前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >基于 kubernetes 构建 Docker 集群管理详解

基于 kubernetes 构建 Docker 集群管理详解

原创
作者头像
刘天斯
修改2017-06-28 14:45:34
3K0
修改2017-06-28 14:45:34
举报
文章被收录于专栏:刘天斯的专栏

前言

Kubernetes 是Google开源的容器集群管理系统,基于Docker构建一个容器的调度服务,提供资源调度、均衡容灾、服务注册、动态扩缩容等功能套件,目前最新版本为0.6.2。本文介绍如何基于Centos7.0构建Kubernetes平台,在正式介绍之前,大家有必要先理解Kubernetes几个核心概念及其承担的功能。以下为Kubernetes的架构设计图:

1. Pods

在Kubernetes系统中,调度的最小颗粒不是单纯的容器,而是抽象成一个Pod,Pod是一个可以被创建、销毁、调度、管理的最小的部署单元。比如一个或一组容器。

2. Replication Controllers

Replication Controller是Kubernetes系统中最有用的功能,实现复制多个Pod副本,往往一个应用需要多个Pod来支撑,并且可以保证其复制的副本数,即使副本所调度分配的主宿机出现异常,通过Replication Controller可以保证在其它主宿机启用同等数量的Pod。Replication Controller可以通过repcon模板来创建多个Pod副本,同样也可以直接复制已存在Pod,需要通过Label selector来关联。

3、Services

Services是Kubernetes最外围的单元,通过虚拟一个访问IP及服务端口,可以访问我们定义好的Pod资源,目前的版本是通过iptables的nat转发来实现,转发的目标端口为Kube_proxy生成的随机端口,目前只提供GOOGLE云上的访问调度,如GCE。如果与我们自建的平台进行整合?请关注下篇《kubernetes与HECD架构的整合》文章。

4、Labels

Labels是用于区分Pod、Service、Replication Controller的key/value键值对,仅使用在Pod、Service、 Replication Controller之间的关系识别,但对这些单元本身进行操作时得使用name标签。

5、Proxy

Proxy不但解决了同一主宿机相同服务端口冲突的问题,还提供了Service转发服务端口对外提供服务的能力,Proxy后端使用了随机、轮循负载均衡算法。

一、环境部署

1、平台版本说明

1)Centos7.0 OS 2)Kubernetes V0.6.2 3)etcd version 0.4.6 4)Docker version 1.3.2

2、平台环境说明

3、环境安装

1)系统初始化工作(所有主机)

系统安装-选择[最小化安装]

代码语言:javascript
复制
    # yum -y install wget ntpdate bind-utils
    # wget http://mirror.centos.org/centos/7/extras/x86_64/Packages/epel-release-7-2.noarch.rpm
    # yum update

CentOS 7.0默认使用的是firewall作为防火墙,这里改为iptables防火墙(熟悉度更高,非必须)。

1.1、关闭firewall:

代码语言:javascript
复制
    # systemctl stop firewalld.service #停止firewall
    # systemctl disable firewalld.service #禁止firewall开机启动

2.1.2、安装iptables防火墙

代码语言:javascript
复制
    # 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)

代码语言:javascript
复制
    # 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。

代码语言:javascript
复制
   # 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。

代码语言:javascript
复制
    # 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。

代码语言:javascript
复制
    # 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:

代码语言:javascript
复制
    # 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。

代码语言:javascript
复制
    [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】

代码语言:javascript
复制
# 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】

代码语言:javascript
复制
# 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】

代码语言:javascript
复制
 # 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】

代码语言:javascript
复制
 # Add your own!  

 KUBE_SCHEDULER_ARGS=""

启动master侧相关服务

代码语言:javascript
复制
    # 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主机)

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

代码语言:javascript
复制
 # 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。

代码语言:javascript
复制
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】

代码语言:javascript
复制
# 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】

代码语言:javascript
复制
 ###  

 # 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】

代码语言:javascript
复制
 KUBE_PROXY_ARGS=""

启动kubernetes服务

代码语言:javascript
复制
# 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

代码语言:javascript
复制
# 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):

代码语言:javascript
复制
# 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

代码语言:javascript
复制
  {  

    "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

代码语言:javascript
复制
 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。

代码语言:javascript
复制

    # 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】

代码语言:javascript
复制
  {  

    "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

代码语言:javascript
复制
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】

代码语言:javascript
复制

 {  

   "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

代码语言:javascript
复制
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

代码语言:javascript
复制
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

代码语言:javascript
复制
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;

请关注下篇《kubernetes与HECD架构的整合》,近期推出。

参考文献: [1] https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes/blob/master/docs/getting-started-guides/fedora/fedora_manual_config.md [2] https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes/blob/master/DESIGN.md [3] http://www.infoq.com/cn/articles/Kubernetes-system-architecture-introduction

原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  • 前言
  • 一、环境部署
  • 二、实战操作
  • kubectl create -f lnmp-service.json
  • iptables -nvL -t nat
    • 三、测试过程
    相关产品与服务
    容器镜像服务
    容器镜像服务(Tencent Container Registry,TCR)为您提供安全独享、高性能的容器镜像托管分发服务。您可同时在全球多个地域创建独享实例,以实现容器镜像的就近拉取,降低拉取时间,节约带宽成本。TCR 提供细颗粒度的权限管理及访问控制,保障您的数据安全。
    领券
    问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档