极简的配置单节点Kubernetes(k8s)集群

在传统的概念当中,Docker是简单易用的,Kubernetes是复杂强大的。 深入了解之后会发现Docker的简单是因为用户可以从基本功能开始用起, 只需要一台Linux主机,运行一下apt-get install docker-engine 或者yum install docker-engine,立马就可以用docker run启动一个新的容器, 整个过程与用户之前积累的Linux软件使用体验高度一致。 而Kubernetes则要求用户要分别配置SDN,ssl证书,etcd,kubelet,apiserver, controller-manager,scheduler,proxy,kubectl等多个组件, 刚刚接触对架构还不了解的新人一下就懵了。 过高的早期门槛把许多对Kubernetes感兴趣的用户挡在了外面,给人留下一种难以上手的感觉。

事实上,当整个系统扩展到多个节点,需要通盘考虑身份认证,高可用, 服务发现等高级功能后,Docker Swarm与Kubernetes的复杂度是接近的。 也许我们最初的比较出现了一点偏差, 将位于更高阶的集群管理和调度系统Kubernetes和位于底层的容器引擎Docker Engine直接比较并不恰当。

现在我们了解到Kubernetes的复杂是因为它提供了更多的功能, 但是如果我们无法解决Kubernetes的上手困难问题,始终会有推广上的障碍。 对此,Kubernetes社区做出了许多努力。比如:

  • minikube可以方便的在本机用虚拟机创建一个开箱即用的Kubernetes集群
  • kubeadm可以自动化的将多台Ubuntu或者CentOS主机组建成集群
  • nanokubekid等自动初始化脚本

充分利用已有的工具, 我们可以在单台服务器上把Kubernetes的上手体验简化到与Docker接近的程度, 新用户可以不再纠结于安装和配置,尽快开始使用Kubernetes完成工作, 在业务需求增长时,再扩展集群成为多节点高可用的完整集群。

下图是一张学习曲线的示意图,可以看到当引入单节点Kubernetes作为过渡之后, 整个学习曲线更加平滑,在早期简单环境时更接近Docker, 在后期环境完整时又能够充分利用Kubernetes的优势。20170204141929

有多种方法可以创建单节点的Kubernetes集群,接下来分享其中一个比较简单方便的。

准备工作

首先准备一台Linux服务器,根据Docker中文文档安装好Docker。

接着下载localkube和kubectl:

$ curl -o localkube https://storage.googleapis.com/minikube/k8sReleases/v1.5.1/localkube-linux-amd64
$ chmod +x localkube
$ curl -O https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/v1.5.2/bin/linux/amd64/kubectl
$ chmod +x kubectl

localkube将Kubernetes所有的依赖程序全部打包成为了一个独立的可执行文件, 使用它可以省略掉几乎所有的配置流程,直接将Kubernetes跑起来。

目前localkube已经被合并进了minikube,最新的版本需要从minikube中下载。

kubectl是Kubernetes的客户端程序,可以用它控制集群。

启动Kubernetes

使用localkube启动集群非常简单:

$ ./localkube

当不加任何参数时,localkube会使用默认参数启动, 它所监听的localhost:8080将被用于接受控制指令。

这里并没有在后台运行localkube,如果你需要后台运行, 可以自行使用Linux上已有的各种工具完成。

使用kubectl控制集群

接下来的操作与多节点的集群完全一样。我们可以用kubectl来控制集群,比如:

$ ./kubectl run nginx --image nginx

是不是和docker run nginx几乎一样?在这里我们不详细介绍Kubernetes的操作, 请参考官方文档学习Kubernetes的使用方法。

需要指出的是,由于是极简的配置,并没有配置远程控制所需要的证书, 所以不能在本地电脑上控制这个集群,而需要ssh到服务器上进行控制。 这和默认的Docker配置是一致的。

总结

从上面的流程可以看到,Kubernetes也可以变得很简单,仅仅需要将所有组件合并到一起就可以了。 而这也恰恰是Docker选择的策略,在Docker的二进制文件中,被打包进了Docker Engine, 分布式存储,Docker Swarm等功能,使用起来只需要一个docker指令就可以完成全部的操作。 接下来需要思考的问题是,既然合并到一起会更加简单,那为什么Kubernetes会把各个组件拆开呢? 今后在详细介绍Kubernetes架构的时候会再给大家做详细的分析,这里就暂时留给大家下来自己思考了。

在刚接触Kubernetes的时候,使用all in one的localkube是有好处的。 可以把它整个看作Kubernetes,直接上手开始学习PodService,ReplicaSet这些抽象概念, 而不用特别去关注里面的组件划分。虽然暂时只能在一台服务器上运行, 不能完全的展现Kubernetes编排和调度的能力,但是用于学习和测试已经完全足够了。

待对Kubernetes建立了基本的概念之后,再进行多节点的集群部署, 在那时再来折腾SDN,ssl证书这些更偏重运维的组件时,才会有比较合理的投入产出预期。

还在等什么?快点把你的Docker主机升级为Kubernetes主机吧。就算没有联网形成集群, 使用更高的抽象来构建你的业务,也将为今后的发展打下良好的基础。