云原生技术：高可用Kubernetes集群
本期内容比较硬核，如果你对IT或者云原生技术毫无了解的话，可能需要多看几遍才能理解。好的，现在开始走进Kubernetes的世界！
什么是kubernetes？
Kubernetes 这个名字源于希腊语，意为“舵手”或“飞行员”，是一个可移植的、可扩展的开源平台，用于管理容器化的工作负载和服务，可促进声明式配置和自动化。
图片来源：Kubernetes文档官网
Kubernetes特点如何？
🔹可移植: 支持公有云，私有云，混合云，多重云（multi-cloud）
🔹可扩展: 模块化, 插件化, 可挂载, 可组合
🔹自动化: 自动部署，自动重启，自动复制，自动伸缩/扩展
时空有温度
SKYWD
为什么需要kubernetes？
图片来源：Kubernetes文档官网
上图为服务提供方式的发展历史，我们能够看到容器是打包和运行应用程序的一种非常好的方式。容器可靠、敏捷、轻量，与VM镜像相比，可移植性更强，兼容度更好、资源隔离和利用度更高。
在生产环境中，你需要管理运行应用程序的容器，并确保不会停机；而Kubernetes 刚好为你提供了一个可弹性运行分布式系统的框架。
Kubernetes具体为你提供了什么？
🔹服务发现和负载均衡
🔹存储编排
Kubernetes 允许你自动挂载你选择的存储系统，例如本地存储、公共云提供商等。
🔹自动部署和回滚
你可以使用 Kubernetes 描述已部署容器的所需状态，它可以以受控的速率将实际状态 更改为期望状态。例如，你可以自动化 Kubernetes 来为你的部署创建新容器， 删除现有容器并将它们的所有资源用于新容器。
🔹自动完成装箱计算
Kubernetes 允许你指定每个容器所需 CPU 和内存（RAM）。当容器指定了资源请求时，Kubernetes 可以做出更好的决策来管理容器的资源。
🔹自我修复
Kubernetes 重新启动失败的容器、替换容器、杀死不响应用户定义的 运行状况检查的容器，并且在准备好服务之前不将其通告给客户端。
🔹密钥与配置管理
Kubernetes 允许你存储和管理敏感信息，例如密码、OAuth 令牌和 ssh 密钥。你可以在不重建容器镜像的情况下部署和更新密钥和应用程序配置，也无需在堆栈配置中暴露密钥。
--信息来自kubernetes官网
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怎样部署kubernetes？
Kubernetes部署主要有公有云、本地部署，这里我主要讲一下通过kubeadm的方式本地部署Kubernetes集群。
01 部署前环境准备
由于我们准备做高可用，主要体现在对master节点组件及etcd存储的高可用，所以这里准备了6台centos8系统的虚拟机做一个集群（使用本地存储）。
所有节点操作如下步骤（有些步骤因为懒没有截图，如有需要可评论咨询或者直接百度）：
1. 修改主机名和hosts文件；
3. 同步主机时间（chrony）；
4. 关闭防火墙；
5. 关闭selinux
6. 禁用swap；
7. 配置内核参数，将桥接的IPv4流量传递到iptables的链；
8. 各节点间免秘钥登录（方便传输文件）；
9. 安装关联包；
02 keepalived+haproxy高可用
官网给出两种拓扑结构，这里采用第一种部署。
HAProxy是一个使用C语言编写的自由及开放源代码软件，其提供高可用性、负载均衡，以及基于TCP和HTTP的应用程序代理。haproxy可安装在主机上，也可以使用docker实现，这里采用第一种。
图片来源：网友Young（kubernetes 中文社区）
1. 安装keeplived（三台master节点操作）；
2. 修改配置；
master03直接复制master02的配置，将priority改为150即可；最重要的是修改state和priority，其它内容作简单注释：
vrrp_strict check_haproxy：检测haproxy脚本；
interval：每3秒执行一次检测；
weight：权重变化，可正可负；
state：设置master主服务器还是backup备用服务器；
virtual_router_id：虚拟路由组；
priority：优先级/权重
3. 启动keepalived服务；
4. 查看网卡信息，停用keepalived服务，看vip是否会漂移到其它的master节点；再重新启动keepalived，看看能否漂移回去。
A. 安装haproxy（三台master节点操作）；
B. 修改配置；
C. 启动服务，检查配置；
03 docker环境部署
1. 安装必要工具；
2. 安装docker（所有节点操作）；
3. 配置daemon文件；
有些人喜欢配置阿里云仓库加速器，这个配不配的看个人需求。
4. 启动docker服务；
04 kubeadm方式初始化集群
1. 添加阿里云kubernetes源；
如果想要建立元数据替换成添加阿里源，也可以这么做
2. 安装（所有节点操作）；
允许kubelet开机启动，kubectl自动补全；
3. 初始化k8s集群；
--kubernetes-version：指定k8s版本；
--pod-network-cidr：指定pod的网段；
--service-cidr：指定SVC的网段；
--control-plane-endpoint：指定keepalived的vip；
--upload-certs：上传证书。
有些人喜欢写好yaml文件去操作而不用命令，其实结果都一样的，想要怎么做看个人喜好，如果拉取镜像失败，可以更换阿里源，在后面加上参数：
--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers，初始化成功后你会看到这样的界面
记录token信息，待会你会用到。
4. 根据提示操作信息；
5. 安装calico网络；
kubernetes主流通信组件为flannel和calico，flannel的功能比较简单，不具备复杂网络的配置能力，calico相对会全面一些。
6. 复制秘钥和相关文件；
需要在master02和master03上创建文件夹，也可以在master01上ssh02跟03创建，取决于你自己。
7. 复制之前的token将master02跟03将入集群；
8. 检查node和pod；
9. 复制之前的token将node01/02/03加入集群；
如果token已经过期，可以输入命令重新获取
05 Dashboard可视化
1. 从github获取Dashboard recommend文件；
2. 修改yaml文件；
注释：
添加Service为NodePort类型，默认网络类型只能在集群内部访问；
暴露端口：30008；
命名空间：kubernetes-dashboard；
管理员账户：dashboard-admin；
role-binding部分：分配权限；
3. 部署：kubectl apply -f recommended.yaml或者kubectl create -f recommended.yaml；
4. 获取dashboard-admin的token；
5. 进入dashboard界面；
6. 进入刚刚创建的kubernetes-dashboard命名空间；
到这里基本上就结束了，能简化的操作我都简化了，现实操作步骤只会比这些多而不会少。当然，现在已经有很多更现代化的工具帮助你快速部署kubernetes集群，有兴趣可以去kubernetes跟github论坛泡一泡，相信你会学到很多。
技术永无止境，我刚接触docker跟kubernetes的时候，那时候它们还很亲密，kubernetes的版本才1.63（一个多bug的版本），而现在已经1.21了，所以唯有不断学习才能跟上时代的步伐。
之后如果有时间的话，再给你们讲讲promethues监控报警系统（Promethues+Grafana）和EFK容器日志分析系统（Elasticsearch+Filebeat+Kibana）。
我是Zanejoe，一位没有理想的废物。
拥抱现实，享受生活！