kubernetes在CentOS上的All In One部署

Tags： kubernetes 

目录

环境

操作系统： CentOS Linux release 7.3.1611 (Core)

安装

安装epel源：

yum install -y epel-release    //epel源中收录了etcd和kubernetes的安装包

安装etcd:

yum install -y etcd            //kubernetes依赖的组件，会有专门文章介绍etcd

$rpm -qa|grep etcd
etcd-3.0.15-1.el7.x86_64

安装docker:

yum install -y docker           //kuberntes依赖的组件，有专门的文章讲解docker

$rpm -qa|grep docker
docker-common-1.10.3-59.el7.centos.x86_64
docker-1.10.3-59.el7.centos.x86_64

安装kubernetes:

yum install -y kubernetes      //kubernetes all-in-one套件

$rpm -qa|grep kuber
kubernetes-client-1.4.0-0.1.git87d9d8d.el7.x86_64   //命令行工具
kubernetes-1.4.0-0.1.git87d9d8d.el7.x86_64
kubernetes-master-1.4.0-0.1.git87d9d8d.el7.x86_64   //master节点服务
kubernetes-node-1.4.0-0.1.git87d9d8d.el7.x86_64     //node节点服务,

在启动之前，我们先看一下kubernetes系统都包含了哪些文件。

kuberntes-master

$rpm -ql kubernetes-master
/etc/kubernetes                        // /etc目录下安放了配置文件
/etc/kubernetes/apiserver
/etc/kubernetes/config
/etc/kubernetes/controller-manager
/etc/kubernetes/scheduler
/run/kubernetes
/usr/bin/hyperkube                     // /usr/bin目录下二进制程序
/usr/bin/kube-apiserver
/usr/bin/kube-controller-manager
/usr/bin/kube-scheduler
/usr/lib/systemd/system/kube-apiserver.service       // 安装了三个systemd服务
/usr/lib/systemd/system/kube-controller-manager.service
/usr/lib/systemd/system/kube-scheduler.service
/usr/lib/tmpfiles.d/kubernetes.conf
/usr/share/doc/kubernetes-master-1.4.0
/usr/share/doc/kubernetes-master-1.4.0/CHANGELOG.md
/usr/share/doc/kubernetes-master-1.4.0/CONTRIB.md
/usr/share/doc/kubernetes-master-1.4.0/CONTRIBUTING.md
/usr/share/doc/kubernetes-master-1.4.0/DESIGN.md
/usr/share/doc/kubernetes-master-1.4.0/README.md
/usr/share/doc/kubernetes-master-1.4.0/code-of-conduct.md
/usr/share/licenses/kubernetes-master-1.4.0
/usr/share/licenses/kubernetes-master-1.4.0/LICENSE
/usr/share/man/man1/kube-apiserver.1.gz
/usr/share/man/man1/kube-controller-manager.1.gz
/usr/share/man/man1/kube-scheduler.1.gz

从上面可以看出，kubernetes-master包含三个服务：

kube-apiserver.service               // apiserver
kube-controller-manager.service      // 控制器
kube-scheduler.service               // 调度器

kubernetes-node

$rpm -ql kubernetes-node
/etc/kubernetes
/etc/kubernetes/config
/etc/kubernetes/kubelet
/etc/kubernetes/proxy
/etc/systemd/system.conf.d/kubernetes-accounting.conf
/run/kubernetes
/usr/bin/hyperkube
/usr/bin/kube-proxy
/usr/bin/kubelet
/usr/lib/systemd/system/kube-proxy.service
/usr/lib/systemd/system/kubelet.service
/usr/lib/tmpfiles.d/kubernetes.conf
/usr/share/doc/kubernetes-node-1.4.0
/usr/share/doc/kubernetes-node-1.4.0/CHANGELOG.md
/usr/share/doc/kubernetes-node-1.4.0/CONTRIB.md
/usr/share/doc/kubernetes-node-1.4.0/CONTRIBUTING.md
/usr/share/doc/kubernetes-node-1.4.0/DESIGN.md
/usr/share/doc/kubernetes-node-1.4.0/README.md
/usr/share/doc/kubernetes-node-1.4.0/code-of-conduct.md
/usr/share/licenses/kubernetes-node-1.4.0
/usr/share/licenses/kubernetes-node-1.4.0/LICENSE
/usr/share/man/man1/kube-proxy.1.gz
/usr/share/man/man1/kubelet.1.gz
/var/lib/kubelet

从上面可以看出，kubernetes-node包含两个服务：

kube-proxy.service       // 控制进出报文流向
kubelet.service          // 管理本机上容器

kubernetes-client

$rpm -ql kubernetes-client
/usr/bin/hyperkube
/usr/bin/kubectl
/usr/share/bash-completion/completions/kubectl
/usr/share/doc/kubernetes-client-1.4.0
/usr/share/doc/kubernetes-client-1.4.0/CHANGELOG.md
/usr/share/doc/kubernetes-client-1.4.0/CONTRIB.md
/usr/share/doc/kubernetes-client-1.4.0/CONTRIBUTING.md
/usr/share/doc/kubernetes-client-1.4.0/DESIGN.md
/usr/share/doc/kubernetes-client-1.4.0/README.md
/usr/share/doc/kubernetes-client-1.4.0/code-of-conduct.md
/usr/share/licenses/kubernetes-client-1.4.0
/usr/share/licenses/kubernetes-client-1.4.0/LICENSE
/usr/share/man/man1/kubectl-annotate.1.gz
...(略去了更多的手册页)...

从上面可以看出，kubernetes-client就是提供了一个kubectl命令。

需要留心kubernetes.rpm

上面我们查看了kubernetes-master、kubernetes-node、kubernetes-client的文件内容，为何没有提及kubernetes-1.4.0-0.1.git87d9d8d.el7.x86_64这个rpm？

用rpm命去列出kubernetes包含的文件时候，会发现是空的：

$rpm -ql kubernetes 
(contains no files)

这是因为kuberntes这个rpm的目前存在的意义只是为了提供一个简化的安装方式，它只包含一个依赖关系，而没有任何的内容。使用yum deplist查看一下依赖关系，就清楚了：

yum deplist kubernetes
Loaded plugins: fastestmirror
Loading mirror speeds from cached hostfile
 * c7-media: 
 * centosplus: mirrors.btte.net
 * epel: mirrors.neusoft.edu.cn
 * extras: mirrors.cn99.com
 * updates: mirrors.btte.net
package: kubernetes.x86_64 1.4.0-0.1.git87d9d8d.el7
  dependency: kubernetes-master = 1.4.0-0.1.git87d9d8d.el7
   provider: kubernetes-master.x86_64 1.4.0-0.1.git87d9d8d.el7
  dependency: kubernetes-node = 1.4.0-0.1.git87d9d8d.el7
   provider: kubernetes-node.x86_64 1.4.0-0.1.git87d9d8d.el7

可以看到，kubernetes这个rpm的目的只是为了引发对kubernets-master和kubernetes-node的安装，而后者又会引发对kubernetes-client的安装。

这样意味上，如果不是使用all-in-one的部署方式，完全可以在master节点上只安装kubernetes-master，node也同样如此。

需要留心hyperkube

细心的朋友或许已经发现，前面一直有一个叫做“hyperkube”的二进制文件出现，这个文件是做什么的，为什么哪里都有它？

hyperkube是一个将kubernetes的所有的二进制文件集成到一起后的一个二进制文件，所有kubernetes的命令都是它的子命令。

hyperkube诞生的是为了简化kubernetes组件在宿主机上的分发过程。

启动

systemctl start etcd            //localhost:2379
systemctl start kube-apiserver  //localhost:8080
systemctl start kube-controller-manager
systemctl start kube-scheduler
systemctl start kube-proxy
systemctl start kubelet

查看组件状态：

$ kubectl  get  cs   //cs是componentstatuses命令的简写
NAME                 STATUS    MESSAGE              ERROR
scheduler            Healthy   ok
controller-manager   Healthy   ok
etcd-0               Healthy   {"health": "true"}

查看节点状态：

$ kubectl  get  nodes
NAME        STATUS    AGE
127.0.0.1   Ready     33s

到此为止了吗？

NO！这才是刚刚开始，能够部署与能够掌控完全不是一回事情。并且，在上面的部署过程中，使用的都是默认配置，没有改动过一个配置文件。

但kubernetes系统本身虽然并不复杂，想要三言两语就说清楚，很难。下面尝试做一个比较粗介绍，详细说明请跟踪本站的相关文章。

先说配置文件

除了了解清楚kuberenetes的系统组成，最重要的就是学会配置、懂得配置项的含义。回想一下，在工作学习当中，是否是大把的时间都用在了看手册、学配置上面？:-)

CentOS中提供的kubernetes安装包，将配置文件统一放置在/etc/kubernetes目录中：

$ls /etc/kubernetes
apiserver  config  controller-manager  kubelet  proxy  scheduler

在all-in-one部署后，一共有6个配置文件。

config:              日志级别、特权模式、master地址等最基本的配置
                     kubernetes的每个常驻服务都会使用这个配置文件
apiserver:           apiserver自己的配置文件
controller-manager:  controller-manager自己的配置文件 
scheduler:           scheduler自己的配置文件
kubelet:             kubelet自己的配置文件
proxy:               kube-proxy自己的配置文件

服务启动的时候是如何解读这些配置文件，又将其传递给了哪个进程，这就是另一个关于systemd的话题。这里不做展开，可以参考本站文章《CentOS中使用Docker》中对CentOS上docker服务启动过程的介绍。

再说功能

了解都有哪些配置项，每一个配置项的含义是什么的过程，其实就是探索每一个服务、每一个组件的功能的过程。知晓了功能，自然明白了系统的结构。

kuberntes系统中的服务组件的配置项相当的多！可以通过每一个二进制程序的命令行提示得知，例如：

$kube-apiserver -h

是的！配置文件中的所有参数最终都是通过命令行参数传递给进程的，所以在“-h”中看到命令行参数，就是配置文件中可配置项。

kube-apiserver.service

用户与kuberntes交互的入口，kubernetes组件间交互的入口

用户或者内部组件在与master通信的时候，使用的master地址，就是apiserver的对外服务地址。

需要与etcd进行通讯，对外提供服务

kube-controller-manager.service

控制器，控制器的功能很多，进行配额管理等等

需要与apiserver通信，不对外提供服务

kube-scheduler.service // 调度器

实现调度功能

需要与apiserver通信，不对外提供服务

kube-proxy.service

设置出入宿主机的报文流向

需要与apiserver通信，不对外提供服务

kubelet.service

管理本机上的容器（注意是容器，容器不等于docker）

需要与apiserver通信，对外服务，接收外部状态查询、监控查询、attach容器等指令。

所以，最终的情形就是，apiserver以外所有的组件都在与apiserver进行通信，而apiserver直接与etcd进行通信。

特别提示：

1. kubernetes系统中是没有数据库的，apiserver自身也不保存数据，元数据等信息都存放在etcd中；

2. kube-proxy是一个比较有意思的存在，它的作用是负责地址转换，系统内容器之间通信，容器访问Service的时候，都需要它来做地址的转换。

3. kuberntes系统外部，譬如说你的自己的PC想去访问托管在kubernetes系统中服务的时候，其中一种方式是在你自己的PC上安装kube-proxy，并将其接入apiserver。

最后

上面只进行了一个all-on-one的部署，当搞清楚了配置项的含义以后，从all-in-one到跨多台服务器就是一个很简单的过程。

kubernetes的使用、自动化部署以及组件的详细解析等内容，将独立成篇。

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kubernetes

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  2. kubernetes 扩展：Cloud Controller Manager
  3. kubernetes 准入：操作合法性检查（Admission Control）
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