解密Kubernetes（K8s）集群的创建过程和关键步骤

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文章目录

1. 准备环境
2. 安装Docker
3. 安装Kubernetes
- 在Master节点上执行以下步骤：
- - 安装kubeadm、kubelet和kubectl
  - 初始化Master节点
- 在工作节点上执行以下步骤：
- - 加入集群
4. 设置Kubeconfig
5. 安装网络插件
6. 验证集群
7. 部署应用程序
8. 扩展和管理集群
9.结论

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✨文章内容：Kubernetes集群
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创建Kubernetes集群是在云原生环境中托管和管理容器化应用程序的关键步骤之一。Kubernetes（通常缩写为K8s）是一个强大的容器编排工具，它可以帮助您管理容器的部署、伸缩和维护。在本文中，我们将深入探讨如何创建一个基本的Kubernetes集群，以及在创建过程中涉及的关键代码和步骤。

1. 准备环境

在开始之前，您需要准备好一个运行Kubernetes的环境。这通常包括几个虚拟机或物理服务器，它们将充当Kubernetes节点。您可以使用各种云提供商（如AWS、GCP、Azure）来设置这些节点，或者使用本地虚拟化工具（如Minikube或Docker Desktop）进行本地开发和测试。
在这里插入图片描述

2. 安装Docker

Kubernetes使用Docker容器来运行应用程序。因此，首先需要在每个节点上安装Docker。以下是在Ubuntu上安装Docker的示例命令：

# 更新包列表
sudo apt-get update# 安装必要的依赖包以允许apt使用HTTPS
sudo apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common# 添加Docker官方GPG密钥
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -# 添加Docker存储库
sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"# 更新apt包列表
sudo apt-get update# 安装Docker
sudo apt-get install -y docker-ce

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3. 安装Kubernetes

一旦Docker安装完成，接下来需要安装Kubernetes组件。Kubernetes通常由一个主控节点（Master）和多个工作节点（Node）组成。

在Master节点上执行以下步骤：

安装kubeadm、kubelet和kubectl

# 安装kubeadm、kubelet和kubectl
sudo apt-get update && sudo apt-get install -y apt-transport-https curl
curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
cat <<EOF | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main
EOF
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl

初始化Master节点

sudo kubeadm init

此命令将初始化Kubernetes Master节点，并输出一个类似于以下内容的kubeadm join命令，用于将工作节点加入集群。

kubeadm join 192.168.0.100:6443 --token <token> --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash>

请将上述命令保存在某个安全位置，因为稍后您将需要在工作节点上运行它。

在工作节点上执行以下步骤：

加入集群

使用上述输出的kubeadm join命令在工作节点上加入Kubernetes集群。

sudo kubeadm join 192.168.0.100:6443 --token <token> --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash>

在这里插入图片描述

4. 设置Kubeconfig

在Kubernetes集群上工作之前，需要配置kubectl，以便能够与集群交互。在Master节点上运行以下命令：

mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

5. 安装网络插件

Kubernetes需要一个网络插件来使容器之间和节点之间的通信正常工作。您可以选择不同的网络插件，例如Flannel、Calico或Weave。以下是安装Flannel网络插件的示例命令：

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

6. 验证集群

您可以运行以下命令来验证Kubernetes集群的状态：

kubectl get nodes

如果一切正常，您应该看到Master节点和工作节点的状态都是"Ready"。

7. 部署应用程序

现在，您的Kubernetes集群已准备就绪，您可以开始部署应用程序。为了演示，以下是一个简单的Nginx部署示例：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: nginx-deployment
spec:replicas: 2selector:matchLabels:app: nginxtemplate:metadata:labels:app: nginxspec:containers:- name: nginximage: nginx:latestports:- containerPort: 80

将上述YAML配置保存为nginx-deployment.yaml文件，然后运行以下命令以部署Nginx：

kubectl apply -f nginx-deployment.yaml

8. 扩展和管理集群

一旦应用程序部署完毕，您可以使用Kubernetes的众多功能来管理和扩展集群。例如，您可以创建更多的工作节点以增加集群的容量，或者使用Horizontal Pod Autoscaling（HPA）来自动调整应用程序的副本数量以满足负载需求。

# 创建一个新的工作节点
kubectl scale --replicas=3 deployment/nginx-deployment

这只是Kubernetes功能的冰山一角。它还提供了服务发现、负载均衡、卷管理、安全性等一系列功能，使您能够轻松地管理和扩展容器化应用程序。
在这里插入图片描述

9.结论

通过以上步骤，您已经成功创建了一个基本的Kubernetes集群，并部署了一个简单的Nginx应用程序。Kubernetes提供了强大的功能，使您能够有效地管理容器化应用程序，实现高可用性、弹性伸缩和自动化部署。随着云原生技术的不断发展，Kubernetes将继续在现代应用程序部署和管理中扮演关键角色。希望这篇文章对您了解如何创建和管理Kubernetes集群有所帮助。