K8S基础概念和环境搭建

K8S的基础概念

1. 什么是K8S

K8S的全称是Kubernetes

K8S是一个开源的容器编排平台，用于自动化部署、扩缩、管理容器化应用程序。

2. 集群和节点

集群：K8S将多个机器统筹和管理起来，彼此保持通讯，这样的关系称之为集群。

节点：集群中的机器称之为节点，在集群中至少存在一个节点。

3. 控制面和普通节点

集群中的机器分为2种角色：

控制面：负责调度

普通节点：负责干活（运行容器）

        - 容器以Pod为单位，在普通节点中运行

        - 同一个Pod中的所有容器，在同一个节点中运行

通常情况下，要避免同一个机器，边干活，边调度。

所以负责调度的机器不会再负责干活，也就是说一个集群中至少要存在两个节点（一个调度、一个干活）

但是如果负责干活的机器只有一个，若该机器出现了故障，就没有机器可以干活了。

所以理想的情况下，至少要存在两个不同的干活节点，也就是在K8S集群中存在3个节点（一个调度、两个干活）

4. K8S组件

在控制面中包含如下组件：

1. API Server：

        - 核心组件之一，为集群各类资源提高同一个的接口（HTTP REST）

2. etcd：

        - 分布式（K-V）数据库，特点：高一致性，高可用（容错好）

        - redis也是分布式（K-V）数据库，特点：读写性能好，但是并不符合K8S的需要

3. kube-scheduler：

        - 监听新Pod创建需求，为其分配合适工作节点

        - 考虑Pod的资源需求、调整条件、负载状况等，尽量选出合适的工作节点

4. kube-controller-mange：

        - 包含多个不同的“控制器”的管理器

        - 可用创建、管理、监视“控制器”的工作情况

5. cloud-controller-mange：

        - 创建、管理、监视“云服务”的工作情况

在工作节点中包含如下组件：

1. kubelet：

        - 接收、执行、监控、反馈来自控制面的调度（Pod）

        - 上报节点自身状态

2. kuke-proxy：

        - 为Serive提供网络入口，提供负载均衡，调整网路规则

3. 容器运行时

        - 比如 docker、containerd

5. K8S API

K8S API 是控制面中【API-Server】组件 提供的 HTTP API

K8S API 供用户、集群中不同的部分、集群外不同的组件，相互通信

用户对集群的管理、配置、调度等操，背后都是通过K8S API实现的

搭建K8S开发测试环境

所需一个Ubuntu+Docker的云服务器，内存建议在4G及以上

此处搭建环境的方法是：minikube

其他的搭建方法：Microk8S、K3S等

1. 安装minikube

下载：

curl -LO https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64

安装：

sudo install minikube-linux-amd64 /usr/local/bin/minikube

查看是否安装成功：

minikube

2. 启动minikube

minikube start

 出现类似下图的内容就代表安装成功了 

 

在执行minikube过程中如果出现镜像下载失败的问题，可以详见我的另一篇文章： 

minikube start下载镜像失败-CSDN博客

3. 执行kubectl

minikube kubectl

执行结果可以参考下面的内容 

ubuntu@VM-20-9-ubuntu:~$ minikube kubectl
kubectl controls the Kubernetes cluster manager.Find more information at: https://kubernetes.io/docs/reference/kubectl/Basic Commands (Beginner):create          Create a resource from a file or from stdinexpose          Take a replication controller, service, deployment or pod and expose it as a new Kubernetes servicerun             Run a particular image on the clusterset             Set specific features on objectsBasic Commands (Intermediate):explain         Get documentation for a resourceget             Display one or many resourcesedit            Edit a resource on the serverdelete          Delete resources by file names, stdin, resources and names, or by resources and label selectorDeploy Commands:rollout         Manage the rollout of a resourcescale           Set a new size for a deployment, replica set, or replication controllerautoscale       Auto-scale a deployment, replica set, stateful set, or replication controllerCluster Management Commands:certificate     Modify certificate resourcescluster-info    Display cluster informationtop             Display resource (CPU/memory) usagecordon          Mark node as unschedulableuncordon        Mark node as schedulabledrain           Drain node in preparation for maintenancetaint           Update the taints on one or more nodesTroubleshooting and Debugging Commands:describe        Show details of a specific resource or group of resourceslogs            Print the logs for a container in a podattach          Attach to a running containerexec            Execute a command in a containerport-forward    Forward one or more local ports to a podproxy           Run a proxy to the Kubernetes API servercp              Copy files and directories to and from containersauth            Inspect authorizationdebug           Create debugging sessions for troubleshooting workloads and nodesevents          List eventsAdvanced Commands:diff            Diff the live version against a would-be applied versionapply           Apply a configuration to a resource by file name or stdinpatch           Update fields of a resourcereplace         Replace a resource by file name or stdinwait            Experimental: Wait for a specific condition on one or many resourceskustomize       Build a kustomization target from a directory or URLSettings Commands:label           Update the labels on a resourceannotate        Update the annotations on a resourcecompletion      Output shell completion code for the specified shell (bash, zsh, fish, or powershell)Subcommands provided by plugins:Other Commands:api-resources   Print the supported API resources on the serverapi-versions    Print the supported API versions on the server, in the form of "group/version"config          Modify kubeconfig filesplugin          Provides utilities for interacting with pluginsversion         Print the client and server version informationUsage:kubectl [flags] [options]Use "kubectl <command> --help" for more information about a given command.
Use "kubectl options" for a list of global command-line options (applies to all commands).

 创建别名

alias kubectl="minikube kubectl --"

4. 测试环境是否搭建成功

我们可以通过如下命令，测试环境是否搭建成功

kubectl get pod -A
或者
minikube kubectl -- get pod -A