kube-up 腳本部署 Kubernetes 叢集(Deprecated)

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Kubernetes
Docker, Kubernetes, Ubuntu

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Kubernetes 提供了許多雲端平台與作業系統的安裝方式，本篇將使用官方腳本kube-up.sh來部署 Kubernetes 到 Ubuntu 14.04 系統上。其他更多平台的部署可以參考 Creating a Kubernetes Cluster。

本環境安裝資訊：

  • Kubernetes v1.5.4
  • Etcd v2.3.0
  • Flannel v0.5.5
  • Docker v1.13.1

節點資訊

本次安裝作業系統採用Ubuntu 14.04 Server，測試環境為 OpenStack VM 與實體主機：

IP Address Role CPU Memory
172.16.35.12 master1 2 4G
172.16.35.10 node1 2 4G
172.16.35.11 node2 2 4G

這邊 master 為主要控制節點，node 為應用程式工作節點。

事前準備

安裝前需要確認叢集滿足以下幾點：

  • 目前官方只測試過 Ubuntu 14.04，官方說法是 15.x 也沒問題，但 16.04 上我測試無法自動完成，要自己補上各種服務的 Systemd 腳本。
  • 部署節點可以透過 SSH 與其他節點溝通，並且是無密碼登入，以及有 Sudoer 權限。
  • 所有節點需要安裝Docker或rtk引擎。安裝方式為以下：
$ curl -fsSL "https://get.docker.com/" | sh
$ sudo iptables -P FORWARD ACCEPT

部署 Kubernetes 叢集

首先下載官方 Release 的原始碼程式：

$ curl -sSL "https://github.com/kubernetes/kubernetes/archive/v1.5.4.tar.gz" | tar zx
$ mv kubernetes-1.5.4 kubernetes

接著編輯kubernetes/cluster/ubuntu/config-default.sh設定檔，修改以下內容：

export nodes=${nodes:-"ubuntu@172.16.35.12 ubuntu@172.16.35.10 ubuntu@172.16.35.11"}
export role="ai i i"
export NUM_NODES=${NUM_NODES:-3}
export SERVICE_CLUSTER_IP_RANGE=192.168.3.0/24
export FLANNEL_NET=172.16.0.0/16
SERVICE_NODE_PORT_RANGE=${SERVICE_NODE_PORT_RANGE:-"30000-32767"}

設定要部署的 Kubernetes 版本環境參數：

export KUBE_VERSION=1.5.4
export FLANNEL_VERSION=0.5.5
export ETCD_VERSION=2.3.0
export KUBERNETES_PROVIDER=ubuntu

然後進入到kubernetes/cluster目錄，並執行以下指令：

$ sudo sed -i 's/verify-kube-binaries//g' kube-up.sh
$ ./kube-up.sh
...
Cluster validation succeeded
Done, listing cluster services:

Kubernetes master is running at http://172.16.35.12:8080

當看到上述資訊即表示成功部署，這時候進入到cluster/ubuntu/binaries目錄複製 kubectl 工具：

$ sudo cp kubectl /usr/local/bin/

最後透過 kubectl 工具來查看叢集節點是否成功加入：

$ kubectl get nodes

NAME           STATUS    AGE
172.16.35.12   Ready     2m
172.16.35.10   Ready     2m
172.16.35.11   Ready     2m

(Option)部署 Add-ons

若要部署 kubernetes Dashboard 與 DNS 等額外服務的話，要修改kubernetes/cluster/ubuntu/config-default.sh設定檔，修改一下內容：

ENABLE_CLUSTER_MONITORING="${KUBE_ENABLE_CLUSTER_MONITORING:-true}"
ENABLE_CLUSTER_UI="${KUBE_ENABLE_CLUSTER_UI:-true}"
ENABLE_CLUSTER_DNS="${KUBE_ENABLE_CLUSTER_DNS:-true}"
DNS_SERVER_IP=${DNS_SERVER_IP:-"192.168.3.10"}
DNS_DOMAIN=${DNS_DOMAIN:-"cluster.local"}

通常基本款大概為 Dashboard、DNS、Monitoring 與 Logging，。

修改完成後，進入到kubernetes/cluster/ubuntu目錄，並執行以下指令：

$ KUBERNETES_PROVIDER=ubuntu ./deployAddons.sh

透過 kubectl 查看資訊，這邊服務屬於系統的，所以預設會被分到kube-system命名空間：

$ kubectl get pods --namespace=kube-system

最後就可以透過瀏覽器查看 Dashboard。

建立 Nginx 應用程式

Kubernetes 可以選擇使用指令直接建立應用程式與服務，或者撰寫 YAML 與 JSON 檔案來描述部署應用程式的配置，以下將使用兩種方式建立一個簡單的 Nginx 服務。

利用 ad-hoc 指令建立

kubectl 提供了 run 指令來快速建立應用程式部署，如下建立 Nginx 應用程式：

$ kubectl run nginx --image=nginx
$ kubectl get pods -o wide

NAME                    READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
nginx-701339712-w5wlq   1/1       Running   0          26m       172.16.86.2   172.16.35.11

而當應用程式(deploy)被建立後，我們還需要透過 Kubernetes Service 來提供給外部網路存取應用程式，如下指令：

$ kubectl expose deploy nginx --port 80 --type NodePort
$ kubectl get svc -o wide

完成後要接著建立 svc（Service）來提供外部網路存取應用程式，使用以下指令建立：

$ kubectl expose rc nginx --port=80 --type=NodePort
$ kubectl get svc

NAME         CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kubernetes   192.168.3.1     <none>        443/TCP        37m
nginx        192.168.3.199   <nodes>       80:31764/TCP   30m

這邊採用NodePort，即表示任何節點 IP 位址的31764 Port 都會 Forward 到 Nginx container 的80 Port。

若想刪除應用程式與服務的話，可以透過以下指令：

$ kubectl delete deploy nginx
$ kubectl delete svc nginx

撰寫 YAML 檔案建立

Kubernetes 支援了 JSON 與 YAML 來描述要部署的應用程式資訊，這邊撰寫nginx-dp.yaml來部署 Nginx 應用：

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9
        ports:
        - containerPort: 80

接著建立 Service 來提供存取服務，這邊撰寫nginx-svc.yaml來建立服務：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80
    protocol: TCP
    nodePort: 30000
  selector:
    app: nginx

然後透過 kubectl 指令來指定檔案建立：

$ kubectl create -f nginx-dp.yaml
deployment "nginx" created

$ kubectl create -f nginx-svc.yaml
service "nginx-service" created

完成後，可以查看一下資訊：

$ kubectl get svc,pods,rc -o wide

NAME                CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE       SELECTOR
svc/kubernetes      192.168.3.1     <none>        443/TCP        51m       <none>
svc/nginx-service   192.168.3.155   <nodes>       80:30000/TCP   1m        app=nginx

NAME                        READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP             NODE
po/nginx-4087004473-0wrbs   1/1       Running   0          2m        172.16.101.2   172.16.35.10

最後要刪除的話，直接將 create 改成使用delete即可：

$ kubectl delete -f nginx-dp.yaml
$ kubectl delete -f nginx-svc.yaml

其他 Kubernetes 網路技術

Kubernetes 支援多種網路整合，若 Flannel 用不爽可以改以下幾種：

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