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：

• 安装指定版本Docker：https://docs.docker.com/install/linux/docker-ce/ubuntu/

• Clone虚拟机之后，更改Ubuntu主机名：https://linuxize.com/post/how-to-change-hostname-on-ubuntu-18-04/
   

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。