K8s实战案例总结-从入门到精通

### K8s实战案例总结-从入门到精通 #### 基础集群环境搭建 Kubernetes（简称K8s）是Google开源的一个容器集群管理系统，它可以帮助用户自动部署、管理和扩展容器化的应用。本文档旨在提供K8s基础集群环境搭建的详细指南，包括单master与多master的高可用集群环境的规划与部署。 ##### Kubernetes设计架构概述 Kubernetes的设计架构主要包括以下几个关键组件： - **API Server**：提供RESTful API接口，是整个系统的控制中心。 - **Scheduler**：负责调度Pod到合适的节点上运行。 - **Controller Manager**：负责管理Pod、Service、Deployment等资源对象的状态。 - **Etcd**：存储所有集群状态数据的键值数据库。 - **Kubelet**：每个节点上的代理服务，用于执行Pod和容器的命令。 - **Kube-proxy**：负责维护节点上的网络规则，实现服务(Service)的网络路由。 #### 高可用集群环境规划 在本节中，我们将详细介绍如何规划并部署单master或多master的高可用K8s运行环境。 ##### 单master高可用集群环境 单master集群通常适用于小型开发环境或测试环境。以下为单master集群的规划示例： - **Ansible服务器**：用于自动化部署和管理K8s集群，可选2台，分别位于192.168.7.101和192.168.7.102。 - **K8S Master节点**：192.168.7.101/192.168.7.102作为主控节点，通过一个虚拟IP（VIP）192.168.7.248做主备切换。 - **Harbor**：高可用镜像仓库，由192.168.7.103和192.168.7.104组成。 - **Etcd**：至少需要3台，分别是192.168.7.105、192.168.7.106和192.168.7.107，用于存储集群数据。 - **Haproxy**：192.168.7.108和192.168.7.109作为高可用etcd代理服务器。 - **Node节点**：192.168.7.111和112作为运行容器的实际节点，至少需要两台以保证高可用性。 ##### 多master高可用集群环境 多master集群适用于生产环境，提供更好的容错能力和更高的可用性。 - **K8S Master节点**：至少包含3个节点，如192.168.7.101、192.168.7.102和192.168.7.103，每个节点都运行完整的Master组件，通过选举机制确定活动Master。 - **其他组件**：同单master集群的规划相似，但需要更多的冗余来确保稳定性。 #### 服务器统计 为了更好地理解集群架构，以下列出了各个组件的具体配置信息： | 类型 | IP地址 | 主机名 | 备注 | |------------|--------------|------------------------------|--------------------| | Ansible | 192.168.7.101| k8s-ansible1.magedu.net | K8S集群部署服务器 | | Ansible | 192.168.7.102| k8s-ansible2.magedu.net | K8S集群部署服务器 | | K8S Master | 192.168.7.101| k8s-master1.magedu.net | 控制端 | | K8S Master | 192.168.7.102| k8s-master2.magedu.net | 控制端 | | Harbor | 192.168.7.103| k8s-harbor1.magedu.net | 镜像仓库 | | Harbor | 192.168.7.104| k8s-harbor2.magedu.net | 镜像仓库 | | Etcd | 192.168.7.105| k8s-etcd1.magedu.net | 数据存储 | | Etcd | 192.168.7.106| k8s-etcd2.magedu.net | 数据存储 | | Etcd | 192.168.7.107| k8s-etcd3.magedu.net | 数据存储 | | Haproxy | 192.168.7.108| k8s-ha1.magedu.net | etcd代理 | | Haproxy | 192.168.7.109| k8s-ha2.magedu.net | etcd代理 | | Node | 192.168.7.110| k8s-node1.magedu.net | 运行容器 | | Node | 192.168.7.111| k8s-node2.magedu.net | 运行容器 | #### 软件清单 对于Kubernetes集群的部署，以下是一些必要的软件及其版本： - **Ubuntu系统版本**：推荐使用18.04。 - **Kubernetes版本**：推荐1.13.5。 - **Calico版本**：推荐3.4.4。 #### 基础环境准备 在正式部署之前，还需要做一些准备工作： - **系统配置**：包括但不限于主机名配置、IP地址配置、系统参数优化等。 - **高可用负载均衡**：使用keepalived和haproxy搭建高可用负载均衡器，具体配置文件示例如下： ```conf # keepalived配置文件示例 vrrp_instance VI_1 { state MASTER interface eth0 virtual_router_id 1 priority 100 advert_int 3 unicast_src_ip 192.168.7.108 unicast_peer { 192.168.7.109 } authentication { auth_type PASS auth_pass 123abc } virtual_ipaddress { 192.168.7.248 dev eth0 label eth0:1 } } ``` - **Harbor之HTTPS**：内部镜像将统一保存在内部Harbor服务器，并启用HTTPS加密连接，确保数据传输的安全性。 #### 总结 本文档提供了K8s基础集群环境搭建的详细步骤，包括单master和多master高可用集群的规划与部署。通过对这些内容的学习，读者可以更好地理解和掌握K8s集群的构建过程，为后续的应用部署打下坚实的基础。