Kubernetes（k8s）入门（安装，启动，部署服务）

1. 安装

1.1. 环境类型

k8s 的安装可以分为三种：

• 学习环境
• 生产环境
• 最佳实践

1.1.1. 学习环境

在学习环境中，主要使用 Minikube。

Minikube 是一种可以让你在本地轻松运行 Kubernetes 的工具。 Minikube 在笔记本电脑上的虚拟机（VM）中运行单节点 Kubernetes 集群， 供那些希望尝试 Kubernetes 或进行日常开发的用户使用。

1.1.1.1. 安装 Minikube

Minikube 的安装参考：安装 Minikube，主要流程大致如下：

1. 检查环境
2. 安装 kubectl，参考：安装 kubectl
   1. 启用 kubectl 的 shell 自动补全功能，参考：kubectl shell 自动补全
3. 安装 Hypervisor，安装 VirtualBox
4. 安装 Minikube

Mac 的安装过程大致如下：

## 检查 macOS 是否支持虚拟化技术
# 如果你在输出结果中看到了 VMX （应该会高亮显示）的字眼，说明你的电脑已启用 VT-x 特性。
sysctl -a | grep -E --color 'machdep.cpu.features|VMX'

## 安装 kubectl
# 安装 kubectl
brew install kubernetes-cli
# 查看安装的 kubectl 版本
kubectl version --client

# 启用 kubectl 的 shell 自动补全功能
# fish shell
git clone https://github.com/evanlucas/fish-kubectl-completions
ln -s -f fish-kubectl-completions/kubectl.fish ~/.config/fish/completions/kubectl.fish

# 使用 Homebrew 安装 Minikube
brew install minikube

1.1.1.2. 启动 Minikube

# 由于国内无法直接连接 k8s.gcr.io，推荐使用阿里云镜像仓库，
# 在 minikube start 中添加 --image-repository 参数。
# 由于要拉取镜像，所以等待时间可能会比较长
minikube start --image-repository=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers

# 获取集群状态
minikube status

# 查看集群信息
kubectl cluster-info

# 列出集群中运行的节点
kubectl get nodes

# 查看节点的详细信息
kubectl  describe node <node-name>

# 登录集群 VM
minikube ssh

# 清理本地状态
minikube delete

# 停止集群
minikube stop

1.1.1.3. 部署简单服务

1.1.1.3.1. 编写一个简单 Web 服务

一个简单的 Web 服务，输出相应的主机名称。代码如下：

# app.js

const http = require('http')
const os = require('os')

console.log("Kubia server starting....");

var handler = function (request, response) {
    console.log("Received request fromt " + request.connection.remoteAddress);
    response.writeHead(200);
    response.end("You've hit " + os.hostname() + "\n");
};

var www = http.createServer(handler);

www.listen(8080);

1.1.1.3.2. 制作 Docker 镜像

编写一个 Dokcerfile，然后编译服务为一个 Docker 镜像。

FROM node:7

ADD app.js /app.js

ENTRYPOINT ["node", "app.js"]

编译并发布镜像：

# 编译镜像
docker build -t yuanmomo/kubia:latest .

# 运行镜像，打开浏览器后，返回 http://localhost:8080
docker run --name kubia-test -p 8080:8080  yuanmomo/kubia:latest

# 登录 Docker 账号
docker login -u xxx -p xxx

# push 镜像
docker push yuanmomo/kubia:latest

提示：

• 因为 k8s 集群运行在 Mac 的虚拟机中，所以在集群中部署服务时，会自动从仓库中拉取镜像，而不能使用 Mac 本地的镜像，所以一定要将镜像推送到远程仓库。否在在部署服务时，会出现 ImagePullBackOff 错误。
• 可以对 kubelet 做一个别名：alias k="kubelet"

1.1.1.3.3. 部署应用

使用 使用 kubectl run 部署应用（创建容器）：

# 一定要将 yuanmomo/kubia:latest 镜像推送到远程仓库
kubectl run kubia --image=yuanmomo/kubia:latest --port=8080 --generator=run-pod/v1

# 列出 pod
# 主要看 STSTUS 列，如果显示 Running，表示启动成功。
kubectl get pods

1.1.1.4. 访问 Web 服务

1.1.1.4.1. 创建服务对象

创建 LoadBalancer 服务：

# rc 是 replicationcontroller 的缩写
# po => pods
# svc => service
» kubectl expose rc kubia --type=LoadBalancer --name kubia-http
service/kubia-http exposed

kubectl expose 暴露的 kubia-http 也是一个服务，可以通过 kubectl get svc 查看。

» kubectl get svc
NAME         TYPE           CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
kubernetes   ClusterIP      10.96.0.1        <none>        443/TCP          4m20s
kubia-http   LoadBalancer   10.108.242.216   <pending>     8080:31928/TCP   3m10s

提示：

• 由于 Minikube 不支持 LoadBalancer 类型的服务。所以，这里不会有 <EXTERNAL-IP> 地址。

1.1.1.4.2. 获取访问地址

使用 minikube service kubia-http 获取可以访问服务的 IP 和端口。

1.1.1.5. 容器伸缩

# 列出当前 ReplicationController 的副本数
» kubectl  get rc
NAME    DESIRED   CURRENT   READY   AGE
kubia   1         1         1       13m

# 增加期望的副本数到 3 
kubectl  scale rc kubia --replicas=3

# 查看扩容的结果
» kubectl  get rc
NAME    DESIRED   CURRENT   READY   AGE
kubia   3         3         3       18m

# 查看应用运行的具体节点
» kubectl  get pods -o wide
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE       NOMINATED NODE   READINESS GATES
kubia-bhj8q   1/1     Running   0          8s    172.18.0.6   minikube   <none>           <none>
kubia-dhvhh   1/1     Running   0          20m   172.18.0.3   minikube   <none>           <none>
kubia-ngrrc   1/1     Running   0          8s    172.18.0.7   minikube   <none>           <none>

访问 Web 服务地址，会发现请求会随机的落到三个容器中。

1.1.1.6. 访问 Minikube 的 dashboard

minikube dashboard