• 本地分布式开发环境搭建（使用Vagrant和Virtualbox）
    • 准备环境
    • 集群
    • 安装的组件
    • 使用说明
      • 访问kubernetes集群
      • Service Mesh
    • 管理
      • 挂起
      • 恢复
      • 重启
      • 清理
      • 注意
    • 参考

    本地分布式开发环境搭建（使用Vagrant和Virtualbox）

    注意：本文停止更新，请直接转到kubernetes-vagrant-centos-cluster仓库浏览最新版本。

    当我们需要在本地开发时，更希望能够有一个开箱即用又可以方便定制的分布式开发环境，这样才能对Kubernetes本身和应用进行更好的测试。现在我们使用Vagrant和VirtualBox来创建一个这样的环境。

    部署时需要使用的配置文件和vagrantfile请见：https://github.com/rootsongjc/kubernetes-vagrant-centos-cluster

    注意：kube-proxy使用ipvs模式。

    准备环境

    需要准备以下软件和环境：

    • 8G以上内存
    • Vagrant 2.0+
    • Virtualbox 5.0 +
    • 提前下载kubernetes1.9.1以上版本的release压缩包
    • Mac/Linux，不支持Windows

    集群

    我们使用Vagrant和Virtualbox安装包含3个节点的kubernetes集群，其中master节点同时作为node节点。

    IP 主机名 组件
    172.17.8.101 node1 kube-apiserver、kube-controller-manager、kube-scheduler、etcd、kubelet、docker、flannel、dashboard
    172.17.8.102 node2 kubelet、docker、flannel、traefik
    172.17.8.103 node3 kubelet、docker、flannel

    注意：以上的IP、主机名和组件都是固定在这些节点的，即使销毁后下次使用vagrant重建依然保持不变。

    容器IP范围：172.33.0.0/30

    Kubernetes service IP范围：10.254.0.0/16

    安装的组件

    安装完成后的集群包含以下组件：

    • flannel（host-gw模式）
    • kubernetes dashboard 1.8.2
    • etcd（单节点）
    • kubectl
    • CoreDNS
    • kubernetes（版本根据下载的kubernetes安装包而定）

    可选插件

    • Heapster + InfluxDB + Grafana
    • ElasticSearch + Fluentd + Kibana
    • Istio service mesh

    使用说明

    确保安装好以上的准备环境后，执行下列命令启动kubernetes集群：

    1. git clone https://github.com/rootsongjc/kubernetes-vagrant-centos-cluster.git
    2. cd kubernetes-vagrant-centos-cluster
    3. vagrant up

    注意：克隆完Git仓库后，需要提前下载kubernetes的压缩包到kubenetes-vagrant-centos-cluster目录下，包括如下两个文件：

    • kubernetes-client-linux-amd64.tar.gz
    • kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz

    如果是首次部署，会自动下载centos/7的box，这需要花费一些时间，另外每个节点还需要下载安装一系列软件包，整个过程大概需要10几分钟。

    如果您在运行vagrant up的过程中发现无法下载centos/7的box，可以手动下载后将其添加到vagrant中。

    手动添加centos/7 box

    1. wget -c http://cloud.centos.org/centos/7/vagrant/x86_64/images/CentOS-7-x86_64-Vagrant-1801_02.VirtualBox.box
    2. vagrant box add CentOS-7-x86_64-Vagrant-1801_02.VirtualBox.box --name centos/7

    这样下次运行vagrant up的时候就会自动读取本地的centos/7 box而不会再到网上下载。

    访问kubernetes集群

    访问Kubernetes集群的方式有三种：

    • 本地访问
    • 在VM内部访问
    • kubernetes dashboard

    通过本地访问

    可以直接在你自己的本地环境中操作该kubernetes集群，而无需登录到虚拟机中，执行以下步骤：

    将conf/admin.kubeconfig文件放到~/.kube/config目录下即可在本地使用kubectl命令操作集群。

    1. mkdir -p ~/.kube
    2. cp conf/admin.kubeconfig ~/.kube/config

    我们推荐您使用这种方式。

    在虚拟机内部访问

    如果有任何问题可以登录到虚拟机内部调试：

    1. vagrant ssh node1
    2. sudo -i
    3. kubectl get nodes

    Kubernetes dashboard

    还可以直接通过dashboard UI来访问：https://172.17.8.101:8443

    可以在本地执行以下命令获取token的值（需要提前安装kubectl）：

    1. kubectl -n kube-system describe secret `kubectl -n kube-system get secret|grep admin-token|cut -d " " -f1`|grep "token:"|tr -s " "|cut -d " " -f2

    注意：token的值也可以在vagrant up的日志的最后看到。

    Heapster监控

    创建Heapster监控：

    1. kubectl apply -f addon/heapster/

    访问Grafana

    使用Ingress方式暴露的服务，在本地/etc/hosts中增加一条配置：

    1. 172.17.8.102 grafana.jimmysong.io

    访问Grafana：http://grafana.jimmysong.io

    Traefik

    部署Traefik ingress controller和增加ingress配置：

    1. kubectl apply -f addon/traefik-ingress

    在本地/etc/hosts中增加一条配置：

    1. 172.17.8.102 traefik.jimmysong.io

    访问Traefik UI：http://traefik.jimmysong.io

    EFK

    使用EFK做日志收集。

    1. kubectl apply -f addon/efk/

    注意：运行EFK的每个节点需要消耗很大的CPU和内存，请保证每台虚拟机至少分配了4G内存。

    Helm

    用来部署helm。

    1. hack/deploy-helm.sh

    Service Mesh

    我们使用 istio 作为 service mesh。

    安装

    1. kubectl apply -f addon/istio/

    运行示例

    1. kubectl apply -n default -f <(istioctl kube-inject -f yaml/istio-bookinfo/bookinfo.yaml)
    2. istioctl create -f yaml/istio-bookinfo/bookinfo-gateway.yaml

    在您自己的本地主机的/etc/hosts文件中增加如下配置项。

    1. 172.17.8.102 grafana.istio.jimmysong.io
    2. 172.17.8.102 servicegraph.istio.jimmysong.io

    我们可以通过下面的URL地址访问以上的服务。

    Service URL
    grafana http://grafana.istio.jimmysong.io
    servicegraph http://servicegraph.istio.jimmysong.io/dotviz>, http://servicegraph.istio.jimmysong.io/graph,http://servicegraph.istio.jimmysong.io/force/forcegraph.html
    tracing http://172.17.8.101:$JAEGER_PORT
    productpage http://172.17.8.101:$GATEWAY_PORT/productpage

    注意：JAEGER_PORT可以通过kubectl -n istio-system get svc tracing -o jsonpath='{.spec.ports[0].nodePort}'获取，GATEWAY_PORT可以通过kubectl -n istio-system get svc istio-ingressgateway -o jsonpath='{.spec.ports[0].nodePort}'获取。

    详细信息请参阅 https://istio.io/docs/guides/bookinfo.html

    管理

    除了特别说明，以下命令都在当前的repo目录下操作。

    挂起

    将当前的虚拟机挂起，以便下次恢复。

    1. vagrant suspend

    恢复

    恢复虚拟机的上次状态。

    1. vagrant resume

    注意：我们每次挂起虚拟机后再重新启动它们的时候，看到的虚拟机中的时间依然是挂载时候的时间，这样将导致监控查看起来比较麻烦。因此请考虑先停机再重新启动虚拟机。

    重启

    停机后重启启动。

    1. vagrant halt
    2. vagrant up
    3. # login to node1
    4. vagrant ssh node1
    5. # run the prosivision scripts
    6. /vagrant/hack/k8s-init.sh
    7. exit
    8. # login to node2
    9. vagrant ssh node2
    10. # run the prosivision scripts
    11. /vagrant/hack/k8s-init.sh
    12. exit
    13. # login to node3
    14. vagrant ssh node3
    15. # run the prosivision scripts
    16. /vagrant/hack/k8s-init.sh
    17. sudo -i
    18. cd /vagrant/hack
    19. ./deploy-base-services.sh
    20. exit

    现在你已经拥有一个完整的基础的kubernetes运行环境，在该repo的根目录下执行下面的命令可以获取kubernetes dahsboard的admin用户的token。

    1. hack/get-dashboard-token.sh

    根据提示登录即可。

    清理

    清理虚拟机。

    1. vagrant destroy
    2. rm -rf .vagrant

    注意

    仅做开发测试使用，不要在生产环境使用该项目。

    参考

    • Kubernetes handbook - jimmysong.io
    • duffqiu/centos-vagrant
    • kubernetes-vagrant-centos-cluster
    • Kubernetes 1.8 kube-proxy 开启 ipvs