介绍 Kubernetes

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Kubernetes，通常简称为 K8s，是一个开源平台，旨在自动化应用程序容器的部署、扩展和操作。它提供了一个框架，使您能够灵活地运行分布式系统。Kubernetes 管理您的应用程序基于集群上可用资源的工作，优化负载分配，并管理故障恢复。

准备工作

在 Linux 上开始安装 Kubernetes 之前，请确保您具备以下准备条件：

• 拥有一个用户账户具有 sudo 权限的 Linux 系统。
• 了解基本的 Linux 命令行使用方法。
• 基本设置的最低资源要求：至少 2GB RAM 和 2 个 CPU。
• 稳定的互联网连接以下载所需的软件包。

设置 Docker

Docker 是 Kubernetes 用于管理容器的运行时。它构成了 Kubernetes 工作的基础。按照以下步骤在 Linux 系统上安装 Docker：

1. 首先，更新您的软件包列表：

sudo apt-get update

2. 为 Docker 安装所需的先决条件软件包：

sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common

3. 添加 Docker 的 GPG 密钥以确保 Docker 包的真实性：

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

4. 将 Docker 仓库添加到您的源列表中：

sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/$(lsb_release -cs) stable"

5. 重新更新包数据库，并安装 Docker：

sudo apt-get update sudo apt-get install docker-ce

6. 确保 Docker 正在运行：

sudo systemctl start docker sudo systemctl enable docker

通过检查版本验证 Docker 安装：

docker --version

安装 Kubernetes 组件

步骤 1：添加 Kubernetes 仓库

要安装 Kubernetes，您需要将其官方仓库添加到您的包管理器中：

1. 导入 Google Cloud 的公共 GPG 密钥：

curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -

2. 将 Kubernetes 仓库添加到源列表中：

echo "deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list

步骤 2：安装 kubelet、kubeadm 和 kubectl

Kubernetes 的三个基本组件是 kubelet、kubeadm 和 kubectl。以下是安装方法：

1. 更新包列表：

sudo apt-get update

2. 安装组件：

sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl

3. 通过锁定版本防止包被自动更新：

sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

配置 Kubernetes

安装 Kubernetes 后，是时候适当配置系统：

步骤 3：禁用交换分区

Kubernetes 在启用交换分区时无法工作。使用以下命令禁用系统上的 swap：

sudo swapoff -a

为了在重启时持久化更改，请在 /etc/fstab 中评论掉 swap 行。

步骤 4：网络设置

确保正确配置以下网络设置：

1. 通过设置 net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1 启用 IP 转发：

sudo sysctl net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1

2. 通过运行 sysctl -p 验证设置。

步骤 5：使用 kubeadm 初始化 Kubernetes

我们使用 kubeadm 来设置一个主节点 - 您的 Kubernetes 集群的控制平面：

1. 运行 kubeadm init 以初始化环境：

sudo kubeadm init

2. 按照输出指示设置 kubectl 配置。通常包括：

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

3. 如果使用 root，则将 $HOME 替换为 /root 或 /home/<your-username>。

步骤 6：设置 Pod 网络

安装 Pod 网络插件以允许 pod 之间进行通信。以下是使用 Flannel 的示例：

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

检查节点状态：

kubectl get nodes

管理您的 Kubernetes 集群

步骤 7：部署应用程序

部署第一个应用程序很简单。让我们部署一个简单的 nginx 服务器：

kubectl run nginx --image=nginx --port=80

要将部署暴露为从集群外部可访问的服务：

kubectl expose deployment nginx --type=NodePort

获取有关部署和服务的详细信息：

kubectl get deployments kubectl get services

NodePort 将为您提供一个端口来访问 nginx 服务器，您可以使用服务器的 IP 地址和给定的端口进行访问。

扩展应用程序

Kubernetes 的一个重要优势是能够轻松扩展应用程序。如果您的 nginx 服务器需要处理更多负载，可以扩展它：

kubectl scale deployment nginx --replicas=3

检查状态：

kubectl get pods -o wide

清理

在试用 Kubernetes 功能后，您可能希望清理演示环境：

kubectl delete service nginx kubectl delete deployment nginx

结论

通过本指南，您已经开始在 Linux 上安装和使用 Kubernetes。该设置为您提供了对 Kubernetes 的基本了解，重点在于 kubeadm、kubelet 等关键组件以及部署和管理简单应用程序的能力。从这里，您可以进一步探索更高级的 Kubernetes 概念、配置和管理技术，以充分利用 Kubernetes 在基础设施中的强大功能。

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