How-to setup Kubernetes to manage Docker Cluster on ubuntu-Suzf Blog-51CTO博客

ms133

什么是 Kubernetes
　　Kubernetes 是来自 Google 云平台的开源容器集群管理系统。基于 Docker 构建一个容器的调度服务。该系统可以自动在一个容器集群中选择一个工作容器供使用。其核心概念是 Container Pod。详细的设计思路请参考这里。
　　关于 Kubernetes 系统架构及组件介绍见 这里。
　　本文通过实际操作来演示Kubernetes的使用，主要包括如下内容：

• 　　部署环境介绍，以及Kubernetes集群逻辑架构
  
• 　　安装部署Open vSwitch跨机器容器通信工具
  
• 　　安装部署Etcd和Kubernetes的各大组件
  
• 　　演示Kubernetes管理容器和服务
  

部署环境及架构

• 　　操作系统: ubuntu 14.04 x86_64
  
• 　　Kubernetes: v1.0.1
  
• 　　Etcd版本: 3.0.0
  
• 　　Docker版本: 1.6.2
  
• 　　Open vSwith版本: 2.0.2
  
• 　　主机信息
  
• 　　服务器信息:
  
• Role         service                                  Hostname         IP Address　　
  master       Kube-APIServer kubelet proxy etcd        lucy.suzf.net    172.16.9.86
  　　
  Minion1      kubelet proxy open-switch docker         eva.suzf.net     172.16.9.10
  　　
  Minion2      kubelet proxy open-switch docker         cali.suzf.net    172.16.9.20
  

　　在详细介绍部署Kubernetes集群前，先给大家展示下集群的逻辑架构。从下图可知，整个系统分为两部分，第一部分是Kubernetes
APIServer，是整个系统的核心，承担集群中所有容器的管理工作；第二部分是minion，运行Container
Daemon，是所有容器栖息之地，同时在minion上运行Open vSwitch程序，通过GRE
Tunnel负责minions之间Pod的网络通信工作。

http://suzf.net 纯手工锻造 欢迎关注与交流  ^_^

安装Open vSwitch及配置GRE
　　为了解决跨minion之间Pod的通信问题，我们在每个minion上安装Open
vSwtich，并使用GRE或者VxLAN使得跨机器之间P11od能相互通信，本文使用GRE，而VxLAN通常用在需要隔离的大规模网络中。对于
Open vSwitch的介绍请参考另一篇文章Open vSwitch。
[ both minion ]　　
sudo apt-get install openvswitch-switch bridge-utils -y
　　安装完Open vSwitch和桥接工具后，接下来便建立minion节点之间的隧道。
　　首先在所有minion上分别建立OVS Bridge：
sudo ovs-vsctl add-br obr0　　接下来建立gre，并将新建的gre0添加到obr0
# minion1　　
sudo ovs-vsctl add-port obr0 gre0 -- set Interface gre0 type=gre options:remote_ip=172.16.3.20
　　

　　
# minion2
　　
sudo ovs-vsctl add-port obr0 gre0 -- set Interface gre0 type=gre options:remote_ip=172.16.3.10
　　至此，minion1和minion2之间的隧道已经建立。然后我们在minion1和minion2上创建Linux网桥kbr0替代
Docker默认的docker0（我们假设minion1和minion2都已安装Docker），设置minion1的kbr0的地址为
172.17.1.1/24，
minion2的kbr0的地址为172.17.2.1/24，并添加obr0为kbr0的接口，以下命令在minion1和minion2上执行：
[ both minion ]　　
# sudo brctl addbr kbr0               # 创建linux bridge代替docker0
　　
# sudo brctl addif kbr0 obr0          # 添加obr0为kbr0的接口
　　
# # sudo ip link set dev obr0 up        # 设置obr0为up状态
　　
# sudo ip link set dev docker0 down   # 设置docker0为down状态
　　
# sudo ip link del dev docker0        # 删除docker0，可选
　　查看这些接口的状态
# service openvswitch-switch status　　
openvswitch-switch start/running
　　
@eva:~# ovs-vsctl show
　　
52c65487-12fc-4228-b2ee-7c5ba409d8d2
　　
    Bridge "obr0"
　　
        Port "gre0"
　　
            Interface "gre0"
　　
                type: gre
　　
                options: {remote_ip="172.16.3.20"}
　　
        Port "obr0"
　　
            Interface "obr0"
　　
                type: internal
　　
    ovs_version: "2.0.2"
　　

　　
@eva:~#  brctl show
　　
bridge name    bridge id        STP enabled    interfaces
　　
kbr0        8000.de14d8a90948    no        obr0
　　为了使新建的kbr0在每次系统重启后任然有效，我们在minion1的/etc/network/interfaces文件中
　　追加内容如下：（在CentOS上会有些不一样）
@eva:~# tail -9  /etc/network/interfaces　　

　　
auto kbr0
　　
iface kbr0 inet static
　　
    address 172.16.1.1
　　
    netmask 255.255.255.0
　　
    # gateway 172.16.1.0
　　
    # dns-nameservers 172.31.1.1
　　
    up route add 172.16.2.0/24 via 172.16.3.20 dev eth0
　　
    down route add 172.16.2.0/24 via 172.16.3.20 dev eth0
　　minion2 网卡配置类似 。然后 启动虚拟网络接口
sudo ip link set dev obr0 up　　你能在minion1和minion2上发现kbr0都设置了相应的IP地址。
　　这是我们创建的隧道还不能通信。经查找这是因为在minion1和minion2上缺少访问172.17.2.1和172.17.1.1的路由，因此我们需要添加路由保证彼此之间能通信：
# minion1 上执行　　
sudo ip route add 172.16.2.0/24 via 172.16.3.20 dev eth0
　　

　　
# minion2 上执行
　　
sudo ip route add 172.16.1.0/24 via 172.16.3.10 dev eth0
　　现在网络之间可以正常通信了
@eva:~# ping 172.16.2.1 -c 2　　
PING 172.16.2.1 (172.16.2.1) 56(84) bytes of data.
　　
64 bytes from 172.16.2.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.714 ms
　　
64 bytes from 172.16.2.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.337 ms
　　

　　
--- 172.16.2.1 ping statistics ---
　　
2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 1000ms
　　
rtt min/avg/max/mdev = 0.337/0.525/0.714/0.189 ms
　　

　　

　　
@cali:~# ping 172.16.1.1 -c 2
　　
PING 172.16.1.1 (172.16.1.1) 56(84) bytes of data.
　　
64 bytes from 172.16.1.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.577 ms
　　
64 bytes from 172.16.1.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.269 ms
　　

　　
--- 172.16.1.1 ping statistics ---
　　
2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 999ms
　　
rtt min/avg/max/mdev = 0.269/0.423/0.577/0.154 ms
　　Minion 节点安装 docker
[ both minion ]　　
sudo apt-get install docker.io -y
　　修改docker默认桥接网桥,并重启
sudo vi /etc/default/docker　　
DOCKER_OPTS="-b kbr0"
　　

　　
sudo service docker restart
Etcd  安装与配置
　　etcd是一个开源的用于配置共享和服务发现的高性能的键值存储系统。
　　注意：创建存放所有组件二进制文件目录，最好是/opt/bin目录，因为启动脚本里面写的就是这个目录。
@lucy:~# cd /usr/local/src/　　
@lucy:/usr/local/src#sudo wget https://github.com/coreos/etcd/releases/download/v3.0.0/etcd-v3.0.0-linux-amd64.tar.gz
　　
tar xf etcd-v3.0.0-linux-amd64.tar.gz
　　
cd etcd-v3.0.0-linux-amd64/
　　
mkdir /opt/bin
　　
cp -a etcd etcdctl /opt/bin
　　etcd官方建议使用新的2379端口代替4001
cat >  /etc/default/etcd @lucy:~# cd /usr/local/src/　　
@lucy:/usr/local/src#sudo wget https://github.com/coreos/etcd/releases/download/v3.0.0/etcd-v3.0.0-linux-amd64.tar.gz
　　
@lucy:/usr/local/src#sudo wget https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes/releases/download/v1.0.1/kubernetes.tar.gz
　　然后解压下载的kubernetes和etcd包，并在kubernetes(minion1)、minion2上创建目录/opt/bin
[ All nodes ]　　
# mkdir /opt/bin
　　
# echo "export PATH=\$PATH:/opt/bin" >> /etc/profile
　　
# source /etc/profile
　　解压kubernetes
tar xf kubernetes.tar.gz　　
cd kubernetes/server && tar xf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz
　　
cd kubernetes/server/bin/
　　APIserver本身需要的是kube-apiserver kube-scheduler kube-controller-manager kubecfg四个
@lucy #cp kube-apiserver kube-scheduler kube-controller-manager kubecfg  /opt/bin/　　把proxy和kubelet复制到其他minions，确保这些文件都是可执行的
scp kube-proxy kubelet root@eva.suzf.net:/opt/bin　　
scp kube-proxy kubelet root@cali.suzf.net:/opt/bin
　　拷贝相关组件启动脚本
cd /usr/local/src/kubernetes/cluster/ubuntu　　
@lucy:/usr/local/src/kubernetes/cluster/ubuntu# cp master/init_scripts/* /etc/init.d/
　　
@lucy:/usr/local/src/kubernetes/cluster/ubuntu# cp master/init_conf/* /etc/init/
　　配置kube*启动选项
# kube-apiserver　　
cat > /etc/default/kube-apiserver  /etc/default/kube-scheduler  /etc/default/kube-controller-manager  /etc/default/kubelet  /etc/default/kube-proxy > $ETCD_LOGFILE 2>&1追加日志这部分再启动试试。
　　

　　
@lucy:~# /etc/init.d/kube-apiserver start
　　
* Kube-Apiserver is managed via upstart, try using service kube-apiserver start
　　

　　
What are you 弄啥嘞? 查看一下etcd 的启动脚本 发现少一个判断
　　
@lucy:~# sed -n '36,39'p /etc/init.d/etcd
　　
# see also init_is_upstart in /lib/lsb/init-functions (which isn't available in Ubuntu 12.04, or we'd use it)
　　
if false && [ -x /sbin/initctl ] && /sbin/initctl version 2>/dev/null | grep -q upstart; then
　　
log_failure_msg "$ETCD_DESC is managed via upstart, try using service $BASE $1"
　　
exit 1
　　
@lucy:~# sed -n '36,39'p /etc/init.d/kube-apiserver
　　
# see also init_is_upstart in /lib/lsb/init-functions (which isn't available in Ubuntu 12.04, or we'd use it)
　　
if [ -x /sbin/initctl ] && /sbin/initctl version 2>/dev/null | grep -q upstart; then
　　
log_failure_msg "$KUBE_APISERVER_DESC is managed via upstart, try using service $BASE $1"
　　
exit 1
　　

　　
加上判断在试一试， 呵呵  好了~
　　
@lucy:~# service kube-apiserver  start
　　
kube-apiserver start/running, process 4222
　　

　　
kube-apiserver启动后会自动运行kube-scheduler、kube-controller-manager
　　

　　
这些服务的日志可以从/var/log/upstart/中找到。
　　
lucy:~# ls /var/log/upstart/kube-*
　　
/var/log/upstart/kube-apiserver.log  /var/log/upstart/kube-controller-manager.log  /var/log/upstart/kube-scheduler.log
　　可以通过etcdctl查看到etcd存储着关于集群的各种信息
@lucy:~# etcdctl ls /registry　　
/registry/minions
　　
/registry/namespaces
　　
/registry/pods
　　
/registry/ranges
　　
/registry/serviceaccounts
　　
/registry/services
　　
/registry/controllers
　　
/registry/events
　　启动 minion 节点 服务
[ both minion ]　　
# service kube-proxy start
　　
# service kubelet start
　　到这 kubernetes 就配置完了，查看下集群节点：

　　kubernetes常用命令
# kubectl get nodes                       # 查查看minion主机　　
# kubectl get pods                        # 查看pods清单
　　
# kubectl get services                    # 查看service清单
　　
# kubectl get services -o json            # 查看service清单 以 json 形式输出
　　
# 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）
kubernetes 测试
　　命令启动一个nginx：
# kubectl run --image=nginx nginx-test-by-suzf-net　　
replicationcontroller "nginx-test-by-suzf-net" created
　　初次创建要下载镜像，需等待数分钟，查看集群pods：
# kubectl get pods　　
NAME                           READY     STATUS    RESTARTS   AGE
　　
nginx-test-by-suzf-net-uepzq   1/1       Running   0          8h
　　使用yaml 文件创建 pod
root@lucy:~# cat nginx-pod.yaml　　
apiVersion: v1
　　
kind: Pod
　　
metadata:
　　
    name: nginx
　　
    labels:
　　
        app: nginx
　　
spec:
　　
    containers:
　　
        - name: nginx
　　
          image: nginx
　　
          ports:
　　
              - containerPort: 80
　　

　　

　　
root@lucy:~# kubectl create -f nginx-pod.yaml
　　
pods/nginx
　　
root@lucy:~# kubectl get pod
　　
NAME                         READY STATUS   RESTARTS AGE
　　
nginx                        1/1   Running  0        29s
　　
nginx-test-by-suzf-net-uepzq 1/1   Running  0        8h
　　查看下创建的nginx信息

　　访问一下 试试

　　当然我们也可以使用Kubernetes提供的例子Guestbook（下载的源码example目录下可以找到）来做测试。
　　至此，kubernetes集群就部署成功了。欢迎继续关注 ^_^.
　　参考文档
　　http://kubernetes.io/docs/getting-started-guides/ubuntu/
　　http://lizhenliang.blog.51cto.com/7876557/1736572
　　http://blog.liuts.com/post/247/
　　https://segmentfault.com/a/1190000002620961
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