Kubernetes Cluster on Ubuntu
Kubernetes หรือที่รู้จักกันในชื่อ K8s เป็นแพลตฟอร์มโอเพ่นซอร์สสำหรับการจัดการคอนเทนเนอร์ โดยจะจัดการคลัสเตอร์เพื่อเรียกใช้แอปพลิเคชันแบบคอนเทนเนอร์ ปรับขนาดการปรับใช้ และจัดเตรียมแพลตฟอร์มสำหรับการปรับใช้อัตโนมัติ คอนเทนเนอร์เป็นรูปแบบหนึ่งของระบบปฏิบัติการเสมือนจริงที่แยกโค้ดและการขึ้นต่อกันทั้งหมด ดังนั้นแอปพลิเคชันจึงทำงานอย่างปลอดภัย รวดเร็ว และเชื่อถือได้จากสภาพแวดล้อมการประมวลผลอื่นๆ เนื่องจากการเลิกใช้รันไทม์ Docker โดย Kubernetes จึงมีการแนะนำปลั๊กอิน API ใหม่สำหรับรันไทม์ของคอนเทนเนอร์ที่เรียกว่า CRI (Container Runtime Interface) ซึ่งช่วยให้ kubelet สามารถใช้รันไทม์ของคอนเทนเนอร์ได้หลากหลาย CRI-O คือการนำ Kubernetes CRI ไปใช้เพื่อให้สามารถใช้งาน OCI (Open Container Initiative) ได้
ทำไมต้อง Kubernetes?
หลังจากปรับใช้แอปพลิเคชันขนาดเล็กในคอนเทนเนอร์แล้ว คุณอาจต้องปรับขนาดแอปพลิเคชันบนเซิร์ฟเวอร์จำนวนมาก เนื่องจากความซับซ้อนของการดำเนินการนี้ ควรมีเครื่องมืออัตโนมัติที่รับผิดชอบในการจัดสรรทรัพยากรให้กับแอปพลิเคชันบนเซิร์ฟเวอร์ที่แตกต่างกัน ตรวจสอบแอปพลิเคชันและเซิร์ฟเวอร์ นี่คือที่มาของ Kubernetes คุณต้องมีโหนดหลักและโหนดผู้ปฏิบัติงาน เป็นอย่างน้อย จึงจะมีคลัสเตอร์ หลังจากนั้น คุณสามารถขยายคลัสเตอร์ได้โดยเพิ่มโหนดผู้ปฏิบัติงานได้มากเท่าที่คุณต้องการ ซึ่งช่วยให้คอนเทนเนอร์ของแอปพลิเคชันของคุณมีประสิทธิภาพสูงและความพร้อมใช้งานสูงโดยการกระจายคอนเทนเนอร์ระหว่างโฮสต์ที่มีอยู่ภายในคลัสเตอร์
*ก่อนติดตั้ง
Deploy two or more fully updated Vultr Ubuntu 20.04 servers.
Create a non-root user with sudo access on all servers.
1. Install CRI-O
Kubernetes requires CRI-O to run. Perform all these steps on all the nodes.
Update the system.
$ sudo apt update
Load the overlay and br_netfilter modules.
$ sudo modprobe overlay $ sudo modprobe br_netfilter
Create a sysctl config file to enable IP forwarding.
$ sudo nano /etc/sysctl.d/99-kubernetes-cri.conf
Add the following code to the file. Save and close the file.
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1 net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1 net.ipv4.ip_forward = 1
Reload sysctl.
$ sudo sysctl --system
Change user to root.
$ sudo -i
Add repository version information.
# export OS=xUbuntu_20.04 # export VERSION=1.18
Add CRI-O repositories.
# sudo echo "deb https://download.opensuse.org/repositories/devel:/kubic:/libcontainers:/stable/$OS/ /" > /etc/apt/sources.list.d/devel:kubic:libcontainers:stable.list # sudo echo "deb http://download.opensuse.org/repositories/devel:/kubic:/libcontainers:/stable:/cri-o:/$VERSION/$OS/ /" > /etc/apt/sources.list.d/devel:kubic:libcontainers:stable:cri-o:$VERSION.list # sudo curl -L https://download.opensuse.org/repositories/devel:kubic:libcontainers:stable:cri-o:$VERSION/$OS/Release.key | sudo apt-key add - # sudo curl -L https://download.opensuse.org/repositories/devel:/kubic:/libcontainers:/stable/$OS/Release.key | sudo apt-key add -
Exit root.
# exit
Update the system.
$ sudo apt update
Install CRI-O.
$ sudo apt install cri-o cri-o-runc -y
Find the path of container monitoring utility.
$ which conmon
Edit the CRI-O configuration file /etc/crio/crio.conf.
$ sudo nano /etc/crio/crio.conf
The file should have the following changes:
conmon = "/usr/bin/conmon"
registries = [
"quay.io",
"docker.io",
"gcr.io",
"eu.gcr.io",
"k8s.gcr.io"
]
Reload the daemon.
$ sudo systemctl daemon-reload
Start the CRI-O service.
$ sudo systemctl start crio
Enable CRI-O service to startup at system boot.
$ sudo systemctl enable crio
Check the CRI-O service status.
$ sudo systemctl status crio
2. Disable Swap Memory
Swap memory needs to be disabled for Kubernetes to run normally. Perform these steps for all the nodes.
Disable the swap memory.
$ sudo swapoff -a
Reboot the system for changes to take effect.
$ sudo reboot
3. Install Kubernetes
Perform these steps on all the nodes.
Install all required packages.
$ sudo apt install -y apt-transport-https curl
Add Kubernetes GPG Key.
$ curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
Add Kubernetes APT Repository.
$ sudo apt-add-repository "deb http://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main"
Install Kubeadm, Kubelet, and Kubectl. This also installs Kubernetes-cni to enable container networking in the cluster.
$ sudo apt install -y kubelet kubeadm kubectl $ sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl
Reload the daemon.
$ sudo systemctl daemon-reload
Restart the CRI-O service.
$ sudo systemctl restart crio
Restart the kubelet service.
$ sudo systemctl restart kubelet
Initialize the master node using kubeadm. This should only be run on the master node. Make sure you copy and save the worker node join command and tokens where you can retrieve them for later use.
$ sudo kubeadm init --pod-network-cidr=192.168.10.0/24 --ignore-preflight-errors=all
Create new .kube configuration directory. This should only be run on the master node.
$ sudo mkdir -p $HOME/.kube
Copy the configuration admin.conf from /etc/kubernetes directory to the new .kube directory. This should only be run on the master node.
$ sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
Change the permissions to the configuration directory. This should only be run on the master node.
$ sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
Check kubeadm version. This should only be run on the master node.
$ kubeadm version
4. Configure Pod Network
Install the Weave network plugin to allow communication between the master and worker nodes. This should only be run on the master node.
$ kubectl apply -f "https://cloud.weave.works/k8s/net?k8s-version=$(kubectl version | base64 | tr -d '\n')"
5. Join Worker Node to the Cluster
If you lost the join command, you could find it by running this command on the master node.
$ kubeadm token create --print-join-command
Join worker nodes to master node. Perform this step for worker nodes only. Use the join instructions generated and saved in the kubernetes initialization step. Make sure you add the --ignore-preflight-errors=all flag. For example:
$ sudo kubeadm join 192.0.2.10:6443 --token 2qmwga.qyejfbo9vouiowlt \ --discovery-token-ca-cert-hash sha256:083a2a20c8de9254100f1b37b4be1999946aee6f34791985c80d9eced9618e94 --ignore-preflight-errors=all
From the master node, check all nodes status.
$ kubectl get nodes
From the master node, verify pod namespaces.
$ kubectl get pods --all-namespaces
6. Deploy Nginx in Kubernetes
Deploy an Nginx application in Kubernetes on the master node using YAML.
Create a pod.
$ kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/deployment.yaml
Check pod status.
$ kubectl get pods
Check all pods' information.
$ kubectl describe pods