系列文章

• .Net微服务实战之技术选型篇

• .Net微服务实战之技术架构分层篇

• .Net微服务实战之DevOps篇

• .Net微服务实战之负载均衡（上）

• .Net微服务实战之CI/CD

前言

说到微服务就得扯到自动化运维，然后别人就不得不问你用没用上K8S。无论是概念上还是在实施搭建时，K8S的门槛比Docker Compose、Docker Swarm高了不少。我自己也经过了多次的实践，整理出一套顺利部署的流程。

我这次搭建花了一共整整4个工作实践与一个工作日写博客，中间有一个网络问题导致reset了集群重新搭了一次，完成后结合了Jenkins使用，还是成就感满满的。如果对大家有用，还请点个推荐与关注。

基本概念

Kubectl

kubectl用于运行Kubernetes集群命令的管理工具，Kubernetes kubectl 与 Docker 命令关系可以查看这里

http://docs.kubernetes.org.cn/70.html

Kubeadm

kubeadm 是 kubernetes 的集群安装工具，能够快速安装 kubernetes 集群，相关命令有以下:

kubeadm init

kubeadm join

Kubelet

kubelet是主要的节点代理，它会监视已分配给节点的pod，具体功能：

• 安装Pod所需的volume。
• 下载Pod的Secrets。
• Pod中运行的 docker（或experimentally，rkt）容器。
• 定期执行容器健康检查。

Pod

Pod是Kubernetes创建或部署的最小(最简单)的基本单位，一个Pod代表集群上正在运行的一个进程，它可能由单个容器或多个容器共享组成的资源。

一个Pod封装一个应用容器（也可以有多个容器），存储资源、一个独立的网络IP以及管理控制容器运行方式的策略选项。

Pods提供两种共享资源：网络和存储。

网络

每个Pod被分配一个独立的IP地址，Pod中的每个容器共享网络命名空间，包括IP地址和网络端口。Pod内的容器可以使用localhost相互通信。当Pod中的容器与Pod 外部通信时，他们必须协调如何使用共享网络资源（如端口）。

存储

Pod可以指定一组共享存储volumes。Pod中的所有容器都可以访问共享volumes，允许这些容器共享数据。volumes 还用于Pod中的数据持久化，以防其中一个容器需要重新启动而丢失数据。

Service

一个应用服务在Kubernetes中可能会有一个或多个Pod，每个Pod的IP地址由网络组件动态随机分配（Pod重启后IP地址会改变）。为屏蔽这些后端实例的动态变化和对多实例的负载均衡，引入了Service这个资源对象。

Kubernetes ServiceTypes 允许指定一个需要的类型的 Service，默认是 ClusterIP 类型。

Type 的取值以及行为如下：

• ClusterIP：通过集群的内部 IP 暴露服务，选择该值，服务只能够在集群内部可以访问，这也是默认的 ServiceType。
• NodePort：通过每个 Node 上的 IP 和静态端口（NodePort）暴露服务。NodePort 服务会路由到 ClusterIP 服务，这个 ClusterIP 服务会自动创建。通过请求 <NodeIP>:<NodePort>，可以从集群的外部访问一个 NodePort 服务。
• LoadBalancer：使用云提供商的负载局衡器，可以向外部暴露服务。外部的负载均衡器可以路由到 NodePort 服务和 ClusterIP 服务。
• ExternalName：通过返回 CNAME 和它的值，可以将服务映射到 externalName 字段的内容（例如， foo.bar.example.com）。 没有任何类型代理被创建，这只有 Kubernetes 1.7 或更高版本的 kube-dns 才支持。

其他详细的概念请移步到 http://docs.kubernetes.org.cn/227.html

物理部署图

Docker-ce 1.19安装

在所有需要用到kubernetes服务器上安装docker-ce

卸载旧版本 docker

yum remove docker docker-common docker-selinux dockesr-engine -y

yum upgrade -y

sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

yum makecache fast
yum install docker-ce-19.03.12 -y

vim /etc/docker/daemon.json
 
{
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
"registry-mirrors" : [
    "http://ovfftd6p.mirror.aliyuncs.com",
    "http://registry.docker-cn.com",
    "http://docker.mirrors.ustc.edu.cn",
    "http://hub-mirror.c.163.com"
  ],
  "insecure-registries" : [
    "registry.docker-cn.com",
    "docker.mirrors.ustc.edu.cn"
  ],
  "debug" : true,
  "experimental" : true
}

systemctl start docker
systemctl enable docker

安装kubernetes-1.18.3

所有需要用到kubernetes的服务器都执行以下指令。

添加阿里kubernetes源

cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64/
enabled=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

安装并启动

yum install kubeadm-1.18.3 kubectl-1.18.3 kubelet-1.18.3

启动kubelet

systemctl enable kubelet
systemctl start kubelet

在Master设置环境变量，在/etc/profile中配置

vim /etc/profile

在最后添加如下配置

export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf

执行命令使其起效

source /etc/profile

初始化k8s集群

在master节点（server-a）进行初始化集群

开放端口

firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=6443/tcp
firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=10250/tcp
firewall-cmd --reload

关闭swap

vim /etc/fstab
#注释swap那行
 
swapoff -a

设置iptables规则

echo 1 > /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-iptables
echo 1 > /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-ip6tables

初始化

kubeadm init --kubernetes-version=1.18.3  --apiserver-advertise-address=192.168.88.138   --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers  --service-cidr=10.10.0.0/16 --pod-network-cidr=10.122.0.0/16 --ignore-preflight-errors=Swap

pod-network-cidr参数的为pod网段:，apiserver-advertise-address参数为本机IP。

　　如果中途执行有异常可以通过 kubeadm reset 后重新init。

初始化成功执行下面指令

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

查看node和pod信息

kubectl get node
kubectl get pod --all-namespaces

安装flannel组件

在master节点（server-a）安装flannel组件

找个梯子下载kube-flannel.yml文件

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

下载不了也没关系，我复制给到大家：

 View Code

先拉取依赖镜像

 docker pull  quay.io/coreos/flannel:v0.12.0-amd64

把上面文件保存到服务器然后执行下面命令

kubectl apply -f kube-flannel.yml

安装dashboard

在master节点（server-a）安装dashboard组件

继续用梯子下载recommended.yml文件

https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.0.3/aio/deploy/recommended.yaml

没梯子的可以复制下方原文件

 View Code

spec:
  type: NodePort
  ports:
    - port: 443
      targetPort: 8443
      nodePort: 30221
  selector:
    k8s-app: kubernetes-dashboard

第137行开始，修改账户权限，主要三个参数，kind: ClusterRoleBinding，roleRef-kind: ClusterRole，roleRef-name: cluster-admin

---

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  labels:
    k8s-app: kubernetes-dashboard
  name: kubernetes-dashboard
  namespace: kubernetes-dashboard
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: cluster-admin
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: kubernetes-dashboard
    namespace: kubernetes-dashboard

---

保存到服务器后执行以下命令

kubectl apply -f recommended.yaml

等待一段时间启动成功后，https://ip+nodePort，查看UI

Token通过下面指令获取

kubectl -n kubernetes-dashboard get secret

kubectl describe secrets -n kubernetes-dashboard kubernetes-dashboard-token-kfcp2  | grep token | awk 'NR==3{print $2}'

加入Worker节点

在server-b与server-c执行下面操作

把上面init后的那句join拷贝过来，如果忘记了可以在master节点执行下面指令：

kubeadm token list

openssl x509 -pubkey -in /etc/kubernetes/pki/ca.crt | openssl rsa -pubin -outform der 2>/dev/null | openssl dgst -sha256 -hex | sed 's/^.* //'

通过返回的数据拼装成下面指令

kubeadm join 192.168.88.138:6443 --token 2zebwy.1549suwrkkven7ow  --discovery-token-ca-cert-hash sha256:c61af74d6e4ba1871eceaef4e769d14a20a86c9276ac0899f8ec6b08b89f532b

查看节点信息

kubectl get node

部署Web应用

在master节点（sever-a）执行下面操作

部署应用前建议有需要的朋友到【.Net微服务实战之CI/CD】看看如何搭建docker私有仓库，后面需要用到，搭建后私有库后执行下面指令

kubectl create secret docker-registry docker-registry-secret --docker-server=192.168.88.141:6000 --docker-username=admin --docker-password=123456789

docker-server就是docker私有仓库的地址

下面是yaml模板，注意imagePullSecrets-name与上面的命名的一致，其余的可以查看yaml里的注释

 View Code

把yaml文件保存到服务器后执行下面命令

kubectl create -f testdockerswarm.yml

整个搭建部署的过程基本上到这里结束了。

访问

可以通过指令kubectl get service得到ClusterIP，分别在server-c和sever-b执行curl 10.10.184.184

也可以通过执行kubectl get pods -o wide得到pod ip，在server-c执行curl 10.122.2.5 和 server-b执行curl 10.122.1.7

也可以在外部访问 server-c和server-b的 ip + 31221

如果节点有异常可以通过下面指令排查

journalctl -f -u kubelet.service | grep -i error -C 500

如果Pod无法正常running可以通过下面指令查看

kubectl describe pod testdockerswarm-deployment-7bc647d87d-qwvzm