开源容器应用自动化部署技术Kubernetes
What is Kubernetes？
Kubernetes这个单词来自于希腊语，含义是 舵手 或 领航员；
Production-Grade Container Orchestration
Automated container deployment, scaling, and management
生产环境级别的容器编排
编排是什么意思？
1. 按照一定的目的依次排列；
2. 调配、安排；
Kubernetes，也称为K8S，其中8是代表中间“ubernete”的8个字符，是Google在2014年开源的一个容器编排引擎，用于自动化容器化应用程序的部署、规划、扩展和管理，它将组成应用程序的容器分组为逻辑单元，以便于管理和发现，用于管理云平台中多个主机上的容器化的应用，Kubernetes 的目标是让部署容器化的应用简单并且高效，很多细节都不需要运维人员去进行复杂的手工配置和处理；
Kubernetes拥有Google在生产环境上15年运行的经验，并结合了社区中最佳实践；
K8S是 CNCF 毕业的项目，本来Kubernetes是Google的内部项目，后来开源出来，又后来为了其茁壮成长，捐给了CNCF；
CNCF全称Cloud Native Computing Foundation（云原生计算基金会）
代码：https://github.com/kubernetes/kubernetes
Kubernetes是采用Go语言开发的，Go语言是谷歌2009发布的一款开源编程语言；
Kubernetes管理员认证（CKA）
CKA全称Certified Kubernetes Administrator，是Linux基金会和Cloud Native Computing Foundation（CNCF）官方推出的全球Kubernetes管理员认证，对于技术团队，CKA认证可以作为团队成员的技术能力的一个考察标准，也可以作为整个团队对Kubernetes云平台的管理能力的有力证明；
考试难易程度
考试只允查阅官方文档，在考试过程中你只能去
如果去了其它的网站，按作弊处理；
考试时长
考试时间为3小时；
多少分及格
CKA满分100分，66分及格；
考试费用
美元：$300
人民币：￥2088
有一次免费重考的机会，一年后过期；
Kubernetes整体架构
Master
k8s集群控制节点，对集群进行调度管理，接受集群外用户去集群操作请求；
Master Node 由 API Server、Scheduler、ClusterState Store（ETCD 数据库）和 Controller MangerServer 所组成；
Nodes
集群工作节点，运行用户业务应用容器；
Nodes节点也叫Worker Node，包含kubelet、kube proxy 和 Pod（Container Runtime）；
Kubernetes环境搭建方式
部署 Kubernetes 环境（集群）主要有多种方式：
（1）minikube
minikube可以在本地运行Kubernetes的工具，minikube可以在个人计算机（包括Windows，macOS和Linux PC）上运行一个单节点Kubernetes集群，以便您可以试用Kubernetes或进行日常开发工作；
https://kubernetes.io/docs/tutorials/hello-minikube/
（2）kind
Kind和minikube类似的工具，让你在本地计算机上运行Kubernetes，此工具需要安装并配置Docker；
（3）kubeadm
Kubeadm是一个K8s部署工具，提供kubeadm init 和 kubeadm join两个操作命令，可以快速部署一个Kubernetes集群；
官方地址：
https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm/
https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/install-kubeadm/
（4）二进制包
从Github下载发行版的二进制包，手动部署安装每个组件，组成Kubernetes集群，步骤比较繁琐，但是能让你对各个组件有更清晰的认识；
（5）yum安装
通过yum安装Kubernetes的每个组件，组成Kubernetes集群，不过yum源里面的k8s版本已经比较老了，所以这种方式用得也比较少了；
（6）第三方工具
有一些大神封装了一些工具，利用这些工具进行k8s环境的安装；
（7）花钱购买
直接购买类似阿里云这样的公有云平台k8s，一键搞定；
Kubeadm部署Kubernetes
kubeadm是官方社区推出的一个用于快速部署 kubernetes 集群的工具，这个工具能通过两条指令完成一个kubernetes集群的部署；
1、创建一个Master节点：
kubeadm init
2、将Node节点加入到Master集群中：
$ kubeadm join <Master节点的IP和端口>
Kubernetes部署环境要求
（1）一台或多台机器，操作系统CentOS 7.x-86_x64
（2）硬件配置：内存2GB或2G+，CPU 2核或CPU 2核+；
（3）集群内各个机器之间能相互通信；
（4）集群内各个机器可以访问外网，需要拉取镜像；
（5）禁止swap分区；
如果环境不满足要求，会报错，比如：
Kubernetes部署环境准备
# 关闭防火墙
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
# 关闭selinux
sed -i ‘s/enforcing/disabled/‘ /etc/selinux/config #永久
setenforce 0 #临时
# 关闭swap（k8s禁止虚拟内存以提高性能）
sed -ri ‘s/.*swap.*/#&/‘ /etc/fstab #永久
swapoff -a #临时
# 在master添加hosts
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.172.134 k8smaster
192.168.172.135 k8snode
EOF
# 设置网桥参数
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
sysctl --system #生效
# 时间同步
yum install ntpdate -y
ntpdate time.windows.com
Kubernetes安装具体步骤
所有服务器节点安装 Docker/kubeadm/kubelet/kubectl
Kubernetes 默认容器运行环境是Docker，因此首先需要安装Docker；
（1）安装 Docker
更新docker的yum源
yum install wget -y
wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
安装指定版本的docker：
yum install docker-ce-19.03.13 -y
yum install docker -y （这个安装的Docker版本偏旧） 1.13.x
配置加速器加速下载 （https://cr.console.aliyun.com/）
/etc/docker/daemon.json
{
"registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"]
}
https://gg3gwnry.mirror.aliyuncs.com
然后执行：
systemctl enable docker.service
不然会提示警告；
那么接下来需要搭建：kubeadm、kubelet、kubectl
（2）添加k8s的阿里云YUM源
cat > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo << EOF
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=0
repo_gpgcheck=0
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF
到时候下载k8s的相关组件才能找到下载源；
（2）安装 kubeadm，kubelet 和 kubectl
yum install kubelet-1.19.4 kubeadm-1.19.4 kubectl-1.19.4 -y
然后执行：
systemctl enable kubelet.service
不然会提示警告；
查看有没有安装：
yum list installed | grep kubelet
yum list installed | grep kubeadm
yum list installed | grep kubectl
查看安装的版本： kubelet --version
Kubelet：运行在cluster所有节点上，负责启动POD和容器；
Kubeadm：用于初始化cluster的一个工具；
Kubectl：kubectl是kubenetes命令行工具，通过kubectl可以部署和管理应用，查看各种资源，创建，删除和更新组件；
此时应该重启一下centos；
（3）部署Kubernetes Master主节点
kubeadm init --apiserver-advertise-address=192.168.172.134 --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers --kubernetes-version v1.19.4 --service-cidr=10.96.0.0/12 --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
此命令在master机器上执行；
执行报错：
解决：重启一下centos，然后再执行上面的 kubeadm init 命令；
说明：
service-cidr 的选取不能和PodCIDR及本机网络有重叠或者冲突，一般可以选择一个本机网络和PodCIDR都没有用到的私网地址段，比如PODCIDR使用10.244.0.0/16, 那么service cidr可以选择10.96.0.0/12，网络无重叠冲突即可；
接下来在master机器上执行：
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
kubectl get nodes
接下来把node节点加入Kubernetes master中，在Node机器上执行；
向集群添加新节点，执行的命令就是kubeadm init最后输出的kubeadm join命令：
kubeadm join 192.168.172.132:6443 --token wa5bif.zfuvbesevdfvf4of \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:87cf5828d54dd80da13c4b57c57360370ea0267a7cc3991989ca3006cf3e44d8
部署网络插件
下载kube-flannel.yml文件
wget https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
应用kube-flannel.yml文件得到运行时容器
kubectl apply -f kube-flannel.yml （在master机器上执行）
然后查看节点状态： kubectl get nodes （在master机器上执行）
说明还没有就绪，需要等一会儿，然后节点就就绪了；
至此我们的k8s环境就搭建好了；
查看运行时容器pod （一个pod里面运行了多个docker容器）
kubectl get pods -n kube-system
Kubernetes部署“容器化应用”
Docker应用-->在docker里面部署一个java程序（springboot）
在Kubernetes集群中部署一个Nginx：
kubectl create deployment nginx --image=nginx
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
kubectl get pod,svc
访问地址：http://NodeIP:Port
在Kubernetes集群中部署一个Tomcat：
kubectl create deployment tomcat --image=tomcat
kubectl expose deployment tomcat --port=8080 --type=NodePort
访问地址：http://NodeIP:Port
K8s部署微服务（springboot程序）
1、项目打包（jar、war）-->可以采用一些工具git、maven、jenkins
2、制作Dockerfile文件，生成镜像；
3、kubectl create deployment nginx --image= 你的镜像
4、你的springboot就部署好了，是以docker容器的方式运行在pod里面的；