利用 LinuxKit 建立 Kubernetes 叢集

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Kubernetes
Docker, Kubernetes, LinuxKit

LinuxKit 是以 Container 來建立最小、不可變的 Linux 作業系統映像檔框架，先前有簡單介紹與操作過，可以參考LinuxKit。本篇則將利用 LinuxKit 來建立 Kubernetes 的映像檔，並部署簡單的 Kubernetes 叢集。

本次教學會在Mac OS X作業系統上進行，而部署的軟體資訊如下：

  • Kubernetes v1.7.2(2017-08-07, Update)
  • Etcd v3
  • Weave
  • Docker v17.06.0-ce

預先準備資訊

  • 主機已安裝與啟動Docker工具。
  • 主機已安裝Git工具。
  • 主機以下載 LinuxKit 專案，並建構了 Moby 與 LinuxKit 工具。

建構 Moby 與 LinuxKit 方法如以下操作：

$ git clone https://github.com/linuxkit/linuxkit.git
$ cd linuxkit
$ make
$ ./bin/moby version
moby version 0.0
commit: c2b081ed8a9f690820cc0c0568238e641848f58f

$ ./bin/linuxkit version
linuxkit version 0.0
commit: 0e3ca695d07d1c9870eca71fb7dd9ede31a38380

建構 Kubernetes 系統映像檔

首先我們要建立一個包好 Kubernetes 的 Linux 映像檔，而官方已經有做好範例，只要利用以下方式即可建構：

$ cd linuxkit/projects/kubernetes/
$ make build-vm-images
...
Create outputs:
  kube-node-kernel kube-node-initrd.img kube-node-cmdline

建置 Kubernetes cluster

完成建構映像檔後，就可以透過以下指令來啟動 Master OS 映像檔，然後獲取節點 IP：

$ ./boot.sh

(ns: getty) linuxkit-025000000002:~\# ip addr show dev eth0
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 02:50:00:00:00:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.65.3/24 brd 192.168.65.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::abf0:9fa4:d0f4:8da2/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever

啟動後，開啟新的 Console 來 SSH 進入 Master，來利用 kubeadm 初始化 Master：

$ cd linuxkit/projects/kubernetes/
$ ./ssh_into_kubelet.sh 192.168.65.3
linuxkit-025000000002:/\# kubeadm-init.sh
...
kubeadm join --token 4236d3.29f61af661c49dbf 192.168.65.3:6443

一旦 kubeadm 完成後，就會看到 Token，這時請記住 Token 資訊。接著開啟新 Console，然後執行以下指令來啟動 Node：

console1>$ ./boot.sh 1 --token 4236d3.29f61af661c49dbf 192.168.65.3:6443

P.S. 開啟節點格式為./boot.sh <n> [<join_args> ...]。

接著分別在開兩個 Console 來加入叢集：

console2> $ ./boot.sh 2 --token 4236d3.29f61af661c49dbf 192.168.65.3:6443
console3> $ ./boot.sh 3 --token 4236d3.29f61af661c49dbf 192.168.65.3:6443

完成後回到 Master 節點上，執行以下指令來查看節點狀況：

$ kubectl get no
NAME                    STATUS    AGE       VERSION
linuxkit-025000000002   Ready     16m       v1.7.2
linuxkit-025000000003   Ready     6m        v1.7.2
linuxkit-025000000004   Ready     1m        v1.7.2
linuxkit-025000000005   Ready     1m        v1.7.2

簡單部署 Nginx 服務

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，以下將建立一個簡單的 Nginx 服務：

$ kubectl run nginx --image=nginx --replicas=1 --port=80
$ kubectl get pods -o wide
NAME                     READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP          NODE
nginx-1423793266-v0hpb   1/1       Running   0          38s       10.42.0.1   linuxkit-025000000004

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 deploy nginx --port=80 --type=NodePort
$ kubectl get svc
NAME         CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kubernetes   10.96.0.1       <none>        443/TCP        19m
nginx        10.108.41.230   <nodes>       80:31773/TCP   5s

由於這邊不是使用實體機器部署，因此網路使用 Docker namespace 網路，故這邊透過ubuntu-desktop-lxde-vnc來瀏覽 Nginx 應用：

$ docker run -it --rm -p 6080:80 dorowu/ubuntu-desktop-lxde-vnc

完成後透過瀏覽器連接 HTLM VNC

最後關閉節點只需要執行以下即可：

$ halt
[ 1503.034689] reboot: Power down
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