Kubernetes管理Docker集群之部署篇

  categories:资料  author:

摘要: 什么是Kubernetes? Kubernetes是Google开源的容器集群管理系统,实现基于Docker构建容器,利用Kubernetes能很方面管理多台Docker主机中的容器。 主要功能如下: 1)将多台Docker主机抽象为一个资源,以集群方式管理容器,包括任务调度、资源管理、弹性伸缩、滚动升级等功能。

什么是Kubernetes?

Kubernetes是Google开源的容器集群管理系统,实现基于Docker构建容器,利用Kubernetes能很方面管理多台Docker主机中的容器。

主要功能如下:

1)将多台Docker主机抽象为一个资源,以集群方式管理容器,包括任务调度、资源管理、弹性伸缩、滚动升级等功能。

2)使用编排系统(YAML File)快速构建容器集群,提供负载均衡,解决容器直接关联及通信问题

3)自动管理和修复容器,简单说,比如创建一个集群,里面有十个容器,如果某个容器异常关闭,那么,会尝试重启或重新分配容器,始终保证会有十个容器在运行,反而杀死多余的。

Kubernetes角色组成:

1)Pod

Pod是kubernetes的最小操作单元,一个Pod可以由一个或多个容器组成;

同一个Pod只能运行在同一个主机上,共享相同的volumes、network、namespace;

2)ReplicationController(RC)

RC用来管理Pod,一个RC可以由一个或多个Pod组成,在RC被创建后,系统会根据定义好的副本数来创建Pod数量。在运行过程中,如果Pod数量小于定义的,就会重启停止的或重新分配Pod,反之则杀死多余的。当然,也可以动态伸缩运行的Pods规模或熟悉。

RC通过label关联对应的Pods,在滚动升级中,RC采用一个一个替换要更新的整个Pods中的Pod。

3)Service

Service定义了一个Pod逻辑集合的抽象资源,Pod集合中的容器提供相同的功能。集合根据定义的Label和selector完成,当创建一个Service后,会分配一个Cluster IP,这个IP与定义的端口提供这个集合一个统一的访问接口,并且实现负载均衡。

4)Label

Label是用于区分Pod、Service、RC的key/value键值对;

Pod、Service、RC可以有多个label,但是每个label的key只能对应一个;

主要是将Service的请求通过lable转发给后端提供服务的Pod集合;

Kubernetes组件组成:

1)kubectl

客户端命令行工具,将接受的命令格式化后发送给kube-apiserver,作为整个系统的操作入口。

2)kube-apiserver

作为整个系统的控制入口,以REST API服务提供接口。

3)kube-controller-manager

用来执行整个系统中的后台任务,包括节点状态状况、Pod个数、Pods和Service的关联等。

4)kube-scheduler

负责节点资源管理,接受来自kube-apiserver创建Pods任务,并分配到某个节点。

5)etcd

负责节点间的服务发现和配置共享。

6)kube-proxy

运行在每个计算节点上,负责Pod网络代理。定时从etcd获取到service信息来做相应的策略。

7)kubelet

运行在每个计算节点上,作为agent,接受分配该节点的Pods任务及管理容器,周期性获取容器状态,反馈给kube-apiserver。

8)DNS

一个可选的DNS服务,用于为每个Service对象创建DNS记录,这样所有的Pod就可以通过DNS访问服务了。

基本部署步骤:

1)minion节点安装docker

2)minion节点配置跨主机容器通信

3)master节点部署并启动etcd、kube-apiserver、kube-controller-manager和kube-scheduler组件

4)minion节点部署并启动kubelet、kube-proxy组件

注意:如果minion主机没有安装docker,启动kubelet时会报如下错误:

1
2
3
W0116 23:36:24.205672    2589 server.go:585] Could not load kubeconfig file /var/lib/kubelet/kubeconfig: stat /var/lib/kubelet/kubeconfig: no such file or directory. Trying auth path instead.
W0116 23:36:24.205751    2589 server.go:547] Could not load kubernetes auth path /var/lib/kubelet/kubernetes_auth: stat /var/lib/kubelet/kubernetes_auth: no such file or directory. Continuing with defaults.
I0116 23:36:24.205817    2589 plugins.go:71] No cloud provider specified.

实验环境:

操作系统:ubuntu14.04_x64

master:192.168.18.15

minion01 : 192.168.18.16  容器网段:172.17.1.0/24

minion02 : 192.168.18.17  容器网段:172.17.2.0/24

wKiom1aeBGDDZK_fAABVqZ-V-uA059.png

wKioL1aeBJzh29xYAADZwzDJ9QA248.png

 

一、Minion节点安装Docker

1、添加docker源秘钥

$ sudo apt-key adv –keyserver hkp://pgp.mit.edu:80 –recv-keys 58118E89F3A912897C070ADBF76221572C52609D

2、添加docker源

注意:通过命令lsb_release -cs查看上面对应的版本,不要都添加上

$ sudo vi /etc/apt/sources.list.d/docker.list

# Ubuntu Precise

deb https://apt.dockerproject.org/repo ubuntu-precise main

# Ubuntu Trusty

deb https://apt.dockerproject.org/repo ubuntu-trusty main

# Ubuntu Vivid

deb https://apt.dockerproject.org/repo ubuntu-vivid main

# Ubuntu Wily

deb https://apt.dockerproject.org/repo ubuntu-wily main

3、更新索引

$ sudo apt-get update

4、安装docker

$ sudo apt-get install docker-engine -y

二、Minion节点配置跨主机容器互联(也可以使用自带的flannel组件)

由于docker自身还未支持跨主机容器通信,需要借助docker网络开源解决方案实现。这里利用OpenVSwich即开放式虚拟交换机实现容器跨主机通信。

什么是OpenVSwich?

OpenVSwich是一种开源软件,通过软件的方式实现二层交换机功能,专门管理多租赁云计算网络环境,提供虚拟网络中的访问策略、网络隔离、流量监控等。

既然是虚拟交换机,自然与传统的物理交换机有着相同的特性,操作中可以按照理解物理交换机的方式去操作,有助于对虚拟交换机的认识。

开始创建网络环境(两台宿主机做相同的操作,部分要适当修改,已注明):

1、安装openvswitch

$ sudo apt-get install openvswitch-switch bridge-utils

2、添加网桥obr0(理解为添加了一个交换机)

$ sudo ovs-vsctl add-br obr0

3、将gre0接口加入到网桥obr0, 远程IP写对端IP(创建一个GRE隧道并添加到网桥中)

$ sudo ovs-vsctl add-port obr0 gre0 — set Interface gre0 type=gre options:remote_ip=192.168.18.17

4、查看ovs信息

$ sudo ovs-vsctl show

4f080650-d408-457b-81bd-9de64d199120

Bridge “obr0″

Port “gre0″

Interface “gre0″

type: gre

options: {remote_ip=”192.168.18.17″}

Port “obr0″

Interface “obr0″

type: internal

ovs_version: “2.0.1”

5、添加docker网桥

$ sudo brctl addbr kbr0

6、将obr0网桥加入kbr0网桥,并启动

$ sudo brctl addif kbr0 obr0

$ sudo ip link set dev kbr0 up

7、查看网桥信息

$ sudo brctl show

bridge name     bridge id               STP enabled     interfaces

kbr0            8000.56d3df8c8e40       no              obr0

8、添加docker网桥配置信息(18.17宿主机按照这种方式配置自己)

$ vi /etc/network/interfaces

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
auto eth0
iface eth0 inet static
    address 192.168.18.16
    netmask 255.255.255.0
    gateway 192.168.18.1
    dns-nameservers 192.168.18.1
auto kbr0
iface kbr0 inet static        
    address 172.17.1.1
    netmask 255.255.255.0
    gateway 172.17.1.0
    bridge_ports obr0

9、删除默认docker网桥

$ sudo ip link set dev docker0 down

$ sudo ip link delete dev docker0

10、修改docker默认桥接网桥,并重启

$ sudo vi /etc/default/docker

DOCKER_OPTS=”-b=kbr0″

$ sudo service docker restart

11、关键一点,添加路由条目,否则无法通讯(同样在18.17上面这样添加路由,写对端IP)

# via从哪个网关出去,写对端IP。dev由哪个设备出去

$ sudo ip route add 172.17.2.0/24 via 192.168.18.17 dev eth0

跨主机容器互联配置完成,并可以相互通信,接下来部署kubernetes集群!

博客地址:http://lizhenliang.blog.51cto.com

先下载好相关的二进制包:

https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/v1.1.3/kubernetes.tar.gz

https://github.com/coreos/etcd/releases/download/v2.2.2/etcd-v2.2.2-linux-amd64.tar.gz

没有VPN的网友可以在这个地址下载:

etcd:http://pan.baidu.com/s/1c1wITMw

kubernetes:http://pan.baidu.com/s/1kUoxgYb

三、Master节点部署etcd、kube-apiserver、kube-controller-manager和kube-scheduler组件

1、部署与配置存储系统etcd

etcd是一个开源的用于配置共享和服务发现的高性能的键值存储系统。

# tar zxvf etcd-v2.2.2-linux-amd64.tar.gz

# cd etcd-v2.2.2-linux-amd64

注意:创建存放所有组件二进制文件目录,最好是/opt/bin目录,因为启动脚本里面写的就是这个目录。

# mkdir /opt/bin

# cp etcd etcdctl /opt/bin

配置etcd启动选项:

# vi /etc/default/etcd

ETCD_OPTS=”\

–listen-client-urls http://0.0.0.0:4001 \

–advertise-client-urls http://0.0.0.0:4001 \

–data-dir /var/lib/etcd/default.etcd”

选项说明:

–listen-peer-urls :etcd作为分布式节点通信端口,默认指定端口7001,我们这里做的是单节点,这个参数可以不写,需要知道的是v2版本中改变为2380,7001仍可用

–listen-client-urls :客户端操作etcd API的端口,默认指定端口4001,v2中改变为2379,在k8s中我们要使用4001端口

–data-dir :指定数据存放目录

–advertise-client-urls :作为分布式的客户端连接端口,如果不写这个参数会出现以下报错。

1
2
2016-01-15 16:04:20.469486 E | etcdmain: error verifying flags, -advertise-client-urls is required when -listen-client-urls is set explicitly. See 'etcd --help'.
2016-01-15 16:04:20.469717 E | etcdmain: When listening on specific address(es), this etcd process must advertise accessible url(s) to each connected client.

etcd服务配置好后先不启动,待会用下面kubernetes提供的启动脚本启动!~

2、启动etcd,部署并启动kube-apiserver、kube-scheduler和kube-controller-manager

# tar zxvf kubernetes.tar.gz

# cd kubernetes/server

# tar zxvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz

拷贝master端相关组件到/opt/bin目录:

# cd kubernetes/server/kubernetes/server/bin

# cp kube-apiserver kube-scheduler kube-controller-manager /opt/bin/

拷贝相关组件启动脚本到/etc/init.d目录:

# cd kubernetes/cluster/ubuntu/master/init_scripts

# cp etcd kube-* /etc/init.d/

配置apiserver启动选项:

# vi /etc/default/kube-apiserver

KUBE_APISERVER_OPTS=”\

–insecure-bind-address=0.0.0.0 \

–insecure-port=8080 \

–service-cluster-ip-range=10.0.0.0/16 \

–etcd_servers=http://127.0.0.1:4001 \

–logtostderr=true”

选项说明:

–insecure-bind-address:api监听地址

–insecure-port:api监听端口

–service-cluster-ip-range:上面说到service角色是定义集群中一个pod集合,这个pod中容器提供一种服务,当创建service时会分配一个CLUSTER_IP提供统一的访问入口,那么,这个选项就是指定分配的IP范围

–etcd_servers:指定etcd连接地址

配置controller-manager启动选项:

# vi /etc/default/kube-controller-manager

KUBE_CONTROLLER_MANAGER_OPTS=”\

–master=127.0.0.1:8080 \

–logtostderr=true”

配置scheduler启动选项:

# vi /etc/default/kube-scheduler

KUBE_SCHEDULER_OPTS=”\

–master=127.0.0.1:8080 \

–logtostderr=true”

配置完成后,启动组件:

1
2
3
4
5
# service etcd start
etcd start/running, process 30585
注意:如果etcd启动后进程不存在,尝试去掉/etc/init.d/etcd第64行的 >> $ETCD_LOGFILE 2>&1追加日志这部分再启动试试。
# service kube-apiserver start
 * Kube-Apiserver is managed via upstart, try using service kube-apiserver start

启动方式不对!为啥呢?

先看下/etcd/init.d/kube-apiserver脚本这段怎么执行的,可以看到两个条件都是成立的,当然会输出这句话了,看下其他启动脚本也一样,为啥etcd能启动呢?再看下/etcd/init.d/etcd的启动脚本,原来压根都没执行这个判断,难道是kubernetes官方漏写了?先不管了,其他脚本都也改为etcd这样吧!

wKioL1aeBPaTH9KzAAAsGqLW8dk695.png

wKiom1aeBLzAuaKsAAApq-4JYTY220.png

再启动就成功了,呵呵!

1
2
3
4
5
6
# service kube-apiserver start
 * Starting Kube-Apiserver: kube-apiserver               [ OK ]
# service kube-scheduler start
 * Starting Kube-Scheduler: kube-scheduler                      [ OK ] 
# service kube-controller-manager start
  * Starting Kube-Controller-Manager: kube-controller-manager     [ OK ]

可以通过etcdctl查看到etcd存储着关于集群的各种信息:

# /opt/bin/etcdctl ls /registry

/registry/controllers

/registry/pods

/registry/ranges

/registry/namespaces

/registry/services

/registry/serviceaccounts

/registry/events

/registry/minions

四、Minion节点部署并启动kubelet、kube-proxy组件

在master端将minion相关组件拷贝到minion:

# cd kubernetes/server/kubernetes/server/bin

# scp kubelet kube-proxy root@192.168.18.16:/opt/bin

# scp kubelet kube-proxy root@192.168.18.17:/opt/bin

注意:ubuntu默认禁止root远程登录,需要配置允许ssh登录,也可以先将二进制包拷贝到minion服务器能ssh登录的用户,然后再sudo移动到/opt/bin目录

拷贝相关组件启动脚本到/etc/init.d目录:

# cd kubernetes/cluster/ubuntu/minion/init_scripts

# scp kubelet kube-proxy root@192.168.18.16:/etc/init.d/

# scp kubelet kube-proxy root@192.168.18.17:/etc/init.d/

配置kubelet启动选项:

# vi /etc/default/kubelet

KUBELET_OPTS=”\

–address=0.0.0.0 \

–port=10250 \

–hostname_override=192.168.18.16 \

–api_servers=http://192.168.18.15:8080 \

–pod-infra-container-image=docker.io/kubernetes/pause:latest \

–logtostderr=true”

选项说明:

–hostname_override:在master端显示的节点名称,对应的minion主机修改对应的IP

–pod-infra-container-image:创建pod时下载镜像地址,默认是gcr.io/google_containers/pause:0.8.0,需要翻墙才能访问,所以指定了官方镜像下载源

配置kube-proxy启动选项:

# vi /etc/default/kube-proxy

KUBE_PROXY_OPTS=”\

–master=http://192.168.18.15:8080 \

–proxy-mode=iptables \

–logtostderr=true”

重要选项说明:–proxy-mode,代理模式,默认使用userspace,会如下报错,我们需要修改为iptables做网络转发

# tail /var/log/kube-proxy.log

1
2
3
4
5
E1230 19:33:33.171758   24488 server.go:357] Not trying iptables proxy: can't get Node "minion2": node "minion2" not found
E1230 19:33:33.203271   24488 proxier.go:193] Error removing pure-iptables proxy rule: error checking rule: exit status 2: iptables v1.4.21: Couldn't load target `KUBE-SERVICES':No such file or directory
Try `iptables -h' or 'iptables --help' for more information.
E1230 19:33:33.204572   24488 proxier.go:197] Error removing pure-iptables proxy rule: error checking rule: exit status 2: iptables v1.4.21: Couldn't load target `KUBE-SERVICES':No such file or directory
Try `iptables -h' or 'iptables --help' for more information.

配置完成后,启动组件:

1
2
3
4
# service kube-proxy start
 * Starting Kube-Proxy: kube-proxy                               [ OK ] 
# service kubelet start
 * Starting Kubelet: kubelet                                   [ OK ]

注意:启动之前为了避免出现启动方式不对,先修改下启动脚本中这段代码false来跳过。

wKioL1aeBTfgPEqHAAApSHaGYJo381.png

到这kubernetes就配置完了,查看下集群节点:

wKioL1aeBTjxhxViAAAsqlz8wN4588.png

pods是空的,还没有创建,接下来创建一个吧!

先设置下命令变量,方便使用:

# vi /etc/profile

export PATH=$PATH:/opt/bin

# source /etc/profile

命令启动一个nginx:

# kubectl run –image=nginx nginx-test

replicationcontroller “nginx-test” created

初次创建要下载镜像,需等待数分钟,查看集群pods:

# kubectl get pods

NAME                 READY     STATUS    RESTARTS   AGE

nginx-test-8p7it     1/1       Running   0          14s

yaml文件启动一个nginx:

wKioL1aeBW-CxO8lAABNa7dU0Q0883.png

READY是kebernetes检查服务健康状态,1表示服务可用。

查看下创建的nginx信息:

wKiom1aeBTbBxyUrAADMqcuFkLM171.png

知道了我们创建的pods分配到了18.17节点,也知道了容器的ip,那么,就到18.17节点上测试nginx服务有没有正常启动了!

wKioL1aeBXGjR51dAABRYIiwvnE695.png

至此,kubernetes集群就部署成功了,想了解更贴近业务系统使用,请继续关注!



快乐成长 每天进步一点点      京ICP备18032580号-1