K8S 安装与配置入门教程

# 1. 介绍

## 1.1 什么是Kubernetes（K8S）？

Kubernetes，简称K8S，是一个开源的容器编排引擎，用于自动化部署、扩展和管理容器化应用程序。它可以轻松地处理容器的部署和管理，使得应用程序在跨多个主机上运行变得更加简单和高效。

## 1.2 K8S的重要性和优势

Kubernetes的重要性在于它提供了一个统一的平台，用于自动化部署、扩展和操作应用程序容器。其优势包括：
- **弹性和自动化**：Kubernetes可以自动扩展和缩减容器数量，从而满足应用程序的需求，而无需手动干预。
- **高可用性**：Kubernetes可以确保应用程序始终可用，即使其中的一些容器出现故障也可以自动重启和替换。
- **便捷的部署和管理**：Kubernetes提供了方便的用户界面和命令行工具，使得部署和管理容器化应用程序变得更加简单。
- **跨多个环境的一致性**：Kubernetes可以跨公有云、私有云和混合云环境提供一致的部署和管理体验。

## 1.3 安装和配置的必要性

安装和配置Kubernetes是理解和使用该平台的必要步骤。只有正确地安装和配置Kubernetes，才能充分发挥其优势，并确保应用程序的高效运行和管理。接下来，我们将介绍安装Kubernetes所需的环境准备和具体步骤。

# 2. 环境准备

为了正确安装和配置Kubernetes，我们需要进行一些环境准备工作。以下是准备工作的步骤和要点：

### 2.1 操作系统选择

Kubernetes对操作系统的支持相对较广，包括但不限于：

- Linux发行版：Ubuntu、CentOS、Red Hat等
- Windows Server 2019及更高版本
- macOS
- 其他定制的操作系统

在选择操作系统时，建议参考Kubernetes官方文档对各个操作系统的支持情况。

### 2.2 硬件要求

Kubernetes可以在不同规模的硬件环境中运行，但为了获得最佳性能和稳定性，推荐满足以下要求：

- 至少2个物理或虚拟机，一个用作Master节点，一个或多个用作Worker节点
- 每个节点的硬件配置应满足Kubernetes的最低要求，例如CPU、内存和存储空间

### 2.3 软件依赖

在安装Kubernetes之前，我们需要确保一些软件依赖已经安装和配置正确：

- Docker：Kubernetes使用Docker作为容器运行时环境，需要先安装和配置Docker。
- 容器运行时：除了Docker外，Kubernetes还支持多种容器运行时，如containerd、rkt等，可以根据个人需求选择。
- 网络插件：Kubernetes需要一个网络插件来实现容器之间的通信和网络隔离，常用的网络插件有Flannel、Calico、Weave等。
- 存储插件：Kubernetes可以使用持久化存储来存储数据，需要配置相应的存储插件，如Ceph、GlusterFS、AWS EBS等。

在进行下一步之前，确保已经完成了上述软件依赖的安装和配置。接下来，我们将介绍如何安装Kubernetes并进行相关配置。

# 3. 安装Kubernetes

Kubernetes的安装通常包括安装Docker、Kubectl命令行工具、Kubernetes Master节点和Kubernetes Worker节点。在这一章节中，我们将详细介绍这些安装步骤。

#### 3.1 安装Docker

安装Docker是Kubernetes集群部署的第一步，因为Kubernetes使用Docker来运行容器。以下是安装Docker的步骤：

# 1. 更新包信息
sudo apt update

# 2. 安装依赖包，用于通过HTTPS使用存储库
sudo apt install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common

# 3. 添加Docker官方的GPG密钥
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

# 4. 添加Docker存储库
sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"

# 5. 更新包信息
sudo apt update

# 6. 安装docker-ce
sudo apt install docker-ce

安装完成后，启动Docker并设置开机自启动：

sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker

#### 3.2 安装Kubectl命令行工具

Kubectl是Kubernetes的命令行工具，用于与Kubernetes集群进行交互。以下是在Linux系统上安装Kubectl的步骤：

# 1. 下载最新的Kubectl版本
curl -LO https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/$(curl -s https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl

# 2. 将下载的可执行文件移动到PATH目录下
sudo mv ./kubectl /usr/local/bin/kubectl

# 3. 添加执行权限
sudo chmod +x /usr/local/bin/kubectl

安装完成后，通过运行`kubectl version`来验证安装是否成功。

#### 3.3 安装Kubernetes Master节点

Kubernetes Master节点负责管理集群的工作负载和调度。安装Kubernetes Master节点需要配置API Server、Controller Manager、Scheduler和etcd等组件。这里需要根据具体的环境和需求进行配置，可参考官方文档进行安装。

#### 3.4 安装Kubernetes Worker节点

Kubernetes Worker节点负责运行容器化的应用程序，通过Ku