使用Minikube部署本地Kubernetes集羣（二十八）

時間 2019-11-06

標籤使用 minikube 部署本地 kubernetes 集羣二十八欄目負載均衡简体版

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前言

使用Minikube部署本地k8s集羣相對比較簡單，很是推薦將其用於本地k8s開發環境，惟一麻煩點的僅僅是網絡問題。html

在本篇教程中，咱們使用了國內的鏡像來完成本地k8s集羣的搭建。若是搭建過程當中出現錯誤，建議使用minikube delete以後再從新搭建。linux

Kubernetes 用於協調高度可用的計算機集羣，這些計算機被鏈接做爲單個工做單元。 Kubernetes容許用戶將容器化的應用程序部署到集羣，而沒必要專門將其綁定到單個計算機。爲了利用這種新的部署模型，應用程序須要被容器化。容器化應用程序比過去的部署模型更靈活和可用——而不是將應用程序直接安裝到特定機器上，做爲深刻集成到主機中的軟件包。Kubernetes 在一個集羣上以更有效的方式自動分發和調度容器應用程序。

Kubernetes 集羣由兩種類型的資源組成:

Master：即集羣的調度節點，負責管理集羣，例如調度應用程序、維護應用程序的所需狀態、擴展應用程序和滾動更新。
Nodes：即應用程序實際運行的工做節點，能夠是物理機或者虛擬機。每一個工做節點都有一個 Kubelet（節點代理），它是管理節點並與Kubernetes Master節點進行通訊的代理。節點上還應支持容器操做，例如 Docker或rkt。一個 Kubernetes 工做集羣至少有三個節點。

當咱們在Kubernetes上部署應用程序時， Master會啓動應用程序容器，並調度容器在集羣的Nodes上運行，而Nodes使用Master公開的Kubernetes API與Master進行通訊。最終用戶還能夠直接使用 Kubernetes 的API與集羣交互。

使用Minikube建立本地Kubernetes實驗環境

在大部分狀況下，咱們須要在本地玩轉Kubernetes，以便於Kubernetes應用程序的開發和調測。搭建完整的Kubernetes集羣畢竟過重，那麼使用Minikube則是不二選擇。

什麼是Minikube?

Minikube 是一個輕量級的Kubernetes實現，會在本機建立一臺虛擬機，並部署一個只包含一個節點的簡單集羣。 Minikube適用於Linux, Mac OS和Windows系統。Minikube CLI提供了集羣的基本引導操做，包括啓動、中止、狀態和刪除。

Minikube的目標是成爲本地Kubernetes應用程序開發的最佳工具，並支持全部適合的Kubernetes功能！

官方GitHub地址：https://github.com/kubernetes/minikube

Minikube支持的功能

Minikube支持如下Kubernetes功能：

DNS
NodePorts（可以使用「minikube service」命令來管理）
ConfigMaps和Secrets
儀表板（Dashboards，minikube dashboard）
容器運行時：Docker，rkt，CRI-O和containerd
Enabling CNI（容器網絡接口）
Ingress
LoadBalancer（負載均衡，可使用「minikube tunnel」命令來啓用）
Multi-cluster（多集羣，可使用「minikube start -p <name>」命令來啓用）
Persistent Volumes
RBAC
經過命令配置apiserver和kubelet

Windows 10下安裝

1.安裝要求

Windows必須支持虛擬化，能夠執行「systeminfo」命令來確認。若是支持虛擬化，則【Hyper-V要求】一欄以下圖所示：

C:\Users\Lys_Desktop\Documents\Tencent Files\512982554\Image\C2C\M%YWM2VE`R)$F2KF`{~M{LU.jpg

若是已經裝了Hyper-V，則提示以下：

2.啓用Hyper-V（推薦）

能夠經過【程序和功能】=》【打開或關閉 Windows 功能】=》勾選【Hyper-V】來啓用Hyper-V，也能夠經過管理員執行如下Powershell腳本：

Enable-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName Microsoft-Hyper-V -All

若是不支持啓用Hyper-V，你們能夠安裝「VirtualBox」，並且目前「VirtualBox」是官方默認的虛擬機管理程序。

3.安裝Minikube和kubectl

使用Chocolatey安裝Minikube（推薦）

Chocolatey咱們前面已經進行了講解，這裏面咱們可使用Chocolatey以管理員身份一鍵安裝Minikube：

choco install minikube kubernetes-cli

PS C:\WINDOWS\system32> choco install minikube kubernetes-cli

Chocolatey v0.10.11

Installing the following packages:

minikube;kubernetes-cli

By installing you accept licenses for the packages.

Minikube v1.1.1 [Approved]

minikube package files install completed. Performing other installation steps.

ShimGen has successfully created a shim for minikube.exe

The install of minikube was successful.

Software install location not explicitly set, could be in package or

default install location if installer.

kubernetes-cli v1.14.3 already installed.

Use --force to reinstall, specify a version to install, or try upgrade.

Chocolatey installed 1/2 packages.

See the log for details (C:\ProgramData\chocolatey\logs\chocolatey.log).

Warnings:

- kubernetes-cli - kubernetes-cli v1.14.3 already installed.

Use --force to reinstall, specify a version to install, or try upgrade.

經過下載安裝包安裝

下載地址：https://github.com/kubernetes/minikube/releases/

需下載【minikube-windows-amd64.exe】，下載完成後，須要重命名爲「minikube.exe」進行使用。

4.啓動Minikube

Minikube在Windows上支持使用VirtualBox和Hyper-V，這裏咱們使用Hyper-V進行實踐。

咱們須要執行「minikube start」命令來啓動Minikube。這個過程當中會下載Minikube ISO鏡像，若是Minikube ISO鏡像下載失敗，可複製連接手工下載或者配置容器代理再試。若是是手工下載，下載後，請將ISO文件放置C:\Users\<用戶名>\.minikube\cache\iso目錄，而後再次執行「start」命令。具體命令以下所示：

需使用管理員執行如下Powershell腳本：

minikube.exe start --registry-mirror=https://registry.docker-cn.com --vm-driver="hyperv" --memory=4096

其中，--registry-mirror參數用於設置鏡像服務地址，這裏設置爲國內鏡像服務地址。--vm-driver參數設置了虛擬機類型，這裏咱們使用Hyper-V，默認是VirtualBox。--memory參數設置了虛擬機內存大小。執行此腳本後，會使用默認的Hyper-V的虛擬交換機，咱們也可使用參數--hyperv-virtual-switch進行指定指定的虛擬網絡交換機。虛擬網絡交換機設置以下圖所示：

在中國，因爲網絡和防火牆的緣由，一般會沒法拉取k8s相關鏡像或者下載速度過於緩慢，所以，咱們能夠經過參數--image-repository來設置Minikube使用阿里雲鏡像。以下列命令：

minikube.exe start --registry-mirror=https://registry.docker-cn.com --vm-driver="hyperv" --memory=4096 --hyperv-virtual-switch="NET" --image-repository=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers

PS C:\WINDOWS\system32> minikube.exe start --registry-mirror=https://registry.docker-cn.com --vm-driver="hyperv" --memory=4096 --hyperv-virtual-switch="NET" --image-repository=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers

* minikube v1.1.1 on windows (amd64)

* using image repository registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers

* Creating hyperv VM (CPUs=2, Memory=4096MB, Disk=20000MB) ...

* Configuring environment for Kubernetes v1.14.3 on Docker 18.09.6

* Pulling images ...

* Launching Kubernetes ...

* Verifying: apiserver proxy etcd scheduler controller dns

* Done! kubectl is now configured to use "minikube"

成功以後，咱們就可使用kubectl來操做集羣了，好比查看當前全部pod的狀態：

kubectl get pods --all-namespaces

剛纔咱們使用Minikube建立了默認的集羣，咱們還可使用Minikube建立新的集羣，好比：

minikube start -p mycluster

值得注意的是，Minikube搭配Hyper-V使用須要禁用動態內存（Docker for Windows初始化時指定禁用了相關虛擬機使用動態內存），執行Powershell腳本以下所示：

Set-VMMemory -VMName 'minikube' -DynamicMemoryEnabled $false。

在Windows 10下，咱們還可使用docker-desktop來啓用k8s，不過因爲網絡的緣由，並非很推薦：

打開Minikube可視化面板

成功啓動Minikube以後，咱們就能夠經過如下命令來打開Minikube可視化面板:

minikube dashboard

啓用面板

PS C:\WINDOWS\system32> minikube dashboard

* Enabling dashboard ...

* Verifying dashboard health ...

* Launching proxy ...

* Verifying proxy health ...

* Opening http://127.0.0.1:3173/api/v1/namespaces/kube-system/services/http:kubernetes-dashboard:/proxy/ in your default browser...

常見錯誤

啓動Minikube時提示錯誤以下：X Unable to start VM: start: exit status 1

處理方案：執行「minikube delete」或者手工清理時虛擬機目錄存在殘留內容，需手動刪除目錄「C:\Users\{your username} \.minikube\machines」後再次嘗試。

Linux下安裝

1.安裝虛擬機（可選）

在Linux環境下，Minikube支持直接在主機上運行Kubernetes，所以此步驟爲可選。因此你們能夠根據實際狀況來選擇是否安裝虛擬機，好比KVM和VirtualBox。

注意：若是直接在主機上運行，Minikube會運行一個不安全的API Server，可能會致使安全隱患，所以不建議在我的工做環境安裝。

2.安裝kubectl

因爲Google網絡不太穩定，咱們使用阿里雲鏡像進行安裝。

CentOS

echo '#k8s

[kubernetes]

name=Kubernetes

baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64

enabled=1

gpgcheck=0

'>/etc/yum.repos.d/kubernetes.repo

#kubeadm和相關工具包

yum -y install kubelet kubeadm kubectl kubernetes-cni

Debian / Ubuntu

apt-get update && apt-get install -y apt-transport-https

curl -s https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/doc/apt-key.gpg | apt-key add -

echo 'deb https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/apt/ kubernetes-xenial main' >/etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list

apt-get update

apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl

3.安裝Minikube

這裏咱們直接下載安裝：

curl -Lo minikube https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64 \

&& chmod +x minikube

因爲網絡問題，咱們能夠選擇使用阿里雲的執行程序：

curl -Lo minikube https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64 \

&& chmod +x minikube

而後將可執行文件添加到/usr/local/bin目錄下

sudo install minikube /usr/local/bin

4.啓動Minikube

minikube start --vm-driver=none

若是存在網絡問題，請使用--image-repository=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers指定鏡像倉庫地址。

安裝過程當中如出現問題，能夠執行如下命令以後再從新嘗試：

minikube delete

rm ~/.minikube

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