【Kubernetes學習筆記】-使用Minikube快速部署K8S單機學習環境

2020 年 11 月 10 日
筆記
Kubernetes, minikube

介紹

//minikube.sigs.k8s.io/docs/

Minikube 用於快速在本地搭建 Kubernetes 單節點集群環境，它對硬體資源沒有太高的要求，方便開發人員學習試用，或者進行日常的開發。

其支援大部分kubernetes的功能，列表如下

DNS
NodePorts
ConfigMaps and Secrets
Dashboards
Container Runtime: Docker, and rkt
Enabling CNI (Container Network Interface)
Ingress
…

Minikube 支援 Windows、macOS、Linux 三種 OS，會根據平台不同，下載對應的虛擬機鏡像，並在鏡像內安裝 k8s。

目前的虛擬機技術都是基於Hypervisor 來實現的，Hypervisor 規定了統一的虛擬層介面，由此 Minikube 就可以無縫切換不同的虛擬機實現，如 macOS 可以切換hyperkit 或 VirtualBox， Windows 下可以切換 Hyper-V 或 VirtualBox 等。

虛擬機的切換可以通過 –vm-driver 實現，如minikube start --vm-driver hyperkit/ minikube start --vm-driver hyperv

如果 Minikube 安裝在內核原生就支援 LXC 的 OS 內，如 Ubuntu 等，再安裝一次虛擬機顯然就是對資源的浪費了，Minikube 提供了直接對接 OS 底層的方式

driver!=none mode

In this case minikube provisions a new docker-machine (Docker daemon/Docker host) using any supported providers. For instance: a) local provider = your Windows/Mac local host: it frequently uses VirtualBox as a hypervisor, and creates inside it a VM based on boot2docker image (configurable). In this case k8s bootstraper (kubeadm) creates all Kubernetes components inside this isolated VM. In this setup you have usually two docker daemons, your local one for development (if you installed it prior), and one running inside minikube VM. b) cloud hosts - not supported by minikube
driver=none mode

In this mode, your local docker host is re-used. In case no.1 there will be a performance penalty, because each VM generates some overhead, by running several system processes required by VM itself, in addition to those required by k8s components running inside VM. I think driver-mode=none is similar to " HYPERLINK "//blog.alexellis.io/be-kind-to-yourself/"kind" version of k8s boostraper, meant for doing CI/integration tests.

Minikube 安裝

下載Minikube

//kubernetes.io/docs/tasks/tools/install-minikube/

curl -Lo minikube //kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/minikube/releases/v1.13.0/minikube-linux-amd64 && chmod +x minikube && sudo mv minikube /usr/local/bin/

下載Kubectl

//kubernetes.io/docs/tasks/tools/install-kubectl/

curl -Lo kubectl //storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/$(curl -s //storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl && chmod +x kubectl && sudo mv kubectl /usr/local/bin/

啟動Minikube

啟動參數

啟動命令：minikube start "參數"

- --image-mirror-country cn 將預設利用 registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers 作為安裝Kubernetes的容器鏡像倉庫，
- --iso-url=*** 利用阿里雲的鏡像地址下載相應的 .iso 文件
- --cpus=2: 為minikube虛擬機分配CPU核數
- --memory=2000mb: 為minikube虛擬機分配記憶體數
- --kubernetes-version=***: minikube 虛擬機將使用的 kubernetes 版本 ,e.g. --kubernetes-version v 1.17.3
- --docker-env http_proxy 傳遞代理地址

默認啟動使用的是 VirtualBox 驅動，使用 --vm-driver 參數可以指定其它驅動
# //minikube.sigs.k8s.io/docs/drivers/
- --vm-driver=none 表示用容器；
- --vm-driver=virtualbox 表示用虛擬機；

注意: To use kubectl or minikube commands as your own user, you may need to relocate them. For example, to overwrite your own settings, run:

    sudo mv /root/.kube /root/.minikube $HOME
    sudo chown -R $USER $HOME/.kube $HOME/.minikube

示例

–vm-driver=kvm2

參考: //minikube.sigs.k8s.io/docs/drivers/kvm2/

minikube start --image-mirror-country cn --image-repository=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers --registry-mirror=//ovfftd6p.mirror.aliyuncs.com --driver=kvm2

–vm-driver=hyperv

# 創建基於Hyper-V的Kubernetes測試環境
minikube.exe start --image-mirror-country cn \
    --iso-url=//kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/minikube/iso/minikube-v1.5.0.iso \
    --registry-mirror=//xxxxxx.mirror.aliyuncs.com \
    --vm-driver="hyperv" \
    --hyperv-virtual-switch="MinikubeSwitch" \
    --memory=4096

–vm-driver=none

sudo minikube start --image-mirror-country cn --vm-driver=none

sudo minikube start --vm-driver=none --docker-env http_proxy=//$host_IP:8118 --docker-env https_proxy=// $host_IP:8118

其中$host_IP指的是host的IP，可以通過ifconfig查看；比如在我這台機器是10.0.2.15，用virtualbox部署，則用下列命令啟動minikube

sudo minikube start --vm-driver=none --docker-env http_proxy=//10.0.2.15:8118 --docker-env https_proxy=//10.0.2.15:8118

Minikube 狀態查看

啟動完畢，將會運行一個單節點的Kubernetes集群。Minikube也已經把kubectl配置好，因此無需做額外的工作就可以管理容器。
Minikube 創建一個Host-Only（僅主機模式）網路介面，通過這個介面可以路由到節點。如果要與運行的pods或services進行交互，你應該通過這個地址發送流量。使用 minikube ip 命令可以查看這個地址：

Minikube 使用

用戶使用Minikube CLI管理虛擬機上的Kubernetes環境，比如：啟動，停止，刪除，獲取狀態等。一旦Minikube虛擬機啟動，用戶就可以使用熟悉的Kubectl CLI在Kubernetes集群上執行操作

# 查看集群的所有資源
kubectl get all

# 進入節點伺服器
minikube ssh

# 執行節點伺服器命令，例如查看節點 docker info
minikube ssh -- docker info

# 刪除集群, 刪除 ~/.minikube 目錄快取的文件
minikube delete

# 關閉集群
minikube stop

## 銷毀集群
minikube stop && minikube delete

Minikube 插件

sudo minikube addons list

Minikube 默認集成了 Kubernetes Dashboard。執行 minikube dashboard 命令後，默認會打開瀏覽器

安裝遇到的問題

問題-1

Failed to save config: failed to acquire lock for /root/.minikube/profiles/minikube/config.json: unable to open /tmp/juju-mk270d1b5db5965f2dc9e9e25770a63417031943: permission denied

解決辦法：

sudo rm -rf /tmp/juju-mk*
sudo rm -rf /tmp/minikube.*

問題-2

unable to read client-cert /root/.minikube/client.crt for minikube due to open /root/.minikube/client.crt: permission denied
unable to read client-key /root/.minikube/client.key for minikube due to open /root/.minikube/client.key: permission denied
unable to read certificate-authority /root/.minikube/ca.crt for minikube due to open /root/.minikube/ca.crt: permission denied

解決辦法：

minikube stop
minikube delete
rm -rf ~/.kube
rm -rf ~/.minikube
sudo rm -rf /var/lib/minikube
sudo rm /var/lib/kubeadm.yaml
sudo rm -rf /etc/kubernetes

參考：//stackoverflow.com/questions/58541104/minikube-wont-work-after-ubuntu-upgrade-to-19-10

問題-3

Error restarting cluster: restarting kube-proxy: waiting for kube-proxy to be up for configmap update: timed out waiting for the condition

通過 minikube delete，minikube start 可以解決

部署應用

$ kubectl run hello-minikube --image=k8s.gcr.io/echoserver:1.10 --port=8080
deployment.apps/hello-minikube created

#訪問應用
$ kubectl expose deployment hello-minikube --type=NodePort
service/hello-minikube exposed

#獲取服務地址
$ minikube service hello-minikube --url
//192.168.99.105:30555

參考資料

Tags: Kubernetes minikube