K8s介绍及安装

参考：
K8s介绍：https://www.cnblogs.com/chiangchou/p/k8s-1.html
K8s安装：https://www.jianshu.com/p/a6abdc6f76e1

K8s是什么

毫无疑问，K8s是目前云原生时代最优秀、最适合用来做容器技术的分布式架构解决方案，可以说K8s就是为了云原生时代大规模的容器编排而生的，大大提高了资源的利用效率。

K8s来自 Google 云平台的开源容器集群管理系统,前身为Google内部使用的Brog，在Google内部已经有十几年的应用历史，非常成熟及高效。

K8s全名为Kubernetes，Kubernetes在希腊语中意思是船长或领航员，这也恰好与它在容器集群管理中的作用吻合，即作为装载了集装箱（Container）的众多货船的指挥者，负担着全局调度和运行监控的职责。

K8s主要特性

① 自我修复

在节点故障时，重新启动失败的容器，替换和重新部署，保证预期的副本数量；杀死健康检查失败的容器，并且在未准备好之前不会处理用户的请求，确保线上服务不中断。

② d性伸缩

使用命令、UI或者基于CPU使用情况自动快速扩容和缩容应用程序实例，保证应用业务高峰并发时的高可用性；业务低峰时回收资源，以最小成本运行服务。

③ 自动部署和回滚

K8S采用滚动更新策略更新应用，一次更新一个Pod，而不是同时删除所有Pod，如果更新过程中出现问题，将回滚更改，确保升级不影响业务。

④ 服务发现和负载均衡

K8S为多个容器提供一个统一访问入口（内部IP地址和一个DNS名称），并且负载均衡关联的所有容器，使得用户无需考虑容器IP问题。

⑤ 机密和配置管理

管理机密数据和应用程序配置，而不需要把敏感数据暴露在镜像里，提高敏感数据安全性。并可以将一些常用的配置存储在K8S中，方便应用程序使用。

⑥ 存储编排

挂载外部存储系统，无论是来自本地存储，公有云，还是网络存储，都作为集群资源的一部分使用，极大提高存储使用灵活性。

⑦ 批处理

提供一次性任务，定时任务；满足批量数据处理和分析的场景。

K8s架构图

下面是K8s的架构图以及所包含的主要组件：

一个 Kubernetes 集群一般包含一个 Master 节点（也可以包含多个 Master 节点）和多个 Node 节点，一个节点可以看成是一台物理机或虚拟机。

K8s组件 Master

Master是集群控制节点，管理和控制整个集群，基本上k8s的所有控制命令都发给它，Master 节点通常会占据一个独立的服务器，因为它太重要了，如果它不可用，那么所有的控制命令都将失效，Master节点上运行着以下关键组件：

• kube-apiserver：是集群控制的统一入口，以 HTTP Rest 提供接口服务，所有对K8s集群的 *** 作都是通过ApiServer来调用。
• kube-controller-manager：k8s中所有资源对象（pod、node、server等）的自动化控制中心，维护管理集群的状态，比如故障检测，自动扩展，滚动更新等，资源控制的最小单位为Pod。
• kube-scheduler：根据调度算法为新创建的 Pod 选择一个 Node 节点，可以任意部署，可以部署在同一个节点上，也可以部署在不同的节点上。
• etcd：是一个分布式的，一致的 key-value 存储，主要用途是共享配置和服务发现，保存集群状态数据，比如 Pod、Service 等对象信息。

Node

除了 Master，K8S 集群中的其它机器被称为 Node 节点，Node 节点是 K8S 集群中的工作负载节点，每个 Node 都会被 Master 分配一些工作负载，当某个 Node 宕机时，其上的工作负载会被 Master 自动转移到其它节点上去。，Node节点上运行着以下关键组件：

• kubelet：是 Master 在 Node 节点上的 Agent(代理)，负责Pod对应的容器的创建、启停等任务，同时与Master密切协作，实现集群管理的基本功能。
• kube-proxy：在 Node 节点上实现 Pod 网络代理，实现 Kubernetes Service 的通信，维护网络规则和四层负载均衡工作。
• docker（Docker Engine）：Docker引擎，负责本机的容器创建和管理

Node 节点可以在运行期间动态增加到 K8S 集群中，前提是这个节点上已经正确安装、配置和启动了上述关键组件。在默认情况下 kubelet 会向 Master 注册自己，一旦 Node 被纳入集群管理范围，kubelet 就会定时向 Master 节点汇报自身的情况，例如 *** 作系统、Docker 版本、机器的 CPU 和内存情况，以及之前有哪些 Pod 在运行等，这样 Master 可以获知每个 Node 的资源使用情况，并实现高效均衡的资源调度策略。而某个 Node 超过指定时间不上报信息时，会被 Master 判定为“失联”，Node 的状态被标记为不可用（Not Ready），随后 Master 会触发“工作负载大转移”的自动流程。

核心概念

• Master: 集群控制节点，每个集群至少要有一个控制节点负责集群的管控。
• Node： 工作负载节点，由 Master 分配容器到这些 Node 工作节点上，然后Node节点上的docker负责容器的运行
• Pod：K8s最小控制单元，容器都是运行在Pod中，一个Pod中可以有多个容器运行。
• Controller： 控制器，通过它实现对Pod的管理，比如启动Pod、停止Pod、伸缩Pod的数量等等。
• Service： Pod对外服务的统一入口，下面可以维护同一类的多个Pod。
• Label： 标签，用于对Pod进行分类，同一类Pod拥有相同的标签。
• NameSpace：命名空间，用来隔离Pod的运行环境。

K8s安装

我这边使用的是M1芯片的Mac，装的是Docker Desktop,下面的安装方法主要也是基于M1的Docker Deskto进行K8s的安装，其他安装方法可以自行搜索一下,我自己的安装方法也是在网上根据教程一步步来的= =！

前置条件，必须安装好Docker Desktop，并保证版本较新，我这边的版本是：

第一步 克隆详细

git clone https://github.com/gotok8s/k8s-docker-desktop-for-mac.git

第二步 进入 k8s-docker-desktop-for-mac项目，拉取镜像

./load_images.sh

执行完上面两步后，Docker Desktop就已经准备好安装K8s所需要的所有镜像了。

第三步 打开docker 配置页面，enable k8s。需要等k8s start一会

如果安装成功，则会显示kubernetes running，并且在Docker Desktop界面可以看到K8s running的标志。

然后我们就可以在本机通过命令验证一下K8s是否安装成功

验证
$ kubectl cluster-info
$ kubectl get nodes
$ kubectl describe node