Kubernetes的基本概念与安装

Kubernetes 是一个开源的容器编排平台，用于自动化应用程序的部署、扩展和管理。它由 Google 设计并捐赠给了 Cloud Native Computing Foundation，现在已经成为云原生技术的事实标准。

1. Kubernetes 的基本概念

1.1_Pods

Pod 是 Kubernetes 的基本工作单元，它代表一个运行在集群中的应用程序实例。Pod 可以包含一个或多个容器，这些容器共享相同的存储和网络资源。

1.2 Nodes

Node 是 Kubernetes 集群中的服务器，可以是物理服务器或虚拟机。每个 Node 都运行着 Kubernetes 的代理服务，负责管理 Pod 的生命周期。

1.3 Deployments

Deployment 是一个声明式配置，用于定义应用程序的期望状态。Kubernetes 会根据 Deployment 的定义来创建或更新 Pod。

1.4 Services

Service 是一个抽象，它定义了 Pod 的逻辑分组和访问策略。Service 可以将流量路由到 Pod，并提供负载均衡功能。

1.5 Namespaces

Namespace 是 Kubernetes 集群中的一个虚拟隔离空间，用于区分不同的资源组。通过 Namespace，可以将集群资源划分为多个逻辑分区，以便更好地管理和组织。

2. Kubernetes 的安装

2.1 集群规划

在安装 Kubernetes 之前，需要规划集群的规模和配置。以下是一个示例集群规划：

Master 节点: 1 台，至少 2 核 CPU，4 GB 内存，50 GB 硬盘
Worker 节点: 3 台，每台至少 2 核 CPU，4 GB 内存，50 GB 硬盘

2.2 使用 kubeadm 安装

kubeadm 是 Kubernetes 官方提供的集群管理工具，它可以简化集群的创建和初始化过程。

步骤 1: 安装 kubeadm、kubelet 和 kubectl

在所有 Node 上安装 kubeadm、kubelet 和 kubectl：

对于 Ubuntu:

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl
curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
echo "deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | sudo tee -a /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl

对于 CentOS:

cat <<EOF | sudo tee /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://packages.cloud.google.com/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://packages.cloud.google.com/yum/doc/yum-key.gpg https://packages.cloud.google.com/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

sudo yum install -y kubelet kubeadm kubectl --disableexcludes=kubernetes

步骤 2: 初始化 Master 节点

在 Master 节点上运行 kubeadm init 命令：

sudo kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

步骤 3: 配置 kubeconfig

将 kubeconfig 文件复制到每个 Node 的 /etc/kubernetes/admin.conf：

mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

步骤 4: 安装 Pod 网络插件

选择并安装一个 Pod 网络插件，例如 Calico：

kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml

步骤 5: 加入 Worker 节点

在每个 Worker 节点上运行由 kubeadm init 命令输出的 join 命令：

sudo kubeadm join <master-ip>:<master-port> --token <token> --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash>

2.3 验证安装

使用 kubectl 命令检查集群状态：

kubectl get nodes
kubectl get pods --all-namespaces

3. 总结

Kubernetes 是一个强大的容器编排平台，它可以帮助我们自动化应用程序的部署、扩展和管理。通过理解 Kubernetes 的基本概念和安装步骤，我们可以开始使用 Kubernetes 来部署和管理我们的应用程序。