使用Minikube部署本地Kubernetes集群（二十八）

时间 2019-11-06

标签使用 minikube 部署本地 kubernetes 集群二十八栏目负载均衡繁體版

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前言

使用Minikube部署本地k8s集群相对比较简单，很是推荐将其用于本地k8s开发环境，惟一麻烦点的仅仅是网络问题。html

在本篇教程中，咱们使用了国内的镜像来完成本地k8s集群的搭建。若是搭建过程当中出现错误，建议使用minikube delete以后再从新搭建。linux

Kubernetes 用于协调高度可用的计算机集群，这些计算机被链接做为单个工做单元。 Kubernetes容许用户将容器化的应用程序部署到集群，而没必要专门将其绑定到单个计算机。为了利用这种新的部署模型，应用程序须要被容器化。容器化应用程序比过去的部署模型更灵活和可用——而不是将应用程序直接安装到特定机器上，做为深刻集成到主机中的软件包。Kubernetes 在一个集群上以更有效的方式自动分发和调度容器应用程序。

Kubernetes 集群由两种类型的资源组成:

Master：即集群的调度节点，负责管理集群，例如调度应用程序、维护应用程序的所需状态、扩展应用程序和滚动更新。
Nodes：即应用程序实际运行的工做节点，能够是物理机或者虚拟机。每一个工做节点都有一个 Kubelet（节点代理），它是管理节点并与Kubernetes Master节点进行通讯的代理。节点上还应支持容器操做，例如 Docker或rkt。一个 Kubernetes 工做集群至少有三个节点。

当咱们在Kubernetes上部署应用程序时， Master会启动应用程序容器，并调度容器在集群的Nodes上运行，而Nodes使用Master公开的Kubernetes API与Master进行通讯。最终用户还能够直接使用 Kubernetes 的API与集群交互。

使用Minikube建立本地Kubernetes实验环境

在大部分状况下，咱们须要在本地玩转Kubernetes，以便于Kubernetes应用程序的开发和调测。搭建完整的Kubernetes集群毕竟过重，那么使用Minikube则是不二选择。

什么是Minikube?

Minikube 是一个轻量级的Kubernetes实现，会在本机建立一台虚拟机，并部署一个只包含一个节点的简单集群。 Minikube适用于Linux, Mac OS和Windows系统。Minikube CLI提供了集群的基本引导操做，包括启动、中止、状态和删除。

Minikube的目标是成为本地Kubernetes应用程序开发的最佳工具，并支持全部适合的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”命令来管理）
ConfigMaps和Secrets
仪表板（Dashboards，minikube dashboard）
容器运行时：Docker，rkt，CRI-O和containerd
Enabling CNI（容器网络接口）
Ingress
LoadBalancer（负载均衡，可使用“minikube tunnel”命令来启用）
Multi-cluster（多集群，可使用“minikube start -p <name>”命令来启用）
Persistent Volumes
RBAC
经过命令配置apiserver和kubelet

Windows 10下安装

1.安装要求

Windows必须支持虚拟化，能够执行“systeminfo”命令来确认。若是支持虚拟化，则【Hyper-V要求】一栏以下图所示：

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

若是已经装了Hyper-V，则提示以下：

2.启用Hyper-V（推荐）

能够经过【程序和功能】=》【打开或关闭 Windows 功能】=》勾选【Hyper-V】来启用Hyper-V，也能够经过管理员执行如下Powershell脚本：

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

若是不支持启用Hyper-V，你们能够安装“VirtualBox”，并且目前“VirtualBox”是官方默认的虚拟机管理程序。

3.安装Minikube和kubectl

使用Chocolatey安装Minikube（推荐）

Chocolatey咱们前面已经进行了讲解，这里面咱们可使用Chocolatey以管理员身份一键安装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.

经过下载安装包安装

下载地址：https://github.com/kubernetes/minikube/releases/

需下载【minikube-windows-amd64.exe】，下载完成后，须要重命名为“minikube.exe”进行使用。

4.启动Minikube

Minikube在Windows上支持使用VirtualBox和Hyper-V，这里咱们使用Hyper-V进行实践。

咱们须要执行“minikube start”命令来启动Minikube。这个过程当中会下载Minikube ISO镜像，若是Minikube ISO镜像下载失败，可复制连接手工下载或者配置容器代理再试。若是是手工下载，下载后，请将ISO文件放置C:\Users\<用户名>\.minikube\cache\iso目录，而后再次执行“start”命令。具体命令以下所示：

需使用管理员执行如下Powershell脚本：

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

其中，--registry-mirror参数用于设置镜像服务地址，这里设置为国内镜像服务地址。--vm-driver参数设置了虚拟机类型，这里咱们使用Hyper-V，默认是VirtualBox。--memory参数设置了虚拟机内存大小。执行此脚本后，会使用默认的Hyper-V的虚拟交换机，咱们也可使用参数--hyperv-virtual-switch进行指定指定的虚拟网络交换机。虚拟网络交换机设置以下图所示：

在中国，因为网络和防火墙的缘由，一般会没法拉取k8s相关镜像或者下载速度过于缓慢，所以，咱们能够经过参数--image-repository来设置Minikube使用阿里云镜像。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"

成功以后，咱们就可使用kubectl来操做集群了，好比查看当前全部pod的状态：

kubectl get pods --all-namespaces

刚才咱们使用Minikube建立了默认的集群，咱们还可使用Minikube建立新的集群，好比：

minikube start -p mycluster

值得注意的是，Minikube搭配Hyper-V使用须要禁用动态内存（Docker for Windows初始化时指定禁用了相关虚拟机使用动态内存），执行Powershell脚本以下所示：

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

在Windows 10下，咱们还可使用docker-desktop来启用k8s，不过因为网络的缘由，并非很推荐：

打开Minikube可视化面板

成功启动Minikube以后，咱们就能够经过如下命令来打开Minikube可视化面板:

minikube dashboard

启用面板

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...

常见错误

启动Minikube时提示错误以下：X Unable to start VM: start: exit status 1

处理方案：执行“minikube delete”或者手工清理时虚拟机目录存在残留内容，需手动删除目录“C:\Users\{your username} \.minikube\machines”后再次尝试。

Linux下安装

1.安装虚拟机（可选）

在Linux环境下，Minikube支持直接在主机上运行Kubernetes，所以此步骤为可选。因此你们能够根据实际状况来选择是否安装虚拟机，好比KVM和VirtualBox。

注意：若是直接在主机上运行，Minikube会运行一个不安全的API Server，可能会致使安全隐患，所以不建议在我的工做环境安装。

2.安装kubectl

因为Google网络不太稳定，咱们使用阿里云镜像进行安装。

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和相关工具包

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.安装Minikube

这里咱们直接下载安装：

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

&& chmod +x minikube

因为网络问题，咱们能够选择使用阿里云的执行程序：

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

&& chmod +x minikube

而后将可执行文件添加到/usr/local/bin目录下

sudo install minikube /usr/local/bin

4.启动Minikube

minikube start --vm-driver=none

若是存在网络问题，请使用--image-repository=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers指定镜像仓库地址。

安装过程当中如出现问题，能够执行如下命令以后再从新尝试：

minikube delete

rm ~/.minikube

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