kubernetes（K8S）学习笔记P6：K8s集群|java项目部署

  • 8.集群资源监控
    • 8.1概述
    • 8.2搭建集群监控平台系统
      • 8.2.1部署prometheus
      • 8.2.3部署Grafana
      • 8.3.3打开Grafana，配置数据源，导入显示模板
  • 9.搭建高可用k8s集群
    • 9.0概述
    • 9.1安装要求
    • 9.2 准备环境
    • 9.3 所有master节点部署keepalived
      • 9.3.1 安装相关包和keepalived
      • 9.3.2配置master节点
      • 9.3.3 启动和检查
    • 9.4部署haproxy
      • 9.4.1 安装
      • 9.4.2 配置
      • 9.4.3 启动和检查
    • 5. 所有节点安装Docker/kubeadm/kubelet
      • 5.1 安装Docker
      • 5.2 添加阿里云YUM软件源
      • 5.3 安装kubeadm，kubelet和kubectl
    • 6. 部署Kubernetes Master
      • 6.1 创建kubeadm配置文件
      • 6.2 在master1节点执行
    • 7.安装集群网络
    • 8、master2节点加入集群
      • 8.1 复制密钥及相关文件
      • 8.2 master2加入集群
    • 5. 加入Kubernetes Node
    • 7. 测试kubernetes集群
  • 9.部署项目
    • 9.0容器交付流程
    • 9.1部署Java项目
      • 9.1.0Java项目打包
      • 9.1.1制作镜像
      • 9.1.2上传镜像到镜像服务器（阿里云）
      • 9.1.3控制器部署镜像
      • 9.1.4对外暴露应用
      • 9.1.5运维

8.集群资源监控

8.1概述

8.2搭建集群监控平台系统

8.2.1部署prometheus

参考下载网站：https://prometheus.io/download/

  • 部署守护进程，需要修改原yaml文件，node-exporter
  • 部署prometheus其他yaml文件

8.2.3部署Grafana

参照https://grafana.com/
执行相关的yaml

8.3.3打开Grafana，配置数据源，导入显示模板

数据源：prometheus
注意IP：为CLUSTER IP
设置显示数据模板
315

9.搭建高可用k8s集群

9.0概述

Kubernetes 作为容器集群系统， 通过健康检查+重启策略实现了 Pod 故障自我修复能力，通过调度算法实现将 Pod 分布式部署， 监控其预期副本数， 并根据 Node 失效状态自动在正常 Node 启动 Pod， 实现了应用层的高可用性。

针对 Kubernetes 集群， 高可用性还应包含以下两个层面的考虑： Etcd 数据库的高可用性和 Kubernetes Master 组件的高可用性。 而 Etcd 我们已经采用 3 个节点组建集群实现高可用， 本节将对 Master 节点高可用进行说明和实施。

Master 节点扮演着总控中心的角色， 通过不断与工作节点上的 Kubelet 和 kube-proxy 进行通信来维护整个集群的健康工作状态。 如果 Master 节点故障， 将无法使用 kubectl 工具或者 API 任何集群管理。

Master 节点主要有三个服务 kube-apiserver、 kube-controller-mansger 和 kubescheduler， 其中 kube-controller-mansger 和 kube-scheduler 组件自身通过选择机制已经实现了高可用， 所以 Master 高可用主要针对 kube-apiserver 组件， 而该组件是以 HTTP API 提供服务， 因此对他高可用与 Web 服务器类似， 增加负载均衡器对其负载均衡即可，并且可水平扩容。

多 Master 架构图

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：

# 创建一个 Master 节点
$ kubeadm init# 将一个 Node 节点加入到当前集群中
$ kubeadm join <Master节点的IP和端口 >

9.1安装要求

在开始之前，部署Kubernetes集群机器需要满足以下几个条件：

  • 一台或多台机器，操作系统 CentOS7.x-86_x64
  • 硬件配置：2GB或更多RAM，2个CPU或更多CPU，硬盘30GB或更多
  • 可以访问外网，需要拉取镜像，如果服务器不能上网，需要提前下载镜像并导入节点
  • 禁止swap分区

9.2 准备环境

角色 IP
master1 192.168.44.155
master2 192.168.44.156
node1 192.168.44.157
VIP（虚拟ip） 192.168.44.158 

# 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
swapoff -a  # 临时
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab    # 永久# 根据规划设置主机名
hostnamectl set-hostname <hostname>hostnamectl set-hostname master1
hostnamectl set-hostname master2
hostnamectl set-hostname node1# 在master添加hosts
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.26.158    master.k8s.io   k8s-vip
192.168.26.11    master01.k8s.io master1
192.168.26.12    master02.k8s.io master2
192.168.26.21    node01.k8s.io   node1
EOF# 将桥接的IPv4流量传递到iptables的链
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

9.3 所有master节点部署keepalived

9.3.1 安装相关包和keepalived

yum install -y conntrack-tools libseccomp libtool-ltdlyum install -y keepalived

9.3.2配置master节点

master1节点配置

cat > /etc/keepalived/keepalived.conf <<EOF
! Configuration File for keepalivedglobal_defs {router_id k8s
}vrrp_script check_haproxy {script "killall -0 haproxy"interval 3weight -2fall 10rise 2
}vrrp_instance VI_1 {state MASTER interface ens33 virtual_router_id 51priority 250advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass ceb1b3ec013d66163d6ab}virtual_ipaddress {192.168.26.158}track_script {check_haproxy}}
EOF

master2节点配置

cat > /etc/keepalived/keepalived.conf <<EOF
! Configuration File for keepalivedglobal_defs {router_id k8s
}vrrp_script check_haproxy {script "killall -0 haproxy"interval 3weight -2fall 10rise 2
}vrrp_instance VI_1 {state BACKUP interface ens33 virtual_router_id 51priority 200advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass ceb1b3ec013d66163d6ab}virtual_ipaddress {192.168.26.158}track_script {check_haproxy}}
EOF

9.3.3 启动和检查

在两台master节点都执行

# 启动keepalived
$ systemctl start keepalived.service
设置开机启动
$ systemctl enable keepalived.service
# 查看启动状态
$ systemctl status keepalived.service

启动后查看master1的网卡信息

ip a s ens33

9.4部署haproxy

9.4.1 安装

yum install -y haproxy

9.4.2 配置

两台master节点的配置均相同，配置中声明了后端代理的两个master节点服务器，指定了haproxy运行的端口为16443等，因此16443端口为集群的入口

cat > /etc/haproxy/haproxy.cfg << EOF
#---------------------------------------------------------------------
# Global settings
#---------------------------------------------------------------------
global# to have these messages end up in /var/log/haproxy.log you will# need to:# 1) configure syslog to accept network log events.  This is done#    by adding the '-r' option to the SYSLOGD_OPTIONS in#    /etc/sysconfig/syslog# 2) configure local2 events to go to the /var/log/haproxy.log#   file. A line like the following can be added to#   /etc/sysconfig/syslog##    local2.*                       /var/log/haproxy.log#log         127.0.0.1 local2chroot      /var/lib/haproxypidfile     /var/run/haproxy.pidmaxconn     4000user        haproxygroup       haproxydaemon # turn on stats unix socketstats socket /var/lib/haproxy/stats
#---------------------------------------------------------------------
# common defaults that all the 'listen' and 'backend' sections will
# use if not designated in their block
#---------------------------------------------------------------------
defaultsmode                    httplog                     globaloption                  httplogoption                  dontlognulloption http-server-closeoption forwardfor       except 127.0.0.0/8option                  redispatchretries                 3timeout http-request    10stimeout queue           1mtimeout connect         10stimeout client          1mtimeout server          1mtimeout http-keep-alive 10stimeout check           10smaxconn                 3000
#---------------------------------------------------------------------
# kubernetes apiserver frontend which proxys to the backends
#---------------------------------------------------------------------
frontend kubernetes-apiservermode                 tcpbind                 *:16443option               tcplogdefault_backend      kubernetes-apiserver
#---------------------------------------------------------------------
# round robin balancing between the various backends
#---------------------------------------------------------------------
backend kubernetes-apiservermode        tcpbalance     roundrobinserver      master01.k8s.io   192.168.26.11:6443 checkserver      master02.k8s.io   192.168.26.12:6443 check
#---------------------------------------------------------------------
# collection haproxy statistics message
#---------------------------------------------------------------------
listen statsbind                 *:1080stats auth           admin:awesomePasswordstats refresh        5sstats realm          HAProxy\ Statisticsstats uri            /admin?stats
EOF

9.4.3 启动和检查

两台master都启动

# 设置开机启动
$ systemctl enable haproxy
# 开启haproxy
$ systemctl start haproxy
# 查看启动状态
$ systemctl status haproxy

如果启动报错：检查未关闭selinux

 systemctl status haproxy
● haproxy.service - HAProxy Load BalancerLoaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/haproxy.service; enabled; vendor preset: disabled)Active: failed (Result: exit-code) since 六 2022-11-26 19:51:40 CST; 2s agoProcess: 91358 ExecStart=/usr/sbin/haproxy-systemd-wrapper -f /etc/haproxy/haproxy.cfg -p /run/haproxy.pid $OPTIONS (code=exited, status=1/FAILURE)Main PID: 91358 (code=exited, status=1/FAILURE)11月 26 19:51:40 master1 systemd[1]: Started HAProxy Load Balancer.
11月 26 19:51:40 master1 haproxy-systemd-wrapper[91358]: haproxy-systemd-wrapper: executing /usr/sbin/haproxy -f /etc/haproxy/haproxy.cfg -p /run/haproxy.pid -Ds
11月 26 19:51:40 master1 haproxy-systemd-wrapper[91358]: [WARNING] 329/195140 (91359) : config : 'option forwardfor' ignored for frontend 'kubernetes-apiserver' as...TTP mode.
11月 26 19:51:40 master1 haproxy-systemd-wrapper[91358]: [WARNING] 329/195140 (91359) : config : 'option forwardfor' ignored for backend 'kubernetes-apiserver' as ...TTP mode.
11月 26 19:51:40 master1 haproxy-systemd-wrapper[91358]: [ALERT] 329/195140 (91359) : Starting frontend kubernetes-apiserver: cannot bind socket [0.0.0.0:16443]
11月 26 19:51:40 master1 haproxy-systemd-wrapper[91358]: [ALERT] 329/195140 (91359) : Starting proxy stats: cannot bind socket [0.0.0.0:1080]
11月 26 19:51:40 master1 haproxy-systemd-wrapper[91358]: haproxy-systemd-wrapper: exit, haproxy RC=1
11月 26 19:51:40 master1 systemd[1]: haproxy.service: main process exited, code=exited, status=1/FAILURE
11月 26 19:51:40 master1 systemd[1]: Unit haproxy.service entered failed state.
11月 26 19:51:40 master1 systemd[1]: haproxy.service failed.
Hint: Some lines were ellipsized, use -l to show in full.
setenforce 0

检查端口

netstat -lntup|grep haproxy

5. 所有节点安装Docker/kubeadm/kubelet

Kubernetes默认CRI（容器运行时）为Docker，因此先安装Docker。

5.1 安装Docker

$ wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
$ yum -y install docker-ce-18.06.1.ce-3.el7
$ systemctl enable docker && systemctl start docker
$ docker --version
Docker version 18.06.1-ce, build e68fc7a

$ cat > /etc/docker/daemon.json << EOF
{"registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF

systemctl restart docker

5.2 添加阿里云YUM软件源

$ 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

5.3 安装kubeadm，kubelet和kubectl

由于版本更新频繁，这里指定版本号部署：

$ yum install -y kubelet-1.16.3 kubeadm-1.16.3 kubectl-1.16.3
$ systemctl enable kubelet

6. 部署Kubernetes Master

6.1 创建kubeadm配置文件

在具有vip的master上操作，这里为master1

$ mkdir /usr/local/kubernetes/manifests -p$ cd /usr/local/kubernetes/manifests/$ vi kubeadm-config.yamlapiServer:certSANs:- master1- master2- master.k8s.io- 192.168.26.158- 192.168.26.11- 192.168.26.12- 127.0.0.1extraArgs:authorization-mode: Node,RBACtimeoutForControlPlane: 4m0s
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta1
certificatesDir: /etc/kubernetes/pki
clusterName: kubernetes
controlPlaneEndpoint: "master.k8s.io:16443"
controllerManager: {}
dns: type: CoreDNS
etcd:local:    dataDir: /var/lib/etcd
imageRepository: registry.aliyuncs.com/google_containers
kind: ClusterConfiguration
kubernetesVersion: v1.16.3
networking: dnsDomain: cluster.local  podSubnet: 10.244.0.0/16serviceSubnet: 10.1.0.0/16
scheduler: {}

6.2 在master1节点执行

$ kubeadm init --config kubeadm-config.yaml

按照提示配置环境变量，使用kubectl工具：

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
$ kubectl get pods -n kube-system

按照提示保存以下内容，一会要使用：

Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:kubeadm join master.k8s.io:16443 --token 4sqywc.hucv2ofulsyoi5fa \--discovery-token-ca-cert-hash sha256:28e19401b18dd2dd74564266804d8481ae8e3939a912eda8b876978de19926f4 \--control-plane

查看集群状态

kubectl get cskubectl get pods -n kube-system

7.安装集群网络

从官方地址获取到flannel的yaml，在master1上执行

mkdir flannel
cd flannel
wget -c https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

安装flannel网络

kubectl apply -f kube-flannel.yml

检查

kubectl get pods -n kube-system

8、master2节点加入集群

8.1 复制密钥及相关文件

从master1复制密钥及相关文件到master2

# ssh root@192.168.26.12 mkdir -p /etc/kubernetes/pki/etcd# scp /etc/kubernetes/admin.conf root@192.168.26.12:/etc/kubernetes# scp /etc/kubernetes/pki/{ca.*,sa.*,front-proxy-ca.*} root@192.168.26.12:/etc/kubernetes/pki# scp /etc/kubernetes/pki/etcd/ca.* root@192.168.26.12:/etc/kubernetes/pki/etcd

8.2 master2加入集群

执行在master1上init后输出的join命令,需要带上参数--control-plane表示把master控制节点加入集群

kubeadm join master.k8s.io:16443 --token ckf7bs.30576l0okocepg8b     --discovery-token-ca-cert-hash sha256:19afac8b11182f61073e254fb57b9f19ab4d798b70501036fc69ebef46094aba --control-plane

检查状态

kubectl get nodekubectl get pods --all-namespaces

5. 加入Kubernetes Node

在node1上执行

向集群添加新节点，执行在kubeadm init输出的kubeadm join命令：

Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:kubeadm join master.k8s.io:16443 --token 4sqywc.hucv2ofulsyoi5fa --discovery-token-ca-cert-hash sha256:28e19401b18dd2dd74564266804d8481ae8e3939a912eda8b876978de19926f4 \--control-plane

集群网络重新安装，因为添加了新的node节点

检查状态

kubectl get nodekubectl get pods --all-namespaces

7. 测试kubernetes集群

在Kubernetes集群中创建一个pod，验证是否正常运行：

$ 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

9.部署项目

9.0容器交付流程

9.1部署Java项目


9.1.0Java项目打包

  1. 准备一个Java项目，在Windows环境下

  2. 准备环境
    jdk、maven环境

  3. Java项目打包 jar包
    通过maven进行打包

    mvn clean package

    编写Dockerfile

    FROM openjdk:8-jdk-alpine  #jdk环境
VOLUME /tmp  # 临时存储的文件
ADD ./target/demojenkins.jar demojenkins.jar  #进行打包
ENTRYPOINT ["java","-jar","/demojenkins.jar", "&"] #启动

9.1.1制作镜像

  1. 将项目上传至虚拟机,虚拟机安装了docker和maven

  2. 进行镜像制作
    启动docker，进入项目目录下

    docker build -t java-demo-01:latest .

  3. 查看镜像是否制作成功

    docker images

  4. 测试，在本地启动制作好的镜像，是否可以访问

    docker run -d -p 8111:8111 java-demo-01:latest -t

  5. 浏览器访问
    ip+端口号进行访问

9.1.2上传镜像到镜像服务器（阿里云）

  1. 创建命名空间

  2. 创建镜像仓库

  3. 根据操作指南进行上传

  4. 为自己的镜像添加版本号

docker tag [ImageId] registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/aliyundem/java-project01:[镜像版本号]


5. 推送镜像到服务器

docker push registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/aliyunde/java-project01:[镜像版本号]


6. 拉取镜像命令

 docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/aliyundemq/java-project01:[镜像版本号]

9.1.3控制器部署镜像

搭建k8s集群，在搭建的k8s集群进行

  1. maser1中进行部署,拉取镜像

    kubectl create deployment javademo1 --image=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/aliyundemojq/java-project01:[镜像版本号] --dry-run -o yaml >javademo1.yaml

  2. 创建pod

    kubectl apply -f Javademo1.yaml

9.1.4对外暴露应用

  1. 暴露端口

    kubectl expose deployment javademo1 --port=8111 --target-port=8111 --type=NodePort

  2. 查看端口

    kubectl get svc

  3. 访问，在其他两个node也可以进行访问

9.1.5运维

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