檢視 Kubernetes 的原始碼

'''Kubernetes'''是一套由[[Google]]所發展出來的佈署系統。

== 環境 ==

這邊是以Ubuntu 18.04為基礎，在[[AWS]]上使用一台<code>c5.2xlarge</code>與五台<code>r5.large</code>測試（單master版本），或是再加上三台<code>t3.small</code>並且使用[[ELB]]（多master版本）。

== 安裝 ==

先安裝[[Docker]]，然後安裝Kubernetes的套件：

<syntaxhighlight lang="bash">
curl -fsSL https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.28/deb/Release.key | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg; echo "deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg] https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.28/deb/ /" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list; sudo apt update; sudo apt install -y kubelet kubeadm kubectl
</syntaxhighlight>

== 單master版本設定 ==

這邊使用[[Calico]]當作網路層：

<syntaxhighlight lang="bash">
sudo kubeadm init --pod-network-cidr=192.168.0.0/16
</syntaxhighlight>

把上面執行結果輸出的命令拿到別台用<code>sudo</code>跑，像是這樣的指令：

<syntaxhighlight lang="bash">
sudo kubeadm join a.b.c.d:6443 --token xxxxxx.xxxxxxxxxxxxxxxx --discovery-token-ca-cert-hash sha256:xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
</syntaxhighlight>

接著回到當初跑<code>kubeadm init</code>的機器上，把設定檔放到自己目錄下：

<syntaxhighlight lang="bash">
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
</syntaxhighlight>

接下來啟用Calico設定：

<syntaxhighlight lang="bash">
kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/v3.3/getting-started/kubernetes/installation/hosted/rbac-kdd.yaml
kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/v3.3/getting-started/kubernetes/installation/hosted/kubernetes-datastore/calico-networking/1.7/calico.yaml
</syntaxhighlight>

設定好之後不會馬上通，可以用<code>kubectl get nodes --watch</code>可以看到機器會因為retry從<code>NotReady</code>變成<code>Ready</code>。

== 多master版本設定 ==

大多數的設定與單master版本的設定相同，請參考前面對單master版本的說明。

在多master版本中需要三台主機確保HA，以及一組load balancer提供讓程式可以操作Kubernetes（預設為port 6443）。

由於我們的測試是在[[AWS]]上面，所以這邊使用了[[ELB]]（Classic版本，Internal，僅使用TCP Proxy）來當作load balancer（即下面設定中的<code>internal-test-gslin-k8s-apiserver-XXXXXXXXXX.us-east-1.elb.amazonaws.com:6443</code>）。

我們需要透過設定檔設定對應的<code>controlPaneEndpoint</code>與<code>podSubnet</code>（因為<code>--config</code>與<code>--pod-network-cidr</code>不能同時使用）：

<syntaxhighlight lang="yaml">
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta1
kind: ClusterConfiguration
kubernetesVersion: stable
apiServer:
  certSANs:
  - "internal-test-gslin-k8s-apiserver-XXXXXXXXXX.us-east-1.elb.amazonaws.com"
controlPlaneEndpoint: "internal-test-gslin-k8s-apiserver-XXXXXXXXXX.us-east-1.elb.amazonaws.com:6443"
networking:
  podSubnet: 192.168.0.0/16
</syntaxhighlight>

然後再透過設定檔初始化cluster的第一台主機：

<syntaxhighlight lang="bash">
sudo kubeadm init --config=kubeadm-config.yaml
</syntaxhighlight>

依照單master設定複製完設定檔：

<syntaxhighlight lang="bash">
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
</syntaxhighlight>

再來是設定CNI，在官方文件上是建議使用Weave：

<syntaxhighlight lang="bash">
kubectl apply -f "https://cloud.weave.works/k8s/net?k8s-version=$(kubectl version | base64 | tr -d '\n')"
</syntaxhighlight>

接下來是複製檔案到其他機器上，這邊是讓[[tmux]]或[[screen]]的使用者比較方便，可以直接剪下貼上：

<syntaxhighlight lang="bash">
cd /etc/kubernetes/
sudo tar -zc -f - pki/{ca.*,sa.*,front-proxy-ca.*,etcd/ca.*} admin.conf | uuencode a.tar.gz
</syntaxhighlight>

然後到目錄下產生<code>a.tar.gz</code>再解開：

<syntaxhighlight lang="bash">
cd /etc/kubernetes/
sudo uudecode
sudo tar zxvf a.tar.gz
</syntaxhighlight>

加入時除了本來的指令外，需要加上<code>--experimental-control-plane</code>（只有這三台主機要加，其他的機器不用）：

<syntaxhighlight lang="bash">
sudo kubeadm join internal-test-gslin-k8s-apiserver-XXXXXXXXXX.us-east-1.elb.amazonaws.com:6443 --token xxxxxx.xxxxxxxxxxxxxxxx --discovery-token-ca-cert-hash sha256:xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx --experimental-control-plane
</syntaxhighlight>

== 事後增加主機 ==

token預設是24小時有效，在過期後需要重新建立：

<syntaxhighlight lang="bash">
sudo kubeadm token create
</syntaxhighlight>

可以透過這個指令在建立token的同時，產生完整的加入指令：

<syntaxhighlight lang="bash">
echo sudo kubeadm join $(kubeadm config view | grep ^controlPlaneEndpoint | awk '{print $2}') --token $(sudo kubeadm token create) --discovery-token-ca-cert-hash sha256:$(openssl x509 -pubkey -in /etc/kubernetes/pki/ca.crt | openssl rsa -pubin -outform der 2>/dev/null | openssl dgst -sha256 -hex | sed 's/^.* //')
</syntaxhighlight>

== 使用所有主機 ==

一開始的主機（master）不會被分配到需求（因為安全設計），如果你希望讓master也可以加入，可以透過以下的指令讓master分配到需求：

<syntaxhighlight lang="bash">
kubectl taint nodes --all node-role.kubernetes.io/master-
</syntaxhighlight>

== 標籤 ==

可以針對主機進行標籤，供之後的<code>nodeSelector</code>使用：

<syntaxhighlight lang="bash">
kubectl label nodes ip-172-31-1-1 instancetype=c5
kubectl label nodes ip-172-31-1-2 ip-172-31-1-3 ip-172-31-1-4 ip-172-31-1-5 ip-172-31-1-6 instancetype=r5
</syntaxhighlight>

== 範例 ==

簡單的版本，跑兩個Pod並且跑起sshd，並且把Host的Port 80拿來用（會是SSH）：

<syntaxhighlight lang="yaml">
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: sshd
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: sshd
  template:
    metadata:
      labels:
        app: sshd
    spec:
      containers:
      - name: sshd
        image: ubuntu:18.04
        command: ["/bin/sh", "-c"]
        args:
          - export DEBIAN_FRONTEND=noninteractive;
            sed -i 's/archive.ubuntu.com/us.archive.ubuntu.com/' /etc/apt/sources.list;
            apt update;
            apt install -y iproute2 iputils-ping locales mtr-tiny net-tools openssh-server telnet tzdata wget;
            mkdir /run/sshd; /usr/sbin/sshd;
            sleep 3153600000
        ports:
          - containerPort: 22
            hostPort: 80
</syntaxhighlight>

複雜一點的版本：

<syntaxhighlight lang="yaml">
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: example-r5
spec:
  replicas: 5
  serviceName: example-r5
  selector:
    matchLabels:
      app: example-r5
  template:
    metadata:
      labels:
        app: example-r5
    spec:
      containers:
      - name: example-r5
        image: ubuntu:18.04
        command: ["/bin/sh", "-c"]
        args:
          - export DEBIAN_FRONTEND=noninteractive;
            sed -i 's/archive.ubuntu.com/us.archive.ubuntu.com/' /etc/apt/sources.list;
            apt update;
            apt install -y iproute2 iputils-ping locales mtr-tiny net-tools tzdata wget;
            sleep 3153600000
        resources:
          requests:
            memory: "15Gi"
      nodeSelector:
        instancetype: r5
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: example-c5
spec:
  replicas: 1
  serviceName: example-c5
  selector:
    matchLabels:
      app: example-c5
  template:
    metadata:
      labels:
        app: example-c5
    spec:
      containers:
      - name: example-c5
        image: ubuntu:18.04
        command: ["/bin/sh", "-c"]
        args:
          - export DEBIAN_FRONTEND=noninteractive;
            sed -i 's/archive.ubuntu.com/us.archive.ubuntu.com/' /etc/apt/sources.list;
            apt update;
            apt install -y iproute2 iputils-ping locales mtr-tiny net-tools tzdata wget;
            sleep 3153600000
        resources:
          requests:
            cpu: "7000m"
      nodeSelector:
        instancetype: c5
</syntaxhighlight>

== 相關連結 ==
* [[Docker]]
* [[minikube]]

== 外部連結 ==
* {{Official|https://kubernetes.io/}}
* [https://kubernetes.io/docs/setup/independent/create-cluster-kubeadm/ Creating a single master cluster with kubeadm]
* [https://kubernetes.io/docs/setup/independent/high-availability/ Creating Highly Available Clusters with kubeadm]

[[Category:軟體]]