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Sevice Computing

Principle, Technology and Architecture for building effitive, elastic and solid services on cloud

kerbernetes 容器云实验环境的安装（Rancher）

由于众所周知的原因，kerbernetes及其周边产品关系复杂，安装 kerbernetes 反正是一件痛苦的煎熬。幸好国内各大服务商都给出一些一键部署的方案，Rancher 是比较好的开源服务之一。

本文介绍在一台PC或笔记本电脑上使用 VirtualBox 配置多个虚拟机机部署 kerbernetes 集群的方法。部署工具 Rancher

实验目的：

1、主机（HOST）网络环境

1.1、如果你有一台路由器：

由于 windows 非服务器版本不支持 IP Forwarding and Routing，因此你需要一台路由（家用无线路由即可）。有了路由器，主流系统做HOST都可以。配置如图所示：

具体 virtualBox 配置是：

1.2、如果你省路由，就必须用 Linux 作为主机

请打开 IP Forwarding，配置好路由，将 VirtualBox 虚拟网转发到外网。如同 docker 的网桥配置一样。

2、创建基础虚拟机 centos-docker

  1. 虚拟机环境准备
    • 主机安装了 Virtualbox
    • 构建 minimal centos 7 虚拟机
  2. 用链接方式，复制已有虚拟机， 取名 centos-docker
    • 检查该虚拟机设置 - 网络，确保只有一块网卡有效
    • 设置网卡 连接方式 = 桥接网卡
    • 界面名称 = 你访问外网的网卡
  3. 配置虚拟机
    • 启动虚拟机，用 ip address 检查网络是否动态获得路由分配的地址
    • 检查网络网桥是否工作正常，如 ping www.sysu.edu.cn
    • 升级 centos 以保证 docker 能正常启动。 yum update
    • 设虚拟机网络为固定地址（如：192.168.3.200），使用 nmtui
      • 将网卡设为手动， 网络地址 192.168.3.200/24 ,
      • gateway 192.168.3.1 ，即路由的地址
      • DNS 223.5.5.5 阿里的 DNS
      • 然后， deactivitate, activitate 该网卡
      • 修改 hostname = centos-docker
      • 退出
      • 用 ip address 检查设置是否生效!
    • 检查网络，如 ping www.sysu.edu.cn
  4. 安装 docker 17.03.2 ce
    • 在 host 使用 ssh 连接虚拟机，例如：ssh root@192.168.3.200
    • 按官网指南？ 这个中文指南更详细。请务必对比官网指南，避免中文落伍给你带来麻烦！
    • 最后，启动 docker 服务并验证
      • systemctl enable docker
      • systemctl start docker
      • docker verson

3、下载需要的镜像

预先在 docker 虚拟机下载镜像，避免你因长时间等待失去耐心。

以下镜像仅试用 rancher/rancher:v2.1.3 版本。容器云的东西变化都太快，https://hub.docker.com/r/rancher/rancher/tags 可看到，这是11天前的版本。

得益于 go 语言及其静态编译技术，现在系统的许多镜像都建立在 scrach 或 alpine 之上，非常的小哦！！！

4、安装 kubernetes 快体验

  1. 准备环境（在前面 centos docker 基础上）
    • 准备 rancher-server-201。 ip = 192.168.3.201, 主机名 rancher-server-201
    • 准备 k8s-manager-210。 ip = 192.168.3.210, 主机名 k8s-manager-210
    • 准备 k8s-worker-220。 ip = 192.168.3.220, 主机名 k8s-worker-220
    • 配置虚拟机网络，建议使用 nmtui，如图：
  2. 安装 rancher 服务器
    • docker run -d --restart=unless-stopped -p 80:80 -p 443:443 rancher/rancher:v2.1.3
    • 在主机浏览器下访问 https://192.168.3.201 出现 lancher 的控制面板
  3. 安装 k8s 管理节点
    • 在 rancher dashboard 下，Global - Clusters 下 Add Cluster
    • 选 Custom 图标
    • 输入你喜欢的 Cluster Name
    • 按 next 按钮
    • Node Role 全部选择 Etcd、control Panne、Worker
    • 拷贝系统给出的命令
    • 在 k8s-manager-210 上执行该命令
    • 看到 new node has regostered
    • 按 done 按钮
    • 耐心等待一会系统容器启动，State 变为 Active ！
  4. 安装 k8s 工作节点
    • 点击你的 cluster name
    • your cluster - nodes 菜单下 Edit Cluster
    • Cloud Provider 选择 Custom
    • 检查 Node Role Worker
    • 拷贝系统给出的命令
    • 在 k8s-worker-220 上执行该命令
    • 看到 new node has regostered
    • 按 Save 按钮
    • 一会儿 your cluster - nodes 菜单下， work 的 state 变为 Active
  5. 同样方法，可以在集群中加入管理与工作节点

5、在集群中部署 hello-world

5.1 Workload with Ingress

  1. 部署工作负载（workload）
    • your cluster - Projects/Namespaces. 菜单下 选择 Project: Default 项目
    • 点击 Deploy 按钮
    • 输入 workload name， 例如 hello
    • 输入镜像名 rancher/hello-world
    • 点击 Launch 按钮
    • 等待系统 pull 镜像 并 启动负载
  2. 通过 Ingress 暴露应用
    • 在项目控制面板的 Load Balancing 选择 Add Ingress
    • 输入 Ingress 名字 hello
    • Target Backend 的 Target 下拉选择 hello 负载
    • 外部端口 80
    • 按 Save 按钮
    • 等待 Ingress 服务启动后（L7 Ingress）
    • 点击 Target， 如：hello.default.192.168.3.210.xip.io
    • web 应用！
  3. 添加负载实例数，负载均衡
    • 在项目控制面板的 workload 点击 hello 负载
    • 你会发现 负载在某台主机上，如 192.168.3.210
      • 如果 ssh 进入 192.168.3.210 主机，使用 docker ps 看到 rancher/hello-world 的实例
    • 在 Scale 点击 + 添加实例
    • 等一会，不出意外新实例在另一台主机上
    • 你大概已知道为什么大家都喜欢在开发环境安装本地仓库了
      • 因为你不知道调度在哪太机器上启动容器，如果 pull 容器用 10分钟 …
      • 如果使用公有云供应商的容器云，请用供应商的 Registry！
    • 你可以在主机上 docker rm 容器，但它们会自动启动新实例
    • 在项目控制面板的 Load Balancing 点击 hello.default.192.168.3.210.xip.io
      • 每次会轮询访问主机的实例
  4. 了解服务描述文件
    • 在项目控制面板的 Service Discovery
    • 我们看到 2 个服务，选择一个，点击后面菜单
    • 选择 View/Edit YAML
      • 了解负载或服务配置

注：xip.io 是临时域名测试服务网站

Ingress：详解k8s组件Ingress边缘路由器并落地到微服务 。其实就是 Nginx 和 K8S 官网的搬运工，组织的不错。

5.2 Workload with NodePort

  1. 部署工作负载（workload）
    • your cluster - Projects/Namespaces. 菜单下 选择 Project: Default 项目
    • 点击 Deploy 按钮
    • 输入 workload name， 例如 hello-NodePort
    • 输入镜像名 rancher/hello-world
    • 从 Port Mapping 点击 Add Port
    • 从 As a 下拉菜单 选择 NodePort (On every node)
    • 从 On Listening Port 选择 Random
    • 从 Publish the container port 输入 80
    • 点击 Launch 按钮
  2. 添加容器，会实现负载均衡吗？

6、小结

rancher hello-world 源代码 https://github.com/rancher/hello-world/，如何打包出 18M 的镜像？

总结一下，这个过程涉及了哪些技术术语？