基于kubernetes构建Docker集群管理详解

# systemctl stop firewalld.service #停止 firewall
# systemctl disable firewalld.service #禁止 firewall 开机启动

1.2 安装 iptables 防火墙

# yum install iptables-services #安装
# systemctl start iptables.service #最后重启防火墙使配置生效
# systemctl enable iptables.service #设置防火墙开机启动

2）安装 Etcd（192.168.1.10 主机）

# mkdir -p /home/install && cd /home/install  
# wget https://github.com/coreos/etcd/releases/download/v0.4.6/etcd-v0.4.6-linux-amd64.tar.gz  
# tar -zxvf etcd-v0.4.6-linux-amd64.tar.gz  
# cd etcd-v0.4.6-linux-amd64  
# cp etcd* /bin/  
# /bin/etcd -version  
etcd version 0.4.6 

启动服务 etcd 服务，如有提供第三方管理需求，另需在启动参数中添加“-cors=’*’”参数。

# mkdir /data/etcd  
# /bin/etcd -name etcdserver -peer-addr 192.168.1.10:7001 -addr 192.168.1.10:4001 -data-dir /data/etcd -peer-bind-addr 0.0.0.0:7001 -bind-addr 0.0.0.0:4001 &

配置 etcd 服务防火墙，其中 4001 为服务端口，7001 为集群数据交互端口。

# iptables -I INPUT -s 192.168.1.0/24 -p tcp –dport 4001 -j ACCEPT
# iptables -I INPUT -s 192.168.1.0/24 -p tcp –dport 7001 -j ACCEPT

3）安装 Kubernetes（涉及所有 Master、Minion 主机）

通过 yum 源方式安装，默认将安装 etcd, docker, and cadvisor 相关包。

# curl https://copr.fedoraproject.org/coprs/eparis/kubernetes-epel-7/repo/epel-7/eparis-kubernetes-epel-7-epel-7.repo -o /etc/yum.repos.d/eparis-kubernetes-epel-7-epel-7.repo
#yum -y install kubernetes

升级至 v0.6.2，覆盖 bin 文件即可，方法如下：

# mkdir -p /home/install && cd /home/install
# wget https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes/releases/download/v0.6.2/kubernetes.tar.gz
# tar -zxvf kubernetes.tar.gz
# tar -zxvf kubernetes/server/kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
# cp kubernetes/server/bin/kube* /usr/bin

校验安装结果，出版以下信息说明安装正常。

[root@SN2014-12-200 bin]# /usr/bin/kubectl version
Client Version: version.Info{Major:”0″, Minor:”6+”, GitVersion:”v0.6.2″, GitCommit:”729fde276613eedcd99ecf5b93f095b8deb64eb4″, GitTreeState:”clean”}
Server Version: &version.Info{Major:”0″, Minor:”6+”, GitVersion:”v0.6.2″, GitCommit:”729fde276613eedcd99ecf5b93f095b8deb64eb4″, GitTreeState:”clean”}

4）Kubernetes 配置（仅 Master 主机）

master 运行三个组件, 包括 apiserver、scheduler、controller-manager，相关配置项也只涉及这三块。

4.1【/etc/kubernetes/config】

# Comma seperated list of nodes in the etcd cluster  
KUBE_ETCD_SERVERS=”–etcd_servers=http://192.168.1.10:4001″  
# logging to stderr means we get it in the systemd journal  
KUBE_LOGTOSTDERR=”–logtostderr=true”  
# journal message level, 0 is debug  
KUBE_LOG_LEVEL=”–v=0″  
# Should this cluster be allowed to run privleged docker containers  
KUBE_ALLOW_PRIV=”–allow_privileged=false”  

4.2【/etc/kubernetes/apiserver】

# The address on the local server to listen to.  
KUBE_API_ADDRESS=”–address=0.0.0.0″  
# The port on the local server to listen on.  
KUBE_API_PORT=”–port=8080″  
# How the replication controller and scheduler find the kube-apiserver  
KUBE_MASTER=”–master=192.168.1.200:8080″  
# Port minions listen on  
KUBELET_PORT=”–kubelet_port=10250″  
# Address range to use for services  
KUBE_SERVICE_ADDRESSES=”–portal_net=10.254.0.0/16″  
# Add you own!  
KUBE_API_ARGS=””

4.3【/etc/kubernetes/controller-manager】

# Comma seperated list of minions  
KUBELET_ADDRESSES=”–machines= 192.168.1.201,192.168.1.202″  
# Add you own!  
KUBE_CONTROLLER_MANAGER_ARGS=””  

4.4【/etc/kubernetes/scheduler】

# Add your own!  
KUBE_SCHEDULER_ARGS=””  

启动 master 侧相关服务

# systemctl daemon-reload
# systemctl start kube-apiserver.service kube-controller-manager.service kube-scheduler.service
# systemctl enable kube-apiserver.service kube-controller-manager.service kube-scheduler.service

5）Kubernetes 配置（仅 minion��机）

minion 运行两个组件, 包括 kubelet、proxy，相关配置项也只涉及这两块。

Docker 启动脚本更新

# vi /etc/sysconfig/docker

添加：-H tcp://0.0.0.0:2375，最终配置如下，以便以后提供远程 API 维护。

OPTIONS=–selinux-enabled -H tcp://0.0.0.0:2375 -H fd://

修改 minion 防火墙配置，通常 master 找不到 minion 主机多半是由于端口没有连通。

iptables -I INPUT -s 192.168.1.200 -p tcp –dport 10250 -j ACCEPT

修改 kubernetes minion 端配置，以 192.168.1.201 主机为例，其它 minion 主机同理。

5.1【/etc/kubernetes/config】

# Comma seperated list of nodes in the etcd cluster  
KUBE_ETCD_SERVERS=”–etcd_servers=http://192.168.1.10:4001″  
# logging to stderr means we get it in the systemd journal  
KUBE_LOGTOSTDERR=”–logtostderr=true”  
# journal message level, 0 is debug  
KUBE_LOG_LEVEL=”–v=0″  
# Should this cluster be allowed to run privleged docker containers  
KUBE_ALLOW_PRIV=”–allow_privileged=false”  

5.2【/etc/kubernetes/kubelet】

###  
# kubernetes kubelet (minion) config  
# The address for the info server to serve on (set to 0.0.0.0 or “” for all interfaces)  
KUBELET_ADDRESS=”–address=0.0.0.0″  
# The port for the info server to serve on  
KUBELET_PORT=”–port=10250″  
# You may leave this blank to use the actual hostname  
KUBELET_HOSTNAME=”–hostname_override=192.168.1.201″  
# Add your own!  
KUBELET_ARGS=””  

5.3【/etc/kubernetes/proxy】

KUBE_PROXY_ARGS=””  

启动 kubernetes 服务

# systemctl daemon-reload
# systemctl enable docker.service kubelet.service kube-proxy.service
# systemctl start docker.service kubelet.service kube-proxy.service

3. 校验安装 (在 master 主机操作，或可访问 master 主机 8080 端口的 client api 主机)

1) kubernetes 常用命令

# kubectl get minions    #查查看 minion 主机
# kubectl get pods    #查看 pods 清单
# kubectl get services 或 kubectl get services -o json    #查看 service 清单
# kubectl get replicationControllers    #查看 replicationControllers 清单
# for i in `kubectl get pod|tail -n +2|awk ‘{print $1}’`; do kubectl delete pod $i; done    #删除所有 pods

或者通过 Server api for REST 方式（推荐，及时性更高）：

# curl -s -L http://192.168.1.200:8080/api/v1beta1/version | Python -mjson.tool    #查看 kubernetes 版本
# curl -s -L http://192.168.1.200:8080/api/v1beta1/pods | python -mjson.tool    #查看 pods 清单
# curl -s -L http://192.168.1.200:8080/api/v1beta1/replicationControllers | python -mjson.tool    #查看 replicationControllers 清单
# curl -s -L http://192.168.1.200:8080/api/v1beta1/minions | python -m json.tool    #查查看 minion 主机
# curl -s -L http://192.168.1.200:8080/api/v1beta1/services | python -m json.tool    #查看 service 清单

注： 在新版 Kubernetes 中，所有的操作命令都整合至 kubectl，包括 kubecfg、kubectl.sh、kubecfg.sh 等

2）创建测试 pod 单元

# /home/kubermange/pods && cd /home/kubermange/pods

# vi apache-pod.json

{
  “id”: “Fedoraapache”,  
  “kind”: “Pod”,  
  “apiVersion”: “v1beta1”,  
  “desiredState”: {
    “manifest”: {
      “version”: “v1beta1”,  
      “id”: “fedoraapache”,  
      “containers”: [{
        “name”: “fedoraapache”,  
        “image”: “fedora/apache”,  
        “ports”: [{
          “containerPort”: 80,  
          “hostPort”: 8080  
        }]  
      }]  
    }  
  },  
  “labels”: {
    “name”: “fedoraapache”  
  }  
}  

# kubectl create -f apache-pod.json

# kubectl get pod

NAME                IMAGE(S)            HOST                LABELS              STATUS
fedoraapache        fedora/apache       192.168.1.202/      name=fedoraapache   Running

启动浏览器访问 http://192.168.1.202:8080/，对应的服务端口切记在 iptables 中已添加。效果图如下：

观察 kubernetes 在 etcd 中的数据存储结构

观察单个 pods 的数据存储结构，以 json 的格式存储。

二、实战操作

任务：通过 Kubernetes 创建一个 LNMP 架构的服务集群，以及观察其负载均衡，涉及镜像“yorko/webserver”已经 push 至 registry.hub.docker.com，大家可以通过“docker pull yorko/webserver”下载。

# mkdir -p /home/kubermange/replication && mkdir -p /home/kubermange/service
# cd /home/kubermange/replication 

1. 创建一个 replication，本例直接在 replication 模板中创建 pod 并复制，也可独立创建 pod 再通过 replication 来复制。

【replication/lnmp-replication.json】

{
  “id”: “webserverController”,  
  “kind”: “ReplicationController”,  
  “apiVersion”: “v1beta1”,  
  “labels”: {“name”: “webserver”},  
  “desiredState”: {
    “replicas”: 2,  
    “replicaSelector”: {“name”: “webserver_pod”},  
    “podTemplate”: {
      “desiredState”: {
         “manifest”: {
           “version”: “v1beta1”,  
           “id”: “webserver”,  
           “volumes”: [
             {“name”:”httpconf”, “source”:{“hostDir”:{“path”:”/etc/httpd/conf”}}},  
             {“name”:”httpconfd”, “source”:{“hostDir”:{“path”:”/etc/httpd/conf.d”}}},  
             {“name”:”httproot”, “source”:{“hostDir”:{“path”:”/data”}}}  
            ],  
           “containers”: [{
             “name”: “webserver”,  
             “image”: “yorko/webserver”,  
             “command”: [“/bin/sh”, “-c”, “/usr/bin/supervisord -c /etc/supervisord.conf”],  
             “volumeMounts”: [
               {“name”:”httpconf”, “mountPath”:”/etc/httpd/conf”},  
               {“name”:”httpconfd”, “mountPath”:”/etc/httpd/conf.d”},  
               {“name”:”httproot”, “mountPath”:”/data”}  
              ],  
             “cpu”: 100,  
             “memory”: 50000000,  
             “ports”: [{
               “containerPort”: 80,  
             },{
               “containerPort”: 22,  
            }]  
           }]  
         }  
       },  
       “labels”: {“name”: “webserver_pod”},  
      },  
  }  
}  

执行创建命令

#kubectl create -f lnmp-replication.json

观察生成的 pod 副本清单：

[root@SN2014-12-200 replication]# kubectl get pod

NAME                                   IMAGE(S)            HOST                LABELS               STATUS
84150ab7-89f8-11e4-970d-000c292f1620   yorko/webserver     192.168.1.202/      name=webserver_pod   Running
84154ed5-89f8-11e4-970d-000c292f1620   yorko/webserver     192.168.1.201/      name=webserver_pod   Running
840beb1b-89f8-11e4-970d-000c292f1620   yorko/webserver     192.168.1.202/      name=webserver_pod   Running
84152d93-89f8-11e4-970d-000c292f1620   yorko/webserver     192.168.1.202/      name=webserver_pod   Running
840db120-89f8-11e4-970d-000c292f1620   yorko/webserver     192.168.1.201/      name=webserver_pod   Running
8413b4f3-89f8-11e4-970d-000c292f1620   yorko/webserver     192.168.1.201/      name=webserver_pod   Running

2. 创建一个 service，通过 selector 指定 “name”: “webserver_pod” 与 pods 关联。

【service/lnmp-service.json】

{
  “id”: “webserver”,  
  “kind”: “Service”,  
  “apiVersion”: “v1beta1”,  
  “selector”: {
    “name”: “webserver_pod”,  
  },  
  “protocol”: “TCP”,  
  “containerPort”: 80,  
  “port”: 8080  
}  

执行创建命令：

# kubectl create -f lnmp-service.json

登录 minion 主机（192.168.1.201），查询主宿机生成的 iptables 转发规则（最后一行）

# iptables -nvL -t nat

Chain KUBE-PROXY (2 references)
pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination        
    2   120 REDIRECT   tcp  —  *      *       0.0.0.0/0            10.254.102.162       /* kubernetes */ tcp dpt:443 redir ports 47700
    1    60 REDIRECT   tcp  —  *      *       0.0.0.0/0            10.254.28.74         /* kubernetes-ro */ tcp dpt:80 redir ports 60099
    0     0 REDIRECT   tcp  —  *      *       0.0.0.0/0            10.254.216.51        /* webserver */ tcp dpt:8080 redir ports 40689

访问测试，http://192.168.1.201:40689/info.php，刷新浏览器发现 proxy 后端的变化，默认为随机轮循算法。

三、测试过程

1.pods 自动复制、销毁测试，观察 Kubernetes 自动保持副本数（6 份）

删除 replicationcontrollers 中一个副本 fedoraapache

[root@SN2014-12-200 pods]# kubectl delete pods fedoraapache

I1219 23:59:39.305730    9516 restclient.go:133] Waiting for completion of operation 142530

fedoraapache

[root@SN2014-12-200 pods]# kubectl get pods

NAME                                   IMAGE(S)            HOST                LABELS              STATUS
5d70892e-8794-11e4-970d-000c292f1620   fedora/apache       192.168.1.201/      name=fedoraapache   Running
5d715e56-8794-11e4-970d-000c292f1620   fedora/apache       192.168.1.202/      name=fedoraapache   Running
5d717f8d-8794-11e4-970d-000c292f1620   fedora/apache       192.168.1.202/      name=fedoraapache   Running
5d71c584-8794-11e4-970d-000c292f1620   fedora/apache       192.168.1.201/      name=fedoraapache   Running
5d71a494-8794-11e4-970d-000c292f1620   fedora/apache       192.168.1.202/      name=fedoraapache   Running

# 自动生成出一个副本，保持 6 份的效果

[root@SN2014-12-200 pods]# kubectl get pods

NAME                                   IMAGE(S)            HOST                LABELS              STATUS
5d717f8d-8794-11e4-970d-000c292f1620   fedora/apache       192.168.1.202/      name=fedoraapache   Running
5d71c584-8794-11e4-970d-000c292f1620   fedora/apache       192.168.1.201/      name=fedoraapache   Running
5d71a494-8794-11e4-970d-000c292f1620   fedora/apache       192.168.1.202/      name=fedoraapache   Running
2a8fb993-8798-11e4-970d-000c292f1620   fedora/apache       192.168.1.201/      name=fedoraapache   Running
5d70892e-8794-11e4-970d-000c292f1620   fedora/apache       192.168.1.201/      name=fedoraapache   Running
5d715e56-8794-11e4-970d-000c292f1620   fedora/apache       192.168.1.202/      name=fedoraapache   Running

2. 测试不同角色模块中的 hostPort

1）pod 中 hostPort 为空，而 replicationcontrollers 为指定端口，则异常；两侧都指定端口，相同或不同时都异常；pod 的 hostport 为指定，另 replicationcon 为空，则正常；pod 的 hostport 为空，另 replicationcon 为空，则正常；结论是在 replicationcontrollers 场景不能指定 hostport，否则异常，待持续测试。

2）结论：在 replicationcontronllers.json 中，”replicaSelector”: {“name”: “webserver_pod”} 要与 ”labels”: {“name”: “webserver_pod”} 以及 service 中的 ”selector”: {“name”: “webserver_pod”}保持一致；

OpenStack, Kubernetes, Mesos 谁主沉浮  http://www.linuxidc.com/Linux/2015-09/122696.htm

Kubernetes 集群搭建过程中遇到的问题及解决  http://www.linuxidc.com/Linux/2015-12/125735.htm

Kubernetes 的详细介绍 ：请点这里
Kubernetes 的下载地址 ：请点这里

本文永久更新链接地址 ：http://www.linuxidc.com/Linux/2015-12/125760.htm