01 引子
鴿了好久了，終於又一次克服了拖延症，決心寫點啥，起因也是因為最近剛好重做了系統，把win10從home版升級到了專業版，可以愉快的安裝docker destop 而不需要藉助 docker toolbox了。 這個使用體驗的提升真的是很不錯。無論是配置，還是運行容器的可視化，還是一些輔助工具，真的友好了很多，降低了使用門檻。
02 Kubernetes
k8s 這個名字，起源於古希臘，是舵手的意思，所以它的 logo 即像一張漁網又像一個羅盤，谷歌選擇這個名字還有一個深意：既然docker把自己比作一隻鯨魚，馱著集裝箱，在大海上遨遊，google 就要用Kubernetes去掌握大航海時代的話語權，去捕獲和指引著這條鯨魚按照主人設定的路線去巡遊。
K8s將集群中的機器劃分為一個Master節點和一群工作節點Node。Master節點上運行著集群管理相關的一組進程kube-apiserver、kube-controller-manager和kube-scheduler。這些進程自動化實現了整個集群的資源管理、Pod調度、彈性伸縮、安全控制、系統監控和糾錯等管理功能。
上圖可以看到如下組件，使用特別的圖標表示Service和Label：
- Kubernetes Master（Kubernetes主節點）
- Node（節點）
- Pod
- Container（容器）
- Label(label)（標籤）
- Replication Controller（複製控制器）
- Service（enter image description here）（服務）
Kubernetes Master
Master指的是集群控制節點。每個K8s集群裡需要有一個Ms節點負責整個集群的管理和控制。Kubernetes Master提供集群的獨特視角，並且擁有一系列組件。
- Kubernetes API Server（kube-apiserver），侍衛大統領！提供HTTP Rest接口的關鍵服務進程，是K8s裡所有資源的增刪改查等操作的唯一入口，也是集群控制的入口進程。API Server提供可以用來和集群交互的Rest端點。
- Kubernetes Controller Master（kube-controller-manager）掌印大太監，大總管！K8s裡所有資源對象的自動化控制中心。
- Kubernetes Scheduler（kube-scheduler），御馬間的調度室！負責資源調度（Pod調度）的進程。創建和複製Pod的Replication Controller
Node
節點（上圖橘色方框）是物理或者虛擬機器，作為Kubernetes worker，通常稱為Minion。每個節點都運行如下Kubernetes關鍵組件。
(1) Kubelet：與Master節點協作，是主節點的代理，負責Pod對應容器的創建，啟動，停止等任務。默認情況下Kubelet會向Master註冊自己。Kubelet定期向主機點彙報加入集群的Node的各類信息。
(2) Kube-proxy：Kubernetes Service使用其將鏈接路由到Pod，作為外部負載均衡器使用，在一定數量的Pod之間均衡流量。比如，對於負載均衡Web流量很有用。
(3) Docker或Rocket：Kubernetes使用的容器技術來創建容器。
Pod
Pod是K8s最重要也是最基礎的概念！每個Pod都有一個特殊的被稱為“根容器”的Pause容器，此容器與引入業務無關並且不易死亡。且以它的狀態代表整個容器組的狀態！Pause容器對應的鏡像屬於K8s平臺的一部分，除了Pause容器，每個Pod還包含一個或多個用戶業務容器。Pod其實有兩種類型：普通的Pod及靜態Pod（static Pod）,static Pod並不存放在Kubemetes的eted存儲裡，而是存放在某個具體的Node上的一個具體文件中，並且只在此Node上啟動運行。而普通的Pod一旦被創建，就會被放入到etcd中存儲，確後會被KubernetesMaster調度到某個具體的Node上並進行綁定（Binding），隨後該Pod被對應的Node上的kubelet進程實例化成一組相關的Docker容器並啟動起來。在默認情況下，當Pod裡的某個容器停止時，Kubemetes會自動檢測到這個問題並且重新啟動這個Pod（重啟Podel）的所有容器），如果Pod所在的Node完機，則會將這個Node上的所有Pod重新調度到其他節點上。Pod（上圖綠色方框）安排在節點上，包含一組容器和卷。同一個Pod裡的容器共享同一個網絡命名空間，可以使用localhost互相通信。
Endpoint（Pod IP + ContainerPort） pod ip：一個Pod裡多個容器共享Pod IP地址。K8s要求底層網絡支持集群內任意兩個Pod之間的TCP/IP直接通信，使用虛擬二層網絡技術（Flannel（沒有接觸過 ），OpenvSwitch）實現。在Vmware中類似的二層交換技術是VSwitch，當然了，現在整個數據中心網絡二層逐步從vSwitch—>OpenvSwitch
Lable
Lable類似Docker中的tag，一個是對“特殊”鏡像、容器、卷組等各種資源做標記，一個是attach到各種諸如Node、Pod、Server、RC資源對象上。不同的是Lable是一對鍵值對！Lable類似Tag，可使用K8s專有的標籤選擇器（Label Selector）進行組合查詢。
Replication Controller
Replication Controller，簡稱RC，她用來幹啥呢？就是通過她來實現Pod副本數量的自動控制！RC確保任意時間都有指定數量的Pod“副本”在運行。
如果為某個Pod創建了RC並且指定3個副本，它會創建3個Pod，並且持續監控它們。如果某個Pod不響應，那麼Replication Controller會替換它，保持總數為3。如果之前不響應的Pod恢復了，現在就有4個Pod了，那麼Replication Controller會將其中一個終止保持總數為3。如果在運行中將副本總數改為5，Replication Controller會立刻啟動2個新Pod，保證總數為5。還可以按照這樣的方式縮小Pod，這個特性在執行滾動升級時很有用。
注意：刪除RC，不會影響該RC已經創建好的Pod。在邏輯上Pod副本和RC是解耦和的！創建RC時，需要指定Pod模板（用來創建Pod副本的模板）和Label（RC需要監控的Pod標籤）。
由Replication Controller衍生出Deployment，與RC相似90%，目的是更好地解決Pod編排。暫時不討論。
Horizontal Pod Autoscaler，簡稱HPA，Pod橫向自動擴容智能控件。與RC，Deployment一樣，也屬於K8s的一種資源對象。她的實現原理是通過追蹤分析RC控制的所有目標Pod的負載變化情況，來確定是否針對性地調整目標Pod的副本數。
Service
微服務架構中的一個“微服務”，她是正真的新娘，而之前的Pod，RC等資源對象其實都是嫁衣。
每個Pod都會被分配一個單獨的IP地址，而且每個Pod都提供了一個獨立的Endpoint（Pod lP + ContainerPort）以被客戶端訪問，現在多個Pod副本組成了一個集群來提供服務，客戶端要想訪問集群，一般的做法是部署一個負載均衡器（軟件或硬件），為這組Pod開啟一個對外的服務端口如8000端口，並且將這些Pod的Endpoint列表加入8000端口的轉發列表中，客戶端就可以通過負載均衡器的對外IP地址 + 服務端口來訪問此服務，而客戶端的請求最後會被轉發到哪個Pod，則由負載均衡器的算法所決定。
K8s的server定義了一個服務的訪問入口地址，前端（Pod）通過入口地址訪問其背後的一組由Pod副本組成的集群實例，service與其後端Pod副本集群之間通過Label Selector 實現“無縫對接”。
03 Minikube
minikube相當於一個運行在本地的Kubernetes單節點，我們可以在裡面創建Pods來創建對應的服務。
Minikube is a tool that makes it easy to run Kubernetes locally. Minikube runs a single-node Kubernetes cluster inside a VM on your laptop for users looking to try out Kubernetes or develop with it day-to-day
04 安裝
說的安裝，還得奉勸大家提前沐浴更衣，調整好心態。倒不是因為步驟有多難，多複雜，而是因為某些網站因為技術不成熟，你始終訪問不到，而焦躁。關於minikube，一些網上人說使用阿里的包，可能福報廠確實拉了分支，改了拉取鏡像的地址，但是他們並沒有提供編譯好的版本，所以使用官方的版本就好。https://github.com/kubernetes/minikube 。
另外，一定要注意使用release版本（我用1.9.2版），別下測試版，為什麼這麼提醒？反正我沒有因為版本問題，卡了2天，demo都沒跑出來。
kubectl 也從官方下載 https://kubernetes.io/docs/tasks/tools/install-kubectl/ 即可。
將兩個文件放到一個文件夾下，然後在環境變量裡path一下
安裝docker 不是主要矛盾，大家自行搜一下，只要確認好環境，再次強調最好升級一下win10，這樣操作起來更方便一些，docker toolbox用起來真的不行。
在正式安裝之前，還需要設置一個虛擬交換機
接下來，就是安裝k8s環境了，記得使用管理員Prowshell
minikube start --image-mirror-country=cn --registry-mirror=https://registry.docker-cn.com --image-repository=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers --hyperv-virtual-switch="minikubaSwitch"
參數說明：
天朝專用參數
--image-mirror-country=cn
國內docker registry
--registry-mirror=https://registry.docker-cn.com
國內鏡像源
--image-repository=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers
外部交換機
--hyperv-virtual-switch="minikubaSwitch"
接下來就是漫長的等待，安裝成功後，會多出一個minikube的虛擬機
重點來了啊，如果之前下載失敗了，到自己的用戶下面把這個.minikube文件夾刪除了，重新來一邊，如果還是不行，繼續刪了重來，不要問為什麼，問就是上網需要科學。
接下來就需要部署 deployment
PS E:\devlop\envs\k8s\test1> kubectl create -f 1.yml
deployment.apps/datalookerserver created
使用下面的 yml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: datalookerserver
spec:
selector:
matchLabels:
app: datalookerserver
replicas: 2
template:
metadata:
labels:
app: datalookerserver
spec:
containers:
- name: datalookerserver
image: nginx
# nginx
#datalooker-server:1.0-SNAPSHOT
imagePullPolicy: Always
ports:
- containerPort: 80
這裡注意image屬性，還是使用公網的image，這樣比較容易通過，使用本地registry可能因為鏈路訪問問題，導致失敗,具體情況，可以異步到參考鏈接【2】，裡面對這個問題有一個比較清楚的闡釋。
接下來，可以使用 kubectl get Pods -o wide 查看pod狀態
使用， kubectl describe pod datalookerserver-56dbc49bc8-6sdms可以查看具體pod的具體信息
接下來使用相同的指令，創建service
PS E:\devlop\envs\k8s\test1> kubectl create -f 2.yml
service/datalookerserver created
yml如下：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: datalookerserver
spec:
ports:
- port: 9999 # 服務端口
protocol: TCP
targetPort: 80 # 容器端口
selector:
app: datalookerserver # 標籤選擇器，這裡的app=web正是我們剛才建立app
使用 minikube dashboard 命令，可以打開網頁來對單機集群進行監控
現在，一個整體的簡單應用構建起來了，那麼我們如何訪問呢？
還需要將端口映射出來，我們才能訪問
kubectl port-forward svc/datalookerserver 9999:9999
測試一下OK了
參考鏈接：
[1] https://www.jianshu.com/p/f4c2104ba90a
[2] https://hasura.io/blog/sharing-a-local-registry-for-minikube-37c7240d0615/
[3] https://www.javaroad.cn/questions/304667
[4] https://www.jianshu.com/p/7cc5f727c225
[5] https://zhuanlan.zhihu.com/p/88236691
