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什么是K8S？

一、K8S的核心功能

自动部署、扩展和管理容器化应用程序：K8S能够自动化地部署、扩展和管理容器化应用程序，简化运维工作。
服务发现与负载均衡：K8S提供了服务发现和负载均衡功能，使得用户无需修改应用程序即可使用这些机制。
存储编排：K8S能够自动挂载所选存储系统，包括本地存储，实现存储资源的灵活管理。
Secret和配置管理：K8S允许用户在不重建容器镜像的情况下更新应用配置和密钥，提高了敏感数据的安全性。
批量执行：除了服务之外，K8S还可以管理批处理和CI工作负载，在需要时替换掉失效的容器。

二、K8S的集群架构

K8S遵循主从架构模式，一个K8S集群由至少一个主节点（Master Node）和多个工作节点（Worker Node）组成。

主节点（Master Node）：负责集群的管理和调度。主节点包含API服务器、调度器、控制管理器和etcd（用于存储集群配置的键值数据库）等核心组件。
- API服务器：K8S的请求入口服务，负责接收来自UI界面或CLI命令行工具的请求，并根据请求通知其他组件执行操作。
- 调度器：负责选择最合适的Worker Node来部署Pod。
- 控制管理器：监控和调整在Worker Node上部署的服务的状态，确保服务的正常运行。
- etcd：存储K8S的关键配置和用户配置，只有API服务器具备读写权限。
工作节点（Worker Node）：运行实际的应用容器。每个工作节点都有Kubelet（与主节点通信的代理）、容器运行环境（如Docker或rkt）和kube-proxy（处理节点内部的网络通信）等组件。
- Kubelet：Worker Node的监视器，以及与Master Node的通讯器。它会定期向Master Node汇报自己Node上运行的服务的状态，并接受来自Master Node的指示采取调整措施。
- kube-proxy：K8S的网络代理，负责Node在K8S的网络通讯以及对外部网络流量的负载均衡。
- 容器运行环境：安装了容器化所需的软件环境，确保容器化程序能够运行。

三、K8S的设计理念

容错性：保证K8S系统稳定性和安全性的基础。
易扩展性：保证K8S对变更友好，可以快速迭代增加新功能的基础。

四、K8S的应用场景

K8S非常适用于各种应用和环境，从小型个人项目到大型企业级应用，尤其是当需要高可用性、扩展性和无缝的更新时。它支持声明式配置和自动化，使系统管理员和开发者可以更轻松地部署和管理应用。

综上所述，K8S是一个功能强大、灵活且易于扩展的容器编排平台，它能够帮助用户简化和自动化容器化应用程序的部署、扩展和管理。

K8S的部署

一.环境准备

我是用两台虚拟机(rhel9)，一台172.25.254.10用来部署加密认证仓库，另一台172.25.254.200用来登录这个仓库来上传镜像，然后进行docker部署。

二.部署docker

可查看下面博客

docker入门详解https://blog.csdn.net/HUHUD521/article/details/142664052

三.实战操作

1.所有节点设定docker的资源管理模式为systemd

[root@k8s-master ~]# vim /etc/docker/daemon.json{"registry-mirrors": ["https://reg.timinglee.org"],"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],"log-driver": "json-file","log-opts": {"max-size": "100m"},"storage-driver": "overlay2"}

2.所有阶段复制harbor仓库中的证书并启动docker

[root@k8s-master ~]# ls -l /etc/docker/certs.d/reg.timinglee.org/ca.crt
[root@k8s-master ~]# systemctl enable --now docker
[root@k8s-master ~]# docker login reg.timinglee.org[root@k8s-master ~]# docker infoClient: Docker Engine - CommunityVersion:    
27.1.2Context:    
defaultDebug Mode: falsePlugins:buildx: Docker Buildx (Docker Inc.)Version:  v0.16.2Path:     
/usr/libexec/docker/cli-plugins/docker-buildxcompose: Docker Compose (Docker Inc.)Version:  v2.29.1Path:     
Server:Containers: 0Running: 0Paused: 0Stopped: 0Images: 0Server Version: 27.1.2Storage Driver: overlay2Backing Filesystem: xfsSupports d_type: trueUsing metacopy: falseNative Overlay Diff: trueuserxattr: falseLogging Driver: json-fileCgroup Driver: systemd         
/usr/libexec/docker/cli-plugins/docker-compose#资源管理更改为systemdCgroup Version: 2Plugins:Volume: localNetwork: bridge host ipvlan macvlan null overlayLog: awslogs fluentd gcplogs gelf journald json-file local splunk syslogSwarm: inactive
Runtimes: io.containerd.runc.v2 runcDefault Runtime: runcInit Binary: docker-initcontainerd version: 8fc6bcff51318944179630522a095cc9dbf9f353runc version: v1.1.13-0-g58aa920init version: de40ad0Security Options:seccompProfile: builtincgroupnsKernel Version: 5.14.0-427.13.1.el9_4.x86_64Operating System: Red Hat Enterprise Linux 9.4 (Plow)OSType: linuxArchitecture: x86_64CPUs: 1Total Memory: 736.3MiBName: k8s-master.timinglee.orgID: f3c291bf-287d-4cf6-8e69-5f21c79fa7c6Docker Root Dir: /var/lib/dockerDebug Mode: falseExperimental: falseInsecure Registries:127.0.0.0/8Registry Mirrors:https://reg.westos.org/           
Live Restore Enabled: false

3.安装K8S部署工具

[root@k8s-master ~]# vim /etc/yum.repos.d/k8s.repo[k8s]name=k8sbaseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes-new/core/stable/v1.30/rpmgpgcheck=0
[root@k8s-master ~]# dnf install kubelet-1.30.0 kubeadm-1.30.0 kubectl-1.30.0 -y

4.设置kubectl命令补齐功能

[root@k8s-master ~]# dnf install bash-completion -y
[root@k8s-master ~]# echo "source <(kubectl completion bash)" >> ~/.bashrc
[root@k8s-master ~]# source  ~/.bashrc

5.在所节点安装cri-docker

k8s从1.24版本开始移除了dockershim，所以需要安装cri-docker插件才能使用docker 软件下载：软件下载https://github.com/Mirantis/cri-dockerd

 [root@k8s-master ~]# dnf install libcgroup-0.41-19.el8.x86_64.rpm \> cri-dockerd-0.3.14-3.el8.x86_64.rpm -y
[root@k8s-master ~]# vim /lib/systemd/system/cri-docker.service[Unit]Description=CRI Interface for Docker Application Container EngineDocumentation=https://docs.mirantis.comAfter=network-online.target firewalld.service docker.serviceWants=network-online.targetRequires=cri-docker.socket[Service]Type=notify#指定网络插件名称及基础容器镜像
ExecStart=/usr/bin/cri-dockerd --container-runtime-endpoint fd:// --network
plugin=cni --pod-infra-container-image=reg.timinglee.org/k8s/pause:3.9ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPIDTimeoutSec=0RestartSec=2Restart=always[root@k8s-master ~]# systemctl daemon-reload[root@k8s-master ~]# systemctl start cri-docker[root@k8s-master ~]# ll /var/run/cri-dockerd.socksrw-rw---- 1 root docker 0  8月 26 22:14 /var/run/cri-dockerd.sock       
dockerd的套接字文件

6.在master节点拉取K8S所需镜像


[root@k8s-master ~]# kubeadm config images pull \--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \--kubernetes-version v1.30.0 \--cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock
[root@k8s-master ~]# docker images | awk '/google/{ print $1":"$2}' \
| awk -F "/" '{system("docker tag "$0" reg.timinglee.org/k8s/"$3)}'
[root@k8s-master ~]# docker images  | awk '/k8s/{system("docker push "$1":"$2)}'

7.集群初始化

#启动kubelet服务
[root@k8s-master ~]# systemctl status kubelet.service#执行初始化命令
[root@k8s-master ~]# kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \--image-repository reg.timinglee.org/k8s \--kubernetes-version v1.30.0 \--cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock#指定集群配置文件变量
[root@k8s-master ~]# echo "export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf" >> 
~/.bash_profile#当前节点没有就绪，因为还没有安装网络插件，容器没有运行
[root@k8s-master ~]# kubectl get nodeNAME                       
STATUS     
k8s-master.timinglee.org   
NotReady   
ROLES           
root@k8s-master ~]# kubectl get pod -ANAMESPACE     
NAME                                               
RESTARTS   
kube-system   
0          
kube-system   
0          
kube-system   
0          
kube-system   
0          
kube-system   
0          
AGEcoredns-647dc95897-2sgn8                           
6m13s6m13scoredns-647dc95897-bvtxb                           
control-plane   
etcd-k8s-master.timinglee.org                      
6m29skube-apiserver-k8s-master.timinglee.org            
6m30sAGE     
4m25s   
kube-controller-manager-k8s-master.timinglee.org   
VERSIONv1.30.0READY   
0/1     
0/1     
1/1     
1/1     
1/1     
STATUS    
Pending 
Pending 
Running 
Running 
Running 
6m29s
kube-system   
0          
kube-system   
0          
kube-proxy-fq85m                                   
6m14s1/1     
Running 
kube-scheduler-k8s-master.timinglee.org            
6m29sNote
在此阶段如果生成的集群token找不到了可以重新生成
1/1     
Running 
[root@k8s-master ~]#   kubeadm token create --print-join-commandkubeadm join 172.25.254.100:6443 --token 5hwptm.zwn7epa6pvatbpwf --discovery
token-ca-cert-hash 
sha256:52f1a83b70ffc8744db5570288ab51987ef2b563bf906ba4244a300f61e9db23

8.安装flannel网络插件

官方下载https://github.com/flannel-io/flannel

 #下载flannel的yaml部署文件
[root@k8s-master ~]# wget https://github.com/flannel
io/flannel/releases/latest/download/kube-flannel.yml#下载镜像：
[root@k8s-master ~]# docker pull docker.io/flannel/flannel:v0.25.5[root@k8s-master ~]# docekr docker.io/flannel/flannel-cni-plugin:v1.5.1-flannel1#上传镜像到仓库
[root@k8s-master ~]# docker tag flannel/flannel:v0.25.5 \reg.timinglee.org/flannel/flannel:v0.25.5[root@k8s-master ~]# docker push reg.timinglee.org/flannel/flannel:v0.25.5[root@k8s-master ~]# docker tag flannel/flannel-cni-plugin:v1.5.1-flannel1 \reg.timinglee.org/flannel/flannel-cni-plugin:v1.5.1-flannel1[root@k8s-master ~]# docker push reg.timinglee.org/flannel/flannel-cni
plugin:v1.5.1-flannel1#编辑kube-flannel.yml 修改镜像下载位置
[root@k8s-master ~]# vim kube-flannel.yml173:        
184:        
#需要修改以下几行
[root@k8s-master ~]# grep -n image kube-flannel.yml146:        
image: reg.timinglee.org/flannel/flannel:v0.25.5image: reg.timinglee.org/flannel/flannel-cni-plugin:v1.5.1-flannel1image: reg.timinglee.org/flannel/flannel:v0.25.5#安装flannel网络插件
[root@k8s-master ~]# kubectl apply -f kube-flannel.yml