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此文档的更新日期比原文晚,因此其中的信息可能已过时。如果能阅读英文,请查看英文版本以获取最新信息: Running Kubelet in Standalone Mode
以独立模式运行 kubelet
本教程将向你展示如何运行一个独立的 kubelet 实例。
你可能会有不同的动机来运行一个独立的 kubelet。 本教程旨在向你介绍 Kubernetes,即使你对此并没有太多经验也没有关系。 你可以跟随本教程学习节点设置、基本(静态)Pod 以及 Kubernetes 如何管理容器。
你学习完本教程后,就可以尝试使用带一个控制平面的集群来管理 Pod、节点和其他类别的对象。例如,你好,Minikube。
你还可以以独立模式运行 kubelet 来满足生产场景要求,例如为高可用、弹性部署的集群运行控制平面。 本教程不涵盖运行弹性控制平面所需的细节。
教程目标
- 在 Linux 系统上安装
cri-o
和kubelet
,并将其作为systemd
服务运行。 - 启动一个运行
nginx
的 Pod,监听针对此 Pod 的 IP 地址的 TCP 80 端口的请求。 - 学习此方案中不同组件之间如何交互。
注意:
本教程中所使用的 kubelet 配置在设计上是不安全的,不得用于生产环境中。
准备开始
- 对使用
systemd
和iptables
(或使用iptables
仿真的 nftables)的 Linux 系统具有管理员(root
)访问权限。 - 有权限访问互联网以下载本教程所需的组件,例如:
- 实现 Kubernetes CRI 的容器运行时。
- 网络插件(通常称为 容器网络接口(CNI))。
- 必需的 CLI 工具:
curl
、tar
、jq
。
准备好系统
配置内存交换
默认情况下,如果在节点上检测到内存交换,kubelet 将启动失败。 这意味着内存交换应该被禁用或被 kubelet 容忍。
说明:
如果你配置 kubelet 为容忍内存交换,则 kubelet 仍会配置 Pod(以及这些 Pod 中的容器)不使用交换空间。 要了解 Pod 实际上可以如何使用可用的交换,你可以进一步阅读 Linux 节点上交换内存管理。
如果你启用了交换内存,则禁用它或在 kubelet 配置文件中添加 failSwapOn: false
。
要检查交换内存是否被启用:
sudo swapon --show
如果此命令没有输出,则交换内存已被禁用。
临时禁用交换内存:
sudo swapoff -a
要使此变更持续到重启之后:
确保在 /etc/fstab
或 systemd.swap
中禁用交换内存,具体取决于它在你的系统上是如何配置的。
启用 IPv4 数据包转发
检查 IPv4 数据包转发是否被启用:
cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
如果输出为 1
,则 IPv4 数据包转发已被启用。如果输出为 0
,按照以下步骤操作。
要启用 IPv4 数据包转发,创建一个配置文件,将 net.ipv4.ip_forward
参数设置为 1
:
sudo tee /etc/sysctl.d/k8s.conf <<EOF
net.ipv4.ip_forward = 1
EOF
将变更应用到系统:
sudo sysctl --system
输出类似于:
...
* Applying /etc/sysctl.d/k8s.conf ...
net.ipv4.ip_forward = 1
* Applying /etc/sysctl.conf ...
下载、安装和配置组件
安装容器运行时
下载所需软件包的最新可用版本(推荐)。
本教程建议安装 CRI-O 容器运行时(外部链接)。
根据你安装的特定 Linux 发行版,有几种安装容器运行时的方式。
尽管 CRI-O 推荐使用 deb
或 rpm
包,但本教程使用
CRI-O Packaging 项目中的静态二进制包脚本,
以简化整个安装过程,并保持与 Linux 发行版无关。
此脚本安装并配置更多必需的软件,例如容器联网所用的 cni-plugins
以及运行容器所用的 crun
和 runc
。
此脚本将自动检测系统的处理器架构(amd64
或 arm64
),并选择和安装最新版本的软件包。
设置 CRI-O
查阅发布版本页面(外部链接)。
下载静态二进制包脚本:
curl https://raw.githubusercontent.com/cri-o/packaging/main/get > crio-install
运行安装器脚本:
sudo bash crio-install
启用并启动 crio
服务:
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable --now crio.service
快速测试:
sudo systemctl is-active crio.service
输出类似于:
active
详细的服务检查:
sudo journalctl -f -u crio.service
安装网络插件
cri-o
安装器安装并配置 cni-plugins
包。你可以通过运行以下命令来验证安装包:
/opt/cni/bin/bridge --version
输出类似于:
CNI bridge plugin v1.5.1
CNI protocol versions supported: 0.1.0, 0.2.0, 0.3.0, 0.3.1, 0.4.0, 1.0.0
检查默认配置:
cat /etc/cni/net.d/11-crio-ipv4-bridge.conflist
输出类似于:
{
"cniVersion": "1.0.0",
"name": "crio",
"plugins": [
{
"type": "bridge",
"bridge": "cni0",
"isGateway": true,
"ipMasq": true,
"hairpinMode": true,
"ipam": {
"type": "host-local",
"routes": [
{ "dst": "0.0.0.0/0" }
],
"ranges": [
[{ "subnet": "10.85.0.0/16" }]
]
}
}
]
}
说明:
确保默认的 subnet
范围(10.85.0.0/16
)不会与你已经在使用的任一网络地址重叠。
如果出现重叠,你可以编辑此文件并进行相应的更改。更改后重启服务。
下载并设置 kubelet
下载 kubelet 的最新稳定版本。
curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubelet"
curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/arm64/kubelet"
配置:
sudo mkdir -p /etc/kubernetes/manifests
sudo tee /etc/kubernetes/kubelet.yaml <<EOF
apiVersion: kubelet.config.k8s.io/v1beta1
kind: KubeletConfiguration
authentication:
webhook:
enabled: false # 请勿在生产集群中使用!
authorization:
mode: AlwaysAllow # 请勿在生产集群中使用!
enableServer: false
logging:
format: text
address: 127.0.0.1 # 限制对 localhost 的访问
readOnlyPort: 10255 # 请勿在生产集群中使用!
staticPodPath: /etc/kubernetes/manifests
containerRuntimeEndpoint: unix:///var/run/crio/crio.sock
EOF
说明:
由于你搭建的不是一个生产集群,所以你可以使用明文
HTTP(readOnlyPort: 10255
)对 kubelet API 进行不做身份认证的查询。
为了顺利完成本次教学,身份认证 Webhook 被禁用,鉴权模式被设置为 AlwaysAllow
。
你可以进一步了解鉴权模式和
Webhook 身份认证,
以正确地配置 kubelet 在你的环境中以独立模式运行。
参阅端口和协议以了解 Kubernetes 组件使用的端口。
安装:
chmod +x kubelet
sudo cp kubelet /usr/bin/
创建 systemd
服务单元文件:
sudo tee /etc/systemd/system/kubelet.service <<EOF
[Unit]
Description=Kubelet
[Service]
ExecStart=/usr/bin/kubelet \
--config=/etc/kubernetes/kubelet.yaml
Restart=always
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
服务配置文件中故意省略了命令行参数 --kubeconfig
。此参数设置
kubeconfig
文件的路径,指定如何连接到 API 服务器,以启用 API 服务器模式。省略此参数将启用独立模式。
启用并启动 kubelet
服务:
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable --now kubelet.service
快速测试:
sudo systemctl is-active kubelet.service
输出类似于:
active
详细的服务检查:
sudo journalctl -u kubelet.service
检查 kubelet 的 API /healthz
端点:
curl http://localhost:10255/healthz?verbose
输出类似于:
[+]ping ok
[+]log ok
[+]syncloop ok
healthz check passed
查询 kubelet 的 API /pods
端点:
curl http://localhost:10255/pods | jq '.'
输出类似于:
{
"kind": "PodList",
"apiVersion": "v1",
"metadata": {},
"items": null
}
在 kubelet 中运行 Pod
在独立模式下,你可以使用 Pod 清单运行 Pod。这些清单可以放在本地文件系统上,或通过 HTTP 从配置源获取。
为 Pod 创建一个清单:
cat <<EOF > static-web.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: static-web
spec:
containers:
- name: web
image: nginx
ports:
- name: web
containerPort: 80
protocol: TCP
EOF
将 static-web.yaml
清单文件复制到 /etc/kubernetes/manifests
目录。
sudo cp static-web.yaml /etc/kubernetes/manifests/
查找 kubelet 和 Pod 的信息
Pod 网络插件为每个 Pod 创建一个网络桥(cni0
)和一对 veth
接口
(这对接口的其中一个接口在新创建的 Pod 内,另一个接口在主机层面)。
查询 kubelet 的 API 端点 http://localhost:10255/pods
:
curl http://localhost:10255/pods | jq '.'
要获取 static-web
Pod 的 IP 地址:
curl http://localhost:10255/pods | jq '.items[].status.podIP'
输出类似于:
"10.85.0.4"
连接到 nginx
服务器 Pod,地址为 http://<IP>:<Port>
(端口 80 是默认端口),在本例中为:
curl http://10.85.0.4
输出类似于:
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
...
了解更多细节
如果你需要排查在学习本教程时遇到的问题,你可以在以下目录中查找监控和故障排查资料:
/var/lib/cni
/var/lib/containers
/var/lib/kubelet
/var/log/containers
/var/log/pods
清理
kubelet
sudo systemctl disable --now kubelet.service
sudo systemctl daemon-reload
sudo rm /etc/systemd/system/kubelet.service
sudo rm /usr/bin/kubelet
sudo rm -rf /etc/kubernetes
sudo rm -rf /var/lib/kubelet
sudo rm -rf /var/log/containers
sudo rm -rf /var/log/pods
容器运行时
sudo systemctl disable --now crio.service
sudo systemctl daemon-reload
sudo rm -rf /usr/local/bin
sudo rm -rf /usr/local/lib
sudo rm -rf /usr/local/share
sudo rm -rf /usr/libexec/crio
sudo rm -rf /etc/crio
sudo rm -rf /etc/containers
网络插件
sudo rm -rf /opt/cni
sudo rm -rf /etc/cni
sudo rm -rf /var/lib/cni
结论
本页涵盖了以独立模式部署 kubelet 的各个基本方面。你现在可以部署 Pod 并测试更多功能。
请注意,在独立模式下,kubelet 不支持从控制平面获取 Pod 配置(因为没有控制平面连接)。
你还不能使用 ConfigMap 或 Secret 来配置静态 Pod 中的容器。
接下来
- 跟随你好,Minikube 学习如何在有控制平面的情况下运行 Kubernetes。minikube 工具帮助你在自己的计算机上搭建一个练习集群。
- 进一步了解网络插件
- 进一步了解容器运行时
- 进一步了解 kubelet
- 进一步了解静态 Pod
本页面中的条目引用了第三方产品或项目,这些产品(项目)提供了 Kubernetes 所需的功能。Kubernetes 项目的开发人员不对这些第三方产品(项目)负责。请参阅CNCF 网站指南了解更多细节。
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