf_conntrack_ipv4
> ip_vs_sh 12688 0
> ip_vs_wrr 12697 0
> ip_vs_rr 12600 0
> ip_vs 145458 6 ip_vs_rr,ip_vs_sh,ip_vs_wrr
> nf_conntrack 139264 7
>ip_vs,nf_nat,nf_nat_ipv4,xt_conntrack,nf_nat_masquerade_ipv4,nf_conntrack_netlink,nf_conntra> ck_ipv4
> libcrc32c 12644 4 xfs,ip_vs,nf_nat,nf_conntrack
重启时配置生效
reboot
检查selinux和swap是否生效
gentenforce # 检查selinux
> disable
free -m # 检查swap
total used free shared buff/cache available
Mem:3502 453 2180 11 869 2812
Swap:0 0 0
docker 安装
# 替换阿里源
yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
# 安装指定版本，必须指定--setopt=obsoletes=0,否则会自动安装更高版本
yum install --setopt=obsoletes=0 docker-ce-18.06.3.ce-3.el7 -y
# 设置docker加速器
sudo mkdir -p /etc/docker
# docker在默认情况下使用的Cgroup Driver为cgroupfs,而Kubernetes推荐使用systemd来代替cgroupfs
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-‘EOF‘
{
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
"registry-mirrors": ["https://isch1uhg.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
# 启动docker
ststemctl start docker
# 开机启动
systemctl enable docker
安装Kubernetes组件
# 由于Kubernetes的镜像在国外，速度比较慢，这里换成国内镜像源。
cat > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo << EOF
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=0
repo_gpgcheck=0
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF
# 由于版本更新频繁，这里指定版本号部署(1.18.0)
yum install -y kubelet-1.18.0 kubeadm-1.18.0 kubectl-1.18.0
# 为了实现Docker使用的cgroup drvier和kubelet使用的cgroup drver一致，建议修改"/etc/sysconfig/kubelet"文件的内容
vim /etc/sysconfig/kubelet
KUBELET_EXTRA_ARGS="--cgroup-driver=systemd"
KUBE_PROXY_MODE="ipvs"
# 设置为开机自启动即可，由于没有生成配置文件，集群初始化后自动启动
systemctl enable kubelet
部署Master节点（192.168.114.129）
此操作只需要在Master节点上操作。
# 由于默认拉取镜像地址k8s.gcr.io国内无法访问，这里需要指定阿里云镜像仓库地址
kubeadm init --apiserver-advertise-address=192.168.114.129 --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers --kubernetes-version v1.18.0 --service-cidr=10.96.0.0/12 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
# 看到Success等字样，以及提示加入master节点命令，说明master启动成功。
# 根据提示信息，在Master节点上使用Kubectl工具
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
## 补充
# 如要需要重启，则需要删除 $HOME/.kube/config
rm -rf $HOME/.kube/config
kubeadm reset
kubeadm init --apiserver-advertise-address=192.168.114.129 --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers --kubernetes-version v1.18.0 --service-cidr=10.96.0.0/12 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
部署Node节点
此处操作需要在两个Node上操作
# 根据Master节点提示信息，将Node加入Master
kubeadm join 192.168.37.128:6443 --token j068mm.zzc2tg40yrdh3dw9 --discovery-token-ca-cert-hash sha256:fda934d79defaca0416c232022ba1ad7057648ceeb173744faacd4e7555efcee
在Master上查看节点信息
kubectl get nodes
# 执行命令后，会发现STATUS显示NotReady,这是我们没有配置网络。节点间不能通信。
此处只需在Master上操作
Kubernetes支持多种网络插件，比如flannel、calico、canal等，任选一种即可，本次选择flannel 。
# 注意此处可能需要KX上网
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
# 查看部署CNO网络插件进度
kubectl get pods -n kube-system
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
coredns-7ff77c879f-8cjh4 1/1 Running 0 4h30m
coredns-7ff77c879f-96dh4 1/1 Running 0 4h30m
etcd-master 1/1 Running 0 4h30m
kube-apiserver-master 1/1 Running 0 4h30m
kube-controller-manager-master 1/1 Running 0 4h30m
kube-flannel-ds-4mj76 1/1 Running 0 3h22m
kube-flannel-ds-7tz4s 1/1 Running 0 3h22m
kube-flannel-ds-mnv66 1/1 Running 0 3h22m
kube-proxy-7pv69 1/1 Running 0 4h30m
kube-proxy-shv6g 1/1 Running 0 4h29m
kube-proxy-xhfj7 1/1 Running 0 4h29m
kube-scheduler-master 1/1 Running 0 4h30m
# 查看节点状态
kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
master Ready master 4h31m v1.18.0
node1 Ready <none> 4h30m v1.18.0
node2 Ready <none> 4h30m v1.18.0
# 查看集群健康状态
kubectl get cs
NAME STATUS MESSAGE ERROR
scheduler Healthy ok
controller-manager Healthy ok
etcd-0 Healthy {"health":"true"}
在Kubernetes集群中部署一个Nginx服务，测试集群是否正常工作。
# 创建Nginx
kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.14-alpine
# 暴露端口
kubectl expose deploy nginx --port=80 --target-port=80 --type=NodePort
# 查看服务
kubectl get svc
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 4h35m
nginx NodePort 10.107.20.43 <none> 80:30073/TCP 3h21m
# 访问测试(集群中任意一个地址都可以访问)
curl http://192.168.114.131:30073
原文：https://www.cnblogs.com/huiyichanmian/p/15092775.html