### Kubernetes安装笔记
#### Kubernetes简介
Kubernetes，简称K8s（K到s之间有8个字母），是由谷歌开源的一款容器集群管理系统。该系统源于谷歌内部的Borg系统，经过多年的迭代与优化，最终对外开源。Kubernetes的核心功能主要包括：
- 基于容器的应用程序部署、维护和滚动升级
- 负载均衡与服务发现
- 跨多台机器乃至多个地理区域的集群调度
- 自动化的资源伸缩
- 支持无状态服务与有状态服务
- 提供广泛的存储卷支持
- 插件机制确保系统的可扩展性
Kubernetes的发展非常迅速，已经成为了容器编排领域的领导技术之一。随着版本的不断演进，它的功能和稳定性也得到了极大的增强。
#### Kubernetes核心组件
Kubernetes的架构设计遵循了微服务化的设计原则，其核心组件包括：
- **etcd**：作为集群的状态存储中心，保存整个集群的状态信息。
- **apiserver**：提供资源操作的唯一入口，同时还负责认证、授权、访问控制、API注册和发现等功能。
- **controller manager**：负责维护集群的状态，如故障检测、自动扩展、滚动更新等任务。
- **scheduler**：负责资源的调度，根据预设的调度策略将Pod调度到相应的机器上。
- **kubelet**：负责维护容器的生命周期，同时管理Volume和网络。
- **container runtime**：负责镜像管理以及Pod和容器的实际运行。
- **kube-proxy**：为Service提供集群内部的服务发现和负载均衡功能。
#### Kubernetes安装过程
本笔记基于Kubernetes 1.7.2版本进行安装说明，但请注意，Kubernetes后续版本的安装流程可能会有所不同。下面将详细介绍安装前的环境准备及具体的安装步骤。
#### 环境准备
为了进行Kubernetes的安装测试，本例使用了三台虚拟机，分别命名为`k8s-master`、`k8s-node01`和`k8s-node02`。这些虚拟机可以使用VMware或其他虚拟化工具创建。
- **网络配置**：由于虚拟机的IP地址默认采用DHCP动态分配，因此需要固定IP地址。这可以通过两种方式进行：
- 修改`/etc/sysconfig/network-scripts/`目录下的`ifcfg-XXX`文件，其中`XXX`代表网卡名，可以通过执行`ifconfig`命令获取。
- 在CentOS的图形界面中，进入系统设置并选择网络配置，然后选择手动模式并输入相应的网络参数。
- **主机名设置**：使用`hostnamectl --static set-hostname`命令设置每台虚拟机的主机名。
- **配置/etc/hosts文件**：在`/etc/hosts`文件中添加每个主机名及其对应的IP地址。
- **关闭防火墙和SELinux**：执行以下命令关闭防火墙和禁用SELinux。
```bash
systemctl disable firewalld
systemctl stop firewalld
sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/selinux/config
echo 1 > /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-iptables
echo 1 > /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-ip6tables
setenforce 0
```
#### 配置YUM源
为了安装Kubernetes组件，需要先配置YUM源。可以使用官方源或者第三方提供的镜像源。
- **官方源配置**：
```bash
cat << EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=http://yum.kubernetes.io/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://packages.cloud.google.com/yum/doc/yum-key.gpg https://packages.cloud.google.com/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF
```
需要注意的是，如果在中国地区使用官方源，可能因为网络原因无法访问，此时可以考虑使用第三方提供的镜像源，例如阿里云的镜像源。
- **阿里云源配置**：
```bash
cat << EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF
```
完成以上步骤后，即可准备开始安装Kubernetes集群。需要注意的是，随着Kubernetes版本的更新，部分安装细节可能会有所变化。建议在实际操作前参考最新的官方文档。
