1. Kubernetes简介

Kubernetes 编排系统 - 图1

1.1 什么是Kubernetes

Kubernetes (通常称为K8s，K8s是将8个字母“ubernete”替换为“8”的缩写) 是用于自动部署、扩展和管理容器化（**containerized）应用程序的开源系统**。Google设计并捐赠给Cloud Native Computing Foundation（今属Linux基金会）来使用的。
它旨在提供“跨主机集群的自动部署、扩展以及运行应用程序容器的平台”。它支持一系列容器工具, 包括Docker等。CNCF于2017年宣布首批Kubernetes认证服务提供商（KCSPs），包含IBM、MIRANTIS、华为、inwinSTACK迎栈科技等服务商。

1.2 Kubernetes发展史

Kubernetes (希腊语”舵手” 或 “飞行员”) 由Joe Beda，Brendan Burns和Craig McLuckie创立，并由其他谷歌工程师，包括Brian Grant和Tim Hockin进行加盟创作，并由谷歌在2014年首次对外宣布 。它的开发和设计都深受谷歌的Borg系统的影响，它的许多顶级贡献者之前也是Borg系统的开发者。在谷歌内部，Kubernetes的原始代号曾经是Seven，即星际迷航中友好的Borg(博格人)角色。Kubernetes标识中舵轮有七个轮辐就是对该项目代号的致意。
Kubernetes v1.0于2015年7月21日发布。随着v1.0版本发布，谷歌与Linux 基金会合作组建了Cloud Native Computing Foundation (CNCF)并把Kubernetes作为种子技术来提供。
Rancher Labs在其Rancher容器管理平台中包含了Kubernetes的发布版。Kubernetes也在很多其他公司的产品中被使用，比如Red Hat在OpenShift产品中，CoreOS的Tectonic产品中， 以及IBM的IBM云私有产品中。

1.3 Kubernetes 特点

1、可移植: 支持公有云，私有云，混合云，多重云（multi-cloud）
2、可扩展: 模块化, 插件化, 可挂载, 可组合
3、自动化: 自动部署，自动重启，自动复制，自动伸缩/扩展
4、快速部署应用，快速扩展应用
5、无缝对接新的应用功能
6、节省资源，优化硬件资源的使用

1.4 Kubernetes规划组件

参考文档：http://docs.kubernetes.org.cn/249.html
Kubernetes定义了一组构建块，它们可以共同提供部署、维护和扩展应用程序的机制。组成Kubernetes的组件设计为松耦合和可扩展的，这样可以满足多种不同的工作负载。可扩展性在很大程度上由Kubernetes API提供——它被作为扩展的内部组件以及Kubernetes上运行的容器等使用。
Pod
Kubernetes的基本调度单元称为“pod”。它可以把更高级别的抽象内容增加到容器化组件。一个pod一般包含一个或多个容器，这样可以保证它们一直位于主机上，并且可以共享资源。Kubernetes中的每个pod都被分配一个唯一的（在集群内的）IP地址这样就可以允许应用程序使用端口，而不会有冲突的风险。
Pod可以定义一个卷，例如本地磁盘目录或网络磁盘，并将其暴露在pod中的一个容器之中。pod可以通过Kubernetes API手动管理，也可以委托给控制器来管理。
标签和选择器
Kubernetes使客户端（用户或内部组件）将称为“标签”的键值对附加到系统中的任何API对象，如pod和节点。相应地，“标签选择器”是针对匹配对象的标签的查询。
标签和选择器是Kubernetes中的主要分组机制，用于确定操作适用的组件。
例如，如果应用程序的Pods具有系统的标签 tier (“front-end”, “back-end”, for example) 和一个 release_track (“canary”, “production”, for example)，那么对所有”back-end” 和 “canary” 节点的操作可以使用如下所示的标签选择器：
tier=back-end AND release_track=canary
控制器
控制器是将实际集群状态转移到所需集群状态的对帐循环。它通过管理一组pod来实现。一种控制器是一个“复制控制器”，它通过在集群中运行指定数量的pod副本来处理复制和缩放。如果基础节点出现故障，它还可以处理创建替换pod。
其它控制器，是核心Kubernetes系统的一部分包括一个“DaemonSet控制器”为每一台机器（或机器的一些子集）上运行的恰好一个pod，和一个“作业控制器”用于运行pod运行到完成，例如作为批处理作业的一部分。控制器管理的一组pod由作为控制器定义的一部分的标签选择器确定。
服务
Kubernetes服务是一组协同工作的pod，就像多层架构应用中的一层。构成服务的pod组通过标签选择器来定义。
Kubernetes通过给服务分配静态IP地址和域名来提供服务发现机制，并且以轮询调度的方式将流量负载均衡到能与选择器匹配的pod的IP地址的网络连接上（即使是故障导致pod从一台机器移动到另一台机器）。默认情况下，一个服务会暴露在集群中（例如，多个后端pod可能被分组成一个服务，前端pod的请求在它们之间负载平衡）；但是，一个服务也可以暴露在集群外部（例如，从客户端访问前端pod）。

1.5 Kubernetes核心组件

Kubernetes遵循master-slave architecture。Kubernetes的组件可以分为管理单个的 node 组件和控制平面的一部分的组件。
Kubernetes Master是集群的主要控制单元，用于管理其工作负载并指导整个系统的通信。Kubernetes控制平面由各自的进程组成，每个组件都可以在单个主节点上运行，也可以在支持high-availability clusters的多个主节点上运行。
Kubernetes主要由以下几个核心组件组成：

组件名称 说明
etcd 保存了整个集群的状态；
apiserver 提供了资源操作的唯一入口，并提供认证、授权、访问控制、API注册和发现等机制；
controller manager 负责维护集群的状态，比如故障检测、自动扩展、滚动更新等；
scheduler 负责资源的调度，按照预定的调度策略将Pod调度到相应的机器上；
kubelet 负责维护容器的生命周期，同时也负责Volume（CVI）和网络（CNI）的管理；
Container runtime 负责镜像管理以及Pod和容器的真正运行（CRI）；
kube-proxy 负责为Service提供cluster内部的服务发现和负载均衡；

核心组件结构图
Kubernetes 编排系统 - 图2
除了核心组件，还有一些推荐的Add-ons：

组件名称 说明
kube-dns 负责为整个集群提供DNS服务
Ingress Controller 为服务提供外网入口
Heapster 提供资源监控
Dashboard 提供GUI
Federation 提供跨可用区的集群
Fluentd-elasticsearch 提供集群日志采集、存储与查询

1.6 分层架构

Kubernetes设计理念和功能其实就是一个类似Linux的分层架构，如下图所示：
Kubernetes 编排系统 - 图3
分层说明：

分层结构 说明
核心层 Kubernetes最核心的功能，对外提供API构建高层的应用，对内提供插件式应用执行环境
应用层 部署（无状态应用、有状态应用、批处理任务、集群应用等）和路由（服务发现、DNS解析等）
管理层 系统度量（如基础设施、容器和网络的度量），自动化（如自动扩展、动态Provision等）以及策略管理（RBAC、Quota、PSP、NetworkPolicy等）
接口层 kubectl命令行工具、客户端SDK以及集群联邦
生态系统 在接口层之上的庞大容器集群管理调度的生态系统，可以划分为两个范畴
Kubernetes外部 日志、监控、配置管理、CI、CD、Workflow、FaaS、OTS应用、ChatOps等
Kubernetes内部 CRI、CNI、CVI、镜像仓库、Cloud Provider、集群自身的配置和管理等

2. 部署Kubernetes集群

2.1 主机环境说明

系统版本说明

  1. [root@k8s-master ~]# cat /etc/redhat-release 
  2. CentOS Linux release 7.2.1511 (Core) 
  3. [root@k8s-master ~]# uname -r 
  4. 3.10.0-327.el7.x86_64
  5. [root@k8s-master ~]# getenforce 
  6. Disabled
  7. [root@k8s-master ~]# systemctl status  firewalld.service 
  8. ● firewalld.service - firewalld - dynamic firewall daemon
  9.    Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/firewalld.service; disabled; vendor preset: enabled)
  10.    Active: inactive (dead)

主机IP规划

主机名 IP 功能
k8s-master 10.0.0.11/172.16.1.11 Master、etcd、registry
k8s-node-1 10.0.0.12/172.16.1.12 node1
k8s-node-2 10.0.0.13/172.16.1.13 node2

设置hosts解析

  1. [root@k8s-master ~]# cat /etc/hosts
  2. 127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
  3. ::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
  4. 10.0.0.11   k8s-master
  5. 10.0.0.12   k8s-node-1
  6. 10.0.0.13   k8s-node-2

2.2 安装软件包

在三个节点上分别操作

  1. [root@k8s-master ~]# yum install etcd docker kubernetes flannel  -y 
  2. [root@k8s-node-1 ~]# yum install docker kubernetes flannel  -y 
  3. [root@k8s-node-2 ~]# yum install docker kubernetes flannel  -y

安装的软件版本说明

  1. [root@k8s-master ~]# rpm -qa  etcd docker kubernetes flannel
  2. flannel-0.7.1-2.el7.x86_64
  3. docker-1.12.6-71.git3e8e77d.el7.centos.1.x86_64
  4. kubernetes-1.5.2-0.7.git269f928.el7.x86_64
  5. etcd-3.2.11-1.el7.x86_64

2.3 修改配置etcd

yum安装的etcd默认配置文件在/etc/etcd/etcd.conf。
最终配置文件

  1. [root@k8s-master ~]# grep -Ev '^$|#' /etc/etcd/etcd.conf
  2. ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd/default.etcd"
  3. ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="http://0.0.0.0:2379"
  4. ETCD_NAME="default"
  5. ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="http://10.0.0.11:2379"

启动etcd

  1. [root@k8s-master ~]# systemctl enable etcd
  2. [root@k8s-master ~]# systemctl start etcd

测试etcd

  1. etcdctl set testdir/testkey0 0
  2. etcdctl set testdir/testkey0 0
  3. [root@k8s-master ~]# etcdctl -C http://10.0.0.11:2379 cluster-health
  4. member 8e9e05c52164694d is healthy: got healthy result from http://10.0.0.11:2379
  5. cluster is healthy

2.4 配置并启动kubernetes

/etc/kubernetes/apiserver配置文件内容

  1. [root@k8s-master ~]#  grep -Ev '^$|#'  /etc/kubernetes/apiserver
  2. KUBE_API_ADDRESS="--insecure-bind-address=0.0.0.0"
  3. KUBE_API_PORT="--port=8080"
  4. KUBE_ETCD_SERVERS="--etcd-servers=http://10.0.0.11:2379"
  5. KUBE_SERVICE_ADDRESSES="--service-cluster-ip-range=10.254.0.0/16"
  6. KUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission-control=NamespaceLifecycle,NamespaceExists,LimitRanger,SecurityContextDeny,ResourceQuota"
  7. KUBE_API_ARGS=""

/etc/kubernetes/config配置文件

  1. [root@k8s-master ~]#  grep -Ev '^$|#' /etc/kubernetes/config
  2. KUBE_LOGTOSTDERR="--logtostderr=true"
  3. KUBE_LOG_LEVEL="--v=0"
  4. KUBE_ALLOW_PRIV="--allow-privileged=false"
  5. KUBE_MASTER="--master=http://10.0.0.11:8080"

启动服务

  1. systemctl enable kube-apiserver.service
  2. systemctl start kube-apiserver.service
  3. systemctl enable kube-controller-manager.service
  4. systemctl start kube-controller-manager.service
  5. systemctl enable kube-scheduler.service
  6. systemctl start kube-scheduler.service

2.5 部署配置node

/etc/kubernetes/config配置文件

  1. [root@k8s-node-1 ~]# grep -Ev '^$|#'  /etc/kubernetes/config
  2. KUBE_LOGTOSTDERR="--logtostderr=true"
  3. KUBE_LOG_LEVEL="--v=0"
  4. KUBE_ALLOW_PRIV="--allow-privileged=false"
  5. KUBE_MASTER="--master=http://10.0.0.11:8080"
  6. [root@k8s-node-1 ~]# grep -Ev '^$|#'  /etc/kubernetes/kubelet
  7. KUBELET_ADDRESS="--address=0.0.0.0"
  8. KUBELET_HOSTNAME="--hostname-override=10.0.0.12"
  9. KUBELET_API_SERVER="--api-servers=http://10.0.0.11:8080"
  10. KUBELET_POD_INFRA_CONTAINER="--pod-infra-container-image=registry.access.redhat.com/rhel7/pod-infrastructure:latest"
  11. KUBELET_ARGS=""

/etc/kubernetes/config配置文件

  1. [root@k8s-node-2 ~]# grep -Ev '^$|#'  /etc/kubernetes/config
  2. KUBE_LOGTOSTDERR="--logtostderr=true"
  3. KUBE_LOG_LEVEL="--v=0"
  4. KUBE_ALLOW_PRIV="--allow-privileged=false"
  5. KUBE_MASTER="--master=http://10.0.0.11:8080"
  6. [root@k8s-node-2 ~]# grep -Ev '^$|#'  /etc/kubernetes/kubelet
  7. KUBELET_ADDRESS="--address=0.0.0.0"
  8. KUBELET_HOSTNAME="--hostname-override=10.0.0.13"
  9. KUBELET_API_SERVER="--api-servers=http://10.0.0.11:8080"
  10. KUBELET_POD_INFRA_CONTAINER="--pod-infra-container-image=registry.access.redhat.com/rhel7/pod-infrastructure:latest"
  11. KUBELET_ARGS=""

启动

  1. systemctl enable kubelet.service
  2. systemctl start kubelet.service
  3. systemctl enable kube-proxy.service
  4. systemctl start kube-proxy.service

在master上查看集群中节点及节点状态

  1. # kubectl -s http://10.0.0.11:8080 get node
  2. [root@k8s-master ~]# kubectl -s http://10.0.0.11:8080 get node
  3. NAME        STATUS    AGE
  4. 10.0.0.12   Ready     49s
  5. 10.0.0.13   Ready     56s
  6. [root@k8s-master ~]# kubectl get nodes
  7. NAME        STATUS    AGE
  8. 10.0.0.12   Ready     1m
  9. 10.0.0.13   Ready     1m

至此Kubernetes基础部署完成

2.6 Kubernetes其他安装方法

二进制安装 kubuadm 安装 minikube 安装 ansible部署：https://github.com/gjmzj/kubeasz

3. 创建覆盖网络—Flannel

3.1 配置Flannel（所有节点操作）

安装软件包

  1. yum install flannel -y

修改配置文件

  1. [root@k8s-master ~]# grep "^[a-Z]" /etc/sysconfig/flanneld
  2. FLANNEL_ETCD_ENDPOINTS="http://10.0.0.11:2379"
  3. FLANNEL_ETCD_PREFIX="/atomic.io/network"

3.2 配置etcd中关于flannel的key

Flannel使用Etcd进行配置，来保证多个Flannel实例之间的配置一致性，所以需要在etcd上进行如下配置：（‘/atomic.io/network/config’这个key与上文/etc/sysconfig/flannel中的配置项FLANNEL_ETCD_PREFIX是相对应的，错误的话启动就会出错）
配置网络范围

  1. etcdctl mk  /atomic.io/network/config '{ "Network": "172.16.0.0/16" }'

操作创建网络

  1. [root@k8s-master ~]# etcdctl mk /atomic.io/network/config '{ "Network": "172.16.0.0/16" }'
  2. { "Network": "172.16.0.0/16" }

master节点操作

  1. systemctl enable flanneld.service 
  2. systemctl start flanneld.service 
  3. service docker restart
  4. systemctl restart kube-apiserver.service
  5. systemctl restart kube-controller-manager.service
  6. systemctl restart kube-scheduler.service

node节点操作

  1. systemctl enable flanneld.service 
  2. systemctl start flanneld.service 
  3. service docker restart
  4. systemctl restart kubelet.service
  5. systemctl restart kube-proxy.service

修改配置文件

  1. [root@k8s-master ~]# cat  /etc/kubernetes/apiserver 
  2. KUBE_API_ADDRESS="--insecure-bind-address=0.0.0.0"
  3. KUBE_API_PORT="--port=8080"
  4. KUBE_ETCD_SERVERS="--etcd-servers=http://10.0.0.11:2379"
  5. KUBE_SERVICE_ADDRESSES="--service-cluster-ip-range=10.254.0.0/16"
  6. KUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission-control=NamespaceLifecycle,NamespaceExists,LimitRanger,SecurityContextDeny,ResourceQuota"
  7. KUBE_API_ARGS=""

至此Flannel**网络配置完成**

4. 创建一个简单的pod

Pod是K8s集群中所有业务类型的基础
Pod是在K8s集群中运行部署应用或服务的最小单元，它是可以支持多容器的。
Pod的设计理念是支持多个容器在一个Pod中共享网络地址和文件系统。
POD控制器Deployment、Job、DaemonSet和PetSet

4.1 写一个编排yaml格式

kubenetes里面的创建service、rc、pod都是这种形式(另外一种是json)
关于yaml参考：http://t.cn/RK0Jlwu

  1. [root@k8s-master ~]# cat  /etc/kubernetes/apiserver 
  2. KUBE_API_ADDRESS="--insecure-bind-address=0.0.0.0"
  3. KUBE_API_PORT="--port=8080"
  4. KUBE_ETCD_SERVERS="--etcd-servers=http://10.0.0.11:2379"
  5. KUBE_SERVICE_ADDRESSES="--service-cluster-ip-range=10.254.0.0/16"
  6. KUBE_ADMISSION_CONTROL="--admission-control=NamespaceLifecycle,NamespaceExists,LimitRanger,SecurityContextDeny,ResourceQuota"
  7. KUBE_API_ARGS=""

4.2 启动一个pod

  1. [root@k8s-master ~]# kubectl create -f hello.yaml 
  2. pod "hello-world" created

查看默认namespace下的pods

  1. [root@k8s-master ~]# kubectl get pods
  2. NAME          READY     STATUS              RESTARTS   AGE
  3. hello-world   0/1       ContainerCreating   0          8s

查看pod的详细信息

  1. [root@k8s-master ~]# kubectl  describe pod  hello-world 
  2. Events:
  3.   FirstSeen    LastSeen    Count    From            SubObjectPath    Type       Reason        Message
  4.   ---------    --------    -----    ----            -------------    --------   ------        -------
  5.   4m        4m        1    {default-scheduler}      Normal         Scheduled    Successfully assigned hello-world to 10.0.0.13
  6.   4m        1m        5    {kubelet 10.0.0.13}      Warning        FailedSync    Error syncing pod, skipping: failed to "StartContainer" for "POD" with ErrImagePull: "image pull failed for registry.access.redhat.com/rhel7/pod-infrastructure:latest, this may be because there are no credentials on this request.  details: (open /etc/docker/certs.d/registry.access.redhat.com/redhat-ca.crt: no such file or directory)"
  7.   3m        14s       13   {kubelet 10.0.0.13}      Warning        FailedSync    Error syncing pod, skipping: failed to "StartContainer" for "POD" with ImagePullBackOff: "Back-off pulling image \"registry.access.redhat.com/rhel7/pod-infrastructure:latest\""

该错误的解决方法： yum install python-rhsm* -y
获取指定pods详细信息

  1. kubectl describe pods yourpodname

获取已运行pod状态

  1. kubectl get pods -o wide

下载pod-infrastructure镜像包

  1. docker tag docker.io/tianyebj/pod-infrastructure:latest registry.access.redhat.com/rhel7/pod-infrastructure:lates

4.3 pod其他操作

删除pod，重新创建

  1. [root@k8s-master ~]# kubectl delete -f hello.yaml 
  2. pod "hello-world" deleted
  3. [root@k8s-master ~]# kubectl create -f hello.yaml 
  4. pod "hello-world" created

查看状态

  1. [root@k8s-master ~]# kubectl get pods -o wide
  2. NAME        READY     STATUS             RESTARTS   AGE       IP            NODE
  3. nginx-web   1/1       ImagePullBackOff   0          1m        172.16.53.2   10.0.0.13

5. Replication Controller

RC是K8s集群中最早的保证Pod高可用的API对象。通过监控运行中的Pod来保证集群中运行指定数目的Pod副本。指定的数目可以是多个也可以是1个；少于指定数目，RC就会启动运行新的Pod副本；多于指定数目，RC就会杀死多余的Pod副本。
即使在指定数目为1的情况下，通过RC运行Pod也比直接运行Pod更明智，因为RC也可以发挥它高可用的能力，保证永远有1个Pod在运行。

5.1 简单rc配置

  1. [root@k8s-master ~]# kubectl get  rc

始终保证有一个在活着
更新rc文件

  1. [root@k8s-master ~]# kubectl replace -f  nginx.yml

nginx.yml文件信息

  1. [root@k8s-master ~]# vim nginx.yml
  2. apiVersion: v1
  3. kind: Pod
  4. metadata:
  5.   name: nginx-2
  6. spec:
  7.   restartPolicy: Never
  8.   containers:
  9.   - name: nginx
  10.     image: "docker.io/nginx:latest"

对现有已创建资源直进行修改

  1. [root@k8s-master ~]# kubectl edit rc nginx

可以调整数量即使生效

5.2 rs实现灰度发布

RS是新一代RC，提供同样的高可用能力，区别主要在于RS后来居上，能支持更多中的匹配模式。副本集对象一般不单独使用，而是作为部署的理想状态参数使用。
是K8S 1.2中出现的概念，是RC的升级。一般和Deployment共同使用。

部署表示用户对K8s集群的一次更新操作。部署是一个比RS应用模式更广的API对象，可以是创建一个新的服务，更新一个新的服务，也可以是滚动升级一个服务。滚动升级一个服务，实际是创建一个新的RS，然后逐渐将新RS中副本数增加到理想状态，将旧RS中的副本数减小到0的复合操作； 　　这样一个复合操作用一个RS是不太好描述的，所以用一个更通用的Deployment来描述。 　　以K8s的发展方向，未来对所有长期伺服型的的业务的管理，都会通过Deployment来管理。 　　Deployment是对RC的升级，与RC的相似度超过90%。

web-rc.yaml文件内容

  1. [root@k8s-master ~]# cat web-rc.yaml 
  2. apiVersion: v1
  3. kind: ReplicationController
  4. metadata:
  5.   name: myweb
  6. spec:
  7.   replicas: 3
  8.   selector:
  9.     app: myweb
  10.   template:
  11.     metadata:
  12.       labels:
  13.         app: myweb
  14.     spec:
  15.       containers:
  16.       - name: myweb
  17.         image: kubeguide/tomcat-app:v1
  18.         ports:
  19.         - containerPort: 8080
  20.         env:
  21.         - name: MYSQL_SERVICE_HOST
  22.           value: 'mysql'
  23.         - name: MYSQL_SERVICE_PORT
  24.           value: '3306'

创建集群

  1. [root@k8s-master ~]# kubectl create -f web-rc.yaml

对集群进行升级操作
将集群内容器自动升级到新版本的容器

  1. [root@k8s-master ~]# kubectl rolling-update  myweb  -f web-rc2.yaml

web-rc2.yaml配置文件内容

  1. [root@k8s-master ~]# cat web-rc2.yaml 
  2. apiVersion: v1
  3. kind: ReplicationController
  4. metadata:
  5.   name: myweb-2
  6. spec:
  7.   replicas: 3
  8.   selector:
  9.     app: myweb-2
  10.   template:
  11.     metadata:
  12.       labels:
  13.         app: myweb-2
  14.     spec:
  15.       containers:
  16.       - name: myweb-2
  17.         image: kubeguide/tomcat-app:v2
  18.         ports:
  19.         - containerPort: 8080
  20.         env:
  21.         - name: MYSQL_SERVICE_HOST
  22.           value: 'mysql'
  23.         - name: MYSQL_SERVICE_PORT
  24.           value: '3306'

升级后的回滚
使用新的文件，进行升级操作可达到回滚的目的，参考：https://github.com/kubeguide/samplecode

  1. [root@k8s-master ~]# kubectl rolling-update  myweb-2  -f web-rc.yaml

5.3 rc小结

🍢 RC里包括完整的POD定义模板
🍢 RC通过Label Selector机制实现对POD副本的自动控制。
🍢 通过改变RC里的POD副本以实现POD的扩容和缩容
🍢 通过改变RC里POD模块中的镜像版本，可以实现POD的滚动升级。

6. 服务（Service）

6.1 Service作用

RC、RS和Deployment只是保证了支撑服务的POD的数量，但是没有解决如何访问这些服务的问题。一个Pod只是一个运行服务的实例，随时可能在一个节点上停止，在另一个节点以一个新的IP启动一个新的Pod，因此不能以确定的IP和端口号提供服务。
要稳定地提供服务需要服务发现和负载均衡能力。服务发现完成的工作，是针对客户端访问的服务，找到对应的的后端服务实例。
在K8集群中，客户端需要访问的服务就是Service对象。每个Service会对应一个集群内部有效的虚拟**IP，集群内部通过虚拟IP访问一个服务。
在K8s集群中微服务的负载均衡是由Kube-proxy实现的。Kube-proxy是K8s集群内部的负载均衡器。它是一个分布式代理服务器，在K8s的每个节点上都有一个；这一设计体现了它的伸缩性**优势，需要访问服务的节点越多，提供负载均衡能力的Kube-proxy就越多，高可用节点也随之增多。

6.2 测试service

  1. [root@k8s-master ~]# vim myweb-svc.yaml 
  2. apiVersion: v1
  3. kind: Service
  4. metadata:
  5.   name: myweb
  6. spec:
  7.   type: NodePort
  8.   ports:
  9.     - port: 8080
  10.       nodePort: 30001
  11.   selector:
  12.     app: myweb

启动集群

  1. [root@k8s-master ~]# kubectl create -f myweb-svc.yaml 
  2. service "myweb" created
  3. [root@k8s-master ~]# kubectl get svc
  4. NAME         CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
  5. kubernetes   10.254.0.1      <none>        443/TCP          6h
  6. myweb        10.254.247.21   <nodes>       8080:30001/TCP   12s

浏览器访问测试
Kubernetes 编排系统 - 图4

6.3 service原理图

Kubernetes 编排系统 - 图5
网访问node ip 转到cluster ip上 在进行pod 分发 rr轮询

  1. kubectl create -f web-svc.yaml
  2.     [root@k8s-master ~]# kubectl get service
  4.     NAME         CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
  5.     kubernetes   10.254.0.1      <none>        443/TCP          4h
  6.     myweb        10.254.168.71   <nodes>       8080:30001/TCP   15s

6.4 K8S三种IP

类型 说明
Node IP 节点设备的IP，如物理机，虚拟机等容器宿主的实际IP。
Pod IP Pod 的IP地址，是根据docker0网格IP段进行分配的。
Cluster IP Service的IP，是一个虚拟IP，仅作用于service对象，由k8s管理和分配，需要结合service port才能使用，单独的IP没有通信功能，集群外访问需要一些修改。

7. 部署DashBoard

参考文档：http://www.cnblogs.com/zhenyuyaodidiao/p/6500897.html

7.1 修改配置文件

编辑dashboard.yaml，注意或更改以下部分：

  1. image: index.tenxcloud.com/google_containers/kubernetes-dashboard-amd64:v1.4.1
  2.             args:
  3.          -  --apiserver-host=http://10.0.0.11:8080

编辑dashboardsvc.yaml文件：

  1. apiVersion: v1
  2. kind: Service
  3. metadata:
  4.   name: kubernetes-dashboard
  5.   namespace: kube-system
  6.   labels:
  7.     k8s-app: kubernetes-dashboard
  8.     kubernetes.io/cluster-service: "true"
  9. spec:
  10.   selector:
  11.     k8s-app: kubernetes-dashboard
  12.   ports:
  13.   - port: 80
  14. targetPort: 9090

7.2 镜像准备

在dashboard.yaml中定义了dashboard所用的镜像 gcr.io/google_containers/kubernetes-dashboard-amd64:v1.5.1（当然你可以选择其他的版本）

下载地址

  1. docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google-containers/kubernetes-dashboard-amd64:v1.4.1

7.3 启动dashboard

在master执行如下命令：

  1. kubectl create -f dashboard.yaml
  2. kubectl create -f dashboardsvc.yaml

到此dashboard搭建完成

7.4 验证

命令验证，master上执行如下命令：

  1. [root@k8s-master ~]# kubectl get deployment --all-namespaces
  2. NAMESPACE     NAME                          DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
  3. kube-system   kubernetes-dashboard-latest   1         1         1            1           42m
  4. [root@k8s-master ~]# kubectl get svc  --all-namespaces
  5. NAMESPACE     NAME                   CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
  6. default       kubernetes             10.254.0.1      <none>        443/TCP          5h
  7. default       myweb                  10.254.168.71   <nodes>       8080:30001/TCP   1h
  8. kube-system   kubernetes-dashboard   10.254.90.78    <none>        80/TCP           41m
  9.     [root@k8s-master ~]# kubectl get pod  -o wide  --all-namespaces
  10.     NAMESPACE     NAME                                           READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
  11.     default       myweb-c2dfj                                    1/1       Running   0          1h        172.16.57.2   10.0.0.13
  12.     default       myweb-h7rkb                                    1/1       Running   0          1h        172.16.76.2   10.0.0.12
  13.     default       myweb-l48b3                                    1/1       Running   0          1h        172.16.57.3   10.0.0.13
  14.     kube-system   kubernetes-dashboard-latest-1395490986-1t37v   1/1       Running   0          43m       172.16.76.3   10.0.0.12

7.5 浏览器访问：http://10.0.0.11:8080/ui

Kubernetes 编排系统 - 图6

7.6 销毁应用（测试）

在master上执行：

  1. kubectl delete deployment kubernetes-dashboard-latest --namespace=kube-system
  2. kubectl delete svc  kubernetes-dashboard --namespace=kube-system

8. 参考文献

[1] http://docs.kubernetes.org.cn/227.html [2] http://www.cnblogs.com/zhenyuyaodidiao/p/6500830.html