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Kubernates all you should know

Posted by Yuankun Li on 2021-12-22

K8s基础知识

关系图

关系图

K8s基本概念

kubectl context

注：所谓 kubectl context，就是用来告诉kubectl 命令“去连接哪个集群”的一系列配置。
A kubectl context contains connection information to a Kubernetes cluster. Different kubectl contexts can connect to different Kubernetes clusters, or to the same cluster but using different users or different default namespaces.

K8s书籍

  • 英文名：《Docker Deep Dive》中文名：《深入浅出Docker》（很薄, 深入浅出)
  • 英文名：《The Kubernetes book》中文名：《Kubernetes修炼手册》 （很薄，适合初学者快速了解基本概念）
  • 《Kubernetes in Action》 （厚度合适，比第一本更详细一些）
  • 《CKA/CKAD 应试指南》 （适合考试辅助）
  • 《Kubernetes权威指南》 （这本太厚，不推荐第一次学习看，适合当字典翻阅）

K8s课程

Certified Kubernetes Administrator (CKA)

Certified Kubernetes Application Developer (CKAD)

Certified Kubernetes Security Specialist (CKS)

Oreilly视频课程

可以配置成Oreilly课程对应的lab环境：

To work through the labs in this course, you will need to install and configure your own lab environment.

Different lab installation options are possible, but it is recommended to use Minikube, on a virtual machine that runs the latest version of Ubuntu LTS desktop.

Prepare the Minikube based lab setup before start of the course can follow the instructions that are provided in the “Setup Guide” in the course CKAD GitHub repository, CKA GitHub repository

k8s安装部署

部署方式 类型 作用 环境需求
Minikube 工具 快速搭建一个单节点的K8s，仅用于尝试Kubernetes或日常开发的用户使用。部署地址. 参考另一篇博客Minikube安装-MacOS M1 环境：centos 7.4 +
硬件需求：CPU>=2c ,内存>=2G
kubeadm 工具【官方推荐】 kubeadm init和kubeadm join，用于快速部署K8s集群。部署地址. 参考文章：1使用kubeadm快速部署一套K8S集群 2 Kubernetes集群部署-01
官方下载发行版的二进制包 二进制包【建议生产环境使用】 手动部署每个组件，组成Kubernetes集群。下载地址
虚拟机提供商 Google Compute Engine、Amazon EC2、Microsoft Azure等
kops 是用于在 AWS 上安装 Kubernetes 的一个“武断”（opinionated）的工具，所谓 “武断”，是说在用它安装的时候没有太多可定制的空间。如果需要一个高度可定制化的集群，建议使用 kubeadm。Installing Kubernetes with kOps

k8s练习环境(非生产环境)

在线环境-killercoda(考试练习推荐)

在线环境-Play with Kubernetes（PWK）

需要使用一个 GitFub 或 Docker Fub 账号完成登录，并完成一些简单的操作来搭建一个持续4h的集群。不太稳定，有时会报错。
PWK部署k8s集群

桌面版Docker

是一个来自Docker 公司的免费桌面应用，只需要下载并运行安装程序。桌面版 Docker 是在自己的 macos 或 Windows 中部署本地开发环境的最佳方式。只需几个步骤就可以轻松地部署一个用于开发和测试的单节点的 Kubernetes 集群。

桌面版Docker通过创建一个虚拟机，然后在虚拟机中启动一个单节点的Kubernehs集群来实现。同时它还会完成 kubectl 容户端的配置，以便连接集群。最后，还有一个简单的图形界面用来执行诸如切换 kubectl context 的基本操作。

  1. 打开 Docker 主页，选择 Products ＞ 桌面版 Docker。
  2. 单击macOs 或 Windows 对应的下载按钮，
    可能需要登录 Docker Store，账号和桌面版Docker 软件一样都是免费的。
  3. 打开下载的安装程序，并按步骤安装。
    安装完成后，会有一个鲸鱼因标出现在 Windows 任务栏或 macos 的菜单栏中，
  4. 单击鲸鱼图标（可能需要右击），进人设置界面，然后在 Kubernetes 页签中启用Kubernetes

此时可以打开终端查看集群信息。

1
$ kubectl get nodes

现在已经有一个本地的Kubernetes 集群了。

Magic Sandbox

只需要注册一个账号并登录，即可马上得到一个完整可用的多节点私有集群。其中还有一些内置课程和上手实验。

在线环境-Oreilly

需购买课程, 或配置本地环境

托管的Kubernetes集群

  • AWS: Elastic Kubernetes Service (EKS).
  • Microsoft Azure: Azure Kubernetes Service ( AKS).
  • DigitalOcean: DigitalOcean Kubernetes.
  • IBM Cloud: IBM Cloud Kubernetes Service.
  • Google Cloud Platform: Google Kubernetes Engine ( GKE ).

大多数的主流云平台提供托管的 Kubernetes （hosted Kubernetes）服务。采用这种方式，控制平面（control plane， 即master）的相关组件是由云平台管理的。

例如，云服务供应南会确保控制平面的高可用和高性能，并负责使控制平面保持更新。另外，用户失去对版本的部分控制，定制化的能力也会受到限制。

抛开优缺点不谈，托管的Kubernetes 服务是最开箱即用的生产级别的Kubemetes了。事实上，Google Kubernetes 引擎GKE可以让用户在几个简单的单击之后就能完成生产级别的Kubernetes 集群和 Istio 服务网格（ Service Mesh）的部署。其他云厂商也有类似的服务。

在考虑选择以上某项服务来搭建自己的Kubernetes 集群时，尝试问自己：自行搭建和管理 Kubernetes 集群能否实现时问和其他资源的最大化利用？如果答案不是“当然是”，那么我强烈建议考虑托管的服务。

使用Google Kubernetes Engine托管Kubernetes集群

如果你想探索一个完善的多节点Kubernetes集群，可以使用托管的Google Kubernetes Engine（GKE）集群。这样，无须手动设置所有的集群节点和网络，因为这对于刚开始使用Kubernetes的人来说太复杂了。使用例如GKE这样的托管解决方案可以确保不会出现配置错误、不工作或部分工作的集群。

配置一个Google Cloud项目并且下载必需的客户端二进制

在设置新的Kubernetes集群之前，需要设置GKE环境。因为这个过程可能会改变，所以不在这里列出具体的说明。阅读https://cloud.google.com/containerengine/docs/before-begin中的说明后就可以开始了。

整个过程大致包括：

  1. 注册谷歌账户，如果你还没有注册过。
  2. 在Google Cloud Platform控制台中创建一个项目。
  3. 开启账单。这会需要你的信用卡信息，但是谷歌提供了为期12个月的免费试用。而且在免费试用结束后不会自动续费。
  4. 开启Kubernetes Engine API。
  5. 下载安装Google Cloud SDK（这包含 gcloud 命令行工具，需要创建一个Kubernetes集群）。
  6. 使用 gcloud components install kubectl 安装 kubectl 命令行工具。

注意 某些操作（例如步骤2中的操作）可能需要几分钟才能完成。

创建一个三节点Kubernetes集群

完成安装后，可以使用下面代码清单中的命令创建一个包含三个工作节点的Kubernetes集群。

在GKE上创建一个三节点集群

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$ gcloud container clusters create kubia --num-nodes 3 --machine-tvpe fl-micro
Creating cluster kubia... done
Created [https://container.googleapis.com/y1/proiects/kubial-1227/zones/europe-west1-d/clusters/kubia]
kubeconfig entry generated for kubia.
NAME ZONE MST VER MASTER IP  TYPE NODE VER NUM NODES STATUSkubia eu-wld 1.5.3 104.155.92.30 fl-micro 1.5.3:  RUNNING

现在已经有一个正在运行的Kubernetes集群，包含了三个工作节点。你在使用三个节点来更好地演示适用于多节点的特性，如果需要的话可以使用较少数量的节点。

K8s Certificate 考试认证

参考文章

本文由Yuankun Li创作和发表,采用BY-NC-SA国际许可协议进行许可,转载请注明作者及出处。
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