Kind + Docker 一鍵部署K8s集群

2020-12-13 蟲蟲搜奇

時下網際網路最火的技術無非是容器雲和AI，而虛擬雲技術方面最火則是docker和K8S。docker學習和實踐都很容易，但是K8S的由於集群化，部署需要較多的機器，環境搭建學習實踐比較費勁這一度影響了K8S技術的普及。所以業界也除了一些簡易版的K8s集群環境，比如K3S(5 less than k8s),本文蟲蟲給大家介紹也是這樣一個項目Kind，一鍵部署的單機K8S環境，可以用於學習、本地開發和CI環境。

概述

kind是主要是為了測試和簡化K8S而設計的，項目基於Golang開發依賴極少，只需要Golang 1.11版本以上和docker既可。

kind由以下組件構成：

Go 實現集群創建，映鏡像構建等的軟體包。

kind命令行界面。

運行systemd，Kubernetes等的Docker 鏡像

基於這些軟體包（WIP）kubetest 集成。

安裝

kind的安裝也很簡單，只需下載kind在github上發布的包，然後把他移動到安裝目錄即可。另外kind操作依賴docker，需要先安裝docker。

macOS/Linux安裝：

curl -Lo kind github /kubernetes-sigs/kind/releases/download/v0.7.0/kind-$(uname)-amd64

chmod +x ./kind

mv kind /usr/sbin/kind

通過Homebrew方式安裝

如果系統有Homebew包管理器，也可以用brew命令一鍵安裝：

brew install kind

Windows安裝

Window下的安裝也類似，直接從github發布頁面下載Window版本的發布包即可

curl.exe -Lo kind-windows-amd64.exe github/kubernetes-sigs/kind/releases/download/v0.7.0/kind-windows-amd64

Move-Item .\kind-windows-amd64.exe c:\some-dir-in-your-PATH\kind.exe

Chocolatey包管理器方式安裝

Windows如果有Chocolatey包管理器，則可以直接一鍵安裝

choco install kind

go get源碼安裝

也可以使用go get下載源碼編譯安裝：

go get sigs.k8s.io/kind。

該命令會自動在$(go env GOPATH)/bin下安裝kind。如果安裝報錯，

比如報：kind: command not found

則需要將該執行目錄添加到系統PATH中：

基本使用

kind是一個單文件二進位運行程序，使用也非常簡單，基本命令如下：

create、delete 創建、刪除集群

export是將內部所有容器的日誌拷貝到宿主機的某個目錄下。

get 查看當前有哪些集群，哪些節點，以及 kubectl 配置文件的地址

load 可以從宿主機向 k8s 容器內導入鏡像。

version 顯示kind的版本

創建集群

創建Kubernetes集群非常簡單，可以一鍵創建：

kind create cluster

該命令使用預構建的節點鏡像引導Kubernetes集群，默認為從docker hub獲取kindest/node鏡像，也支持自定義鏡像來源，使用--image指定其他鏡像。

默認情況下，集群名稱為kind。可使用--name制定特定的名稱。

刪除集群

刪除同樣簡單，可以使用下面命令一鍵刪除

kind delete cluster

如果--name未指定該標誌，則kind將使用默認的群集上下文名稱kind並刪除該群集。

加載docker鏡像

可以使用以下命令將Docker鏡像加載到集群節點中：

kind load docker-image my-custom-image

注意：如果使用命名集群，則需要指定要將鏡像加載到的集群的名稱：

kind load docker-image my-custom-image --name kind-2

此外，鏡像archive也可以加載：

kind load image-archive /my-image-archive.tar

所以從docker創建鏡像到加載流程為：

docker build -t my-custom-image:unique-tag ./my-image-dir

kind load docker-image my-custom-image:unique-tag

kubectl apply -f my-manifest-using-my-image:unique-tag

鏡像編譯

kind通過使用Docker容器作為"節點"來運行本地Kubernetes集群。使用node-image來運行K8S工件，比如kubeadm或kubelet。node-image會依次創建base-image，並加載容器中運行所需要的docker和K8S的依賴層。

當前，支持兩種編譯node-image的方法。如果主機中存在K8S源，則可以使用docker或bazel來構建。如果要指定構建類型，需要使用—type參數。

如果要使用bazel源(--type=bazel)由於Kubelet，使用的CGO需要依賴Linux GCC/glibc，因此當前無法在Windows或MacOS上使用。

docker如果未指定，則kind默認使用構建類型。

kind build node-image --type bazel

與集群交互

創建集群後，可以使用kubectl 通過與它交互的一種生成的配置文件。默認情況下，如果未設置$KUBECONFIG環境變量，則群集訪問配置存儲在~/.kube/config中。

如果設置了$KUBECONFIG環境變量，那麼它將用作路徑列表。修改值後，將在定義節的文件中對其進行修改。創建值後，將在存在的第一個文件中創建該值。如果鏈中沒有文件，那麼它將創建列表中的最後一個文件。

可以--kubeconfig在創建集群時使用該標誌，然後僅加載該文件。該標誌只能設置一次，並且不會發生合併。

export KUBECONFIG="$(kind get kubeconfig-path --name="kind")"

查看集群信息，可以用用kubectl cluster-info

查看節點信息用kubectl get node

對於多個集群，可以用可以使用get clusters 命令。

例如，假設創建了兩個集群：

kind create cluster --name kind-2

當列出kind群集時，結果會顯示：

kind get clusters

kind

kind-2

與特定集群交互，需要使用—context參數在kubectl中指定集群名稱：

kubectl cluster-info --context kind-kind

kubectl cluster-info --context kind-2

Docker Desktop

如果要kind build node-image在MacOS或Windows上構建K8S，則需要至少6GB的RAM專門運行Docker引擎的虛擬機（VM），建議使用8GB。

Mac設置Docker內存設置方法如下：

打開"Preferences"菜單：

轉到Advanced頁籤，可以在此處設置。

要更改Windows Docker的資源限制，需要右鍵單擊任務欄上的Moby圖標，然後選擇"Settings"。如果看到"切換到Linux容器"，則需要先執行此操作，然後再打開"Settings"

現在，轉到" Advanced"頁面，然後在此處更改設置，請參閱更改Docker的資源限制。

如果要清理Docker內容，可以使用prune命令

docker system prune

多節點集群

kind中也支持創建多多節點群集。創建多節點集群需要配置，配置格式為yaml，比如我們創建一個三節點（兩個wokers）的配置（config.yaml）：

kind: Cluster

apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4

nodes:

- role: control-plane

- role: worker

kind create cluster --config=kind-config.yaml

也可以設置多個控制節點的集群：

配置好後，使用kind create cluster --config=config.yaml

代理

可以使用以下一個或多個環境變量（大寫優先）將kind配置為使用代理：

HTTP_PROXY 或者 http_proxy

HTTPS_PROXY 或者 https_proxy

NO_PROXY 或者 no_proxy

配置代理後，所有連接將使用它。可以通過配置NO_PROXY來制定本地不需要代理的網段：

NO_PROXY=172.17.0.0/16

日誌

kind可以導出所有種類的相關日誌瀏覽。導出日誌使用export命令：

kind export logs

Exported logs to: /tmp/396758314

如果要制定日誌路徑可以直接在其後制定路徑：：

kind export logs ./logs

日誌的結構大致如下所示：

.

├── docker-info.txt

└── kind-control-plane/

├── containers

├── docker.log

├── inspect.json

├── journal.log

├── kubelet.log

├── kubernetes-version.txt

└── pods/

日誌包含有關Docker主機，容器運行類型，Kubernetes集群本身等信息。

總結

本文我們介紹了一個在本地單機部署K8S集群的方法，使用kind可以一鍵建立一個K8S實驗環境供我們學習熟悉K8S架構，當然這只是作為一個初步的指導，更多的功能和實踐需要大家動手去探索。

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