由于墙的原因，国内要安装 kubernetes 非常的麻烦，因此只要解决这个问题，就可以顺利安装 kubernetes 的 三个官法工具 kubelet、kubeadm、kubectl。

安装环境：
OS：Ubuntu 18.04.1

1. 添加相应的源

   我在这里使用阿里源， 命令如下：

   sudo vim /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
   
   # 将下面的阿里源加入文件中
   deb https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/ kubernetes-xenial main
   
   # 也可以选择中科大的源
   deb http://mirrors.ustc.edu.cn/kubernetes/apt kubernetes-xenial main

2. 下载kubelet、kubeadm、kubectl

   这里先运行一下 apt udpate,会报错，原因是缺少相应的key，可以通过下面的命令添加(E084DAB9 为上面报错的key后8位)

   gpg --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys E084DAB9
   gpg --export --armor E084DAB9 | sudo apt-key add -

   然后就可以正常下载了。

   apt-get update && apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl

3. 关闭swap

   如果不关闭kubernetes运行会出现错误， 即使安装成功了，node重启后也会出现kubernetes server运行错误。

   #暂时关闭，
   sudo swapoff -a 
   
   # 永久关闭
   sudo vim /etc/fstab
   注释掉swap那一行就行
   虚拟机最好把内存分配调整到2G以上，否则关掉swap会导致图形界面难以进入。

4. 获取镜像

   由于官方镜像地址被墙，所以我们需要首先获取所需镜像以及它们的版本。然后从国内阿里的镜像站获取。

   kubeadm config images list

   获取镜像列表后可以通过下面的脚本从阿里云获取：

   images=(
   kube-apiserver:v1.13.4
   kube-controller-manager:v1.13.4
   kube-scheduler:v1.13.4
   kube-proxy:v1.13.4
   pause:3.1
   etcd:3.2.24
   coredns:1.2.6
   )
   for imageName in ${images[@]} ; do
           docker pull registry.aliyuncs.com/google_containers/$imageName
           docker tag registry.aliyuncs.com/google_containers/$imageName k8s.gcr.io/$imageName
           docker rmi registry.aliyuncs.com/google_containers/$imageName
   done

5. 初始化环境

   如果上面的镜像都下载好了，这步就比较简单了，直接运行下面的命令就行了

   kubeadm init --apiserver-advertise-address 172.16.30.140 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

6. 配置授权信息

   根据init成功后的提示命令进行。

   主要是为了保存相关的配置信息在用户目录下，这样不用每次都输入相关的认证信息。

   类似下面的命令，具体以你个人的提示为准

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

7. 保存添加Node的命令

   类似于

   kubeadm join 172.16.30.140:6443 --token aat409.plzb63oim93gjucq --discovery-token-ca-cert-hash sha256:5b906d68640eeddcd1381bf76dc0da5c522d71ceb89c547ac5a61fded064e54e

   这条命令一定保存好，因为后期没法重现的！！

8. 删除node的命令：

   在master节点上执行：

   kubectl drain node1-k8s --delete-local-data --force --ignore-daemonsets
   kubectl delete node node1-k8s

   在节点上执行

   kubeadm reset

9. 添加网络插件

   上面安装成功后如果通过查询kube-system下Pod的运行情况，会放下和网络相关的Pod都处于Pending的状态，这是因为缺少相关的网络插件，而网络插件有很多个（以下任选一个），可以选择自己需要的。

   • flannel

     需要在kubeadm init 时设置 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

     kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/v0.10.0/Documentation/kube-flannel.yml

   • weave

     sysctl net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
     kubectl apply -f "https://cloud.weave.works/k8s/net?k8s-version=$(kubectl version | base64 | tr -d '\n')"

   • calico

     需要 kubeadm init 时设置 --pod-network-cidr=192.168.0.0/16

     kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/v3.1/getting-started/kubernetes/installation/hosted/rbac-kdd.yaml
     kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/v3.1/getting-started/kubernetes/installation/hosted/kubernetes-datastore/calico-networking/1.7/calico.yaml

   • CNI bridge

     mkdir -p /etc/cni/net.d
     cat >/etc/cni/net.d/10-mynet.conf <<-EOF
     {
         "cniVersion": "0.3.0","name": "mynet","type": "bridge","bridge": "cni0","isGateway": true,"ipMasq": true,"ipam": {
             "type": "host-local","subnet": "10.244.0.0/16","routes": [
                 {"dst": "0.0.0.0/0"}
             ]
         }
     }
     EOF
     cat >/etc/cni/net.d/99-loopback.conf <<-EOF
     {
         "cniVersion": "0.3.0","type": "loopback"
     }
     EOF

kubectl get namespaces
kubectl get pods --namespace kube-system
kubectl get deployments --namespace kube-system
kubectl get services --namespace kube-system
kubectl -n kube-system edit service kubernetes-dashboard
kubectl get pods
kubectl get deployments
kubectl get services
kubectl config view

➜  ~ kubectl get secrets
NAME                  TYPE                                  DATA      AGE
default-token-6ljm8   kubernetes.io/service-account-token   3         6h
➜  ~ kubectl describe secrets default-token-6ljm8
Name:         default-token-6ljm8
Namespace:    default
Labels:       <none>
Annotations:  kubernetes.io/service-account.name=default
              kubernetes.io/service-account.uid=77d014c2-0804-11e9-acd8-025000000001

Type:  kubernetes.io/service-account-token

Data
====
ca.crt:     1025 bytes
namespace:  7 bytes
token:      eyJhbGciOiJSUzI1NiIsImtpZCI6IiJ9.eyJpc3MiOiJrdWJlcm5ldGVzL3NlcnZpY2VhY2NvdW50Iiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9uYW1lc3BhY2UiOiJkZWZhdWx0Iiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9zZWNyZXQubmFtZSI6ImRlZmF1bHQtdG9rZW4tNmxqbTgiLCJrdWJlcm5ldGVzLmlvL3NlcnZpY2VhY2NvdW50L3NlcnZpY2UtYWNjb3VudC5uYW1lIjoiZGVmYXVsdCIsImt1YmVybmV0ZXMuaW8vc2VydmljZWFjY291bnQvc2VydmljZS1hY2NvdW50LnVpZCI6Ijc3ZDAxNGMyLTA4MDQtMTFlOS1hY2Q4LTAyNTAwMDAwMDAwMSIsInN1YiI6InN5c3RlbTpzZXJ2aWNlYWNjb3VudDpkZWZhdWx0OmRlZmF1bHQifQ.G9TGa4KGj5B-cMv-0-vuangR2_tFiQ1nJMgtsEPs1BEwPAyjmaC-BL5y0Ux9HyC1mlt0DklO-8_o41i4OD_w0wLymxi8zZQxgY7Tlu3_oE5OKnK58xWN-mMTKKnvfDpZrIBbkWQ5EB49LC7QiTBKGAoixGyOBvU1fmD2AzpdO3sWvNsaOWbMLFcwzHA-M2V-CKU3I07Hxs6uIi9juk4IqkTryfvCDUafTrubpkVktwQr7UwzvmKfbPoWLyn1tbCDhR3Il64daoTE9nlmqWwYZZFmfaZjWWWYfi3QPXuNUNpXRVVd_6gcjUzebR1o-22KoOUbobQ94K-1bYJOQSZNnA

kubernetes 控制器

kubernetes 部署应用的流程

pod 和 controller 控制器的关系

• controllers： 在集群上管理和运行容器的对象
• pod 和 controller 通过 label-selector 关联
• Pod 通过控制器实现应用的运维，例如伸缩，升级等
  
  

deployment 控制器

• 功能：
  • 用于部署无状态应用
  • 管理 POD 和 Replicaset
  • 具有上线部署，副本设定，滚动升级，回滚等功能
  • 提供声明式更新
• 应用场景： Web 服务，微服务，API

deployment 控制器的定义

kubectl explain deployment.spec

$ vim deployment.yml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deploy
  namespace: prod
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
         app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.18-alpine
        ports:
        - containerPort: 80

 $ kubectl apply -f deployment.yml
 $ kubectl get deploy -n prod -o wide

被控制对象是放在 template 下的 containers

通过命令行操作 deployment

• 部署应用

$ kubectl create deployment web --image=nginx:1.14
$ kubectl get deploy,pods

• 暴露应用

$ kubectl expose deployment web --port=80 --type=NodePort --target-port=80 --name=web
$ kubectl get svc,deploy,pod

• 应用升级

$ kubectl set image deploy/web nginx=nginx:1.15
$  kubectl rollout status deploy/web  #查看升级状态

• 应用回滚

$ kubectl rollout history deploy/web #查看版本
$ kubectl rollout undo deploy/web   #回滚到上一个版本
$ kubectl rollout undo deploy/web --to-revision=1 #回到指定版本

• 扩缩容

$ kubectl scale deployment web --replicas=10   #扩容
$ kubectl scale deployment web --replicas=1  #缩容

daemonSet

• 功能
  • 在每一个 node 上运行一个 POD
  • 新加入的 node 也会自动运行一个 POD
• 引用场景： Agent

Job

• 分类
  • 普通 Job
  • 定时任务
• 特点： 一次性执行
• 应用场景： 离线数据处理，视频解码业务

$ cat job.yml 
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: pi
  namespace: prod
spec:
  template:
    spec:
      containers:
      - name: pi
        image: perl
        command: ["perl","-Mbignum=bpi","-wle","print bpi(20000)"]
      restartPolicy: Never
  backoffLimit: 4 

$ kubectl get pod -n prod 
$ kubectl get job -n prod
$ kubectl logs -f pi-rjdhm -n prod

CronJob

• 定时任务，类似于 linux 的 crontab
• 用用场景： 通知任务，备份任务

$ vim cronjob.yml
apiVersion: batch/v1beta1
kind: CronJob
metadata:
  name: cron
  namespace: prod
spec:
  schedule: "*/1 * * * *"
  jobTemplate:
    spec:
      template:
        spec:
          containers:
          - name: hello
            image: busybox
            args:
            - /bin/sh
            - -c
            - date;echo hello from the kubernetes cluster
          restartPolicy: OnFailure
$ kubectl get cronjob -n prod
$ kubectl logs -f cron-1595347620-nptsf  -n prod