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快速部署一个云原生本地实验环境
本文旨在帮助您快速部署一个云原生本地实验环境，让您可以基本不需要任何Kubernetes和云原生技术的基础就可以对云原生环境一探究竟。
需要准备以下软件和环境：
- 8G以上内存
- Mac/Linux，不支持Windows
- 支持Kubernetes1.9以上版本（支持当前Kubernetes最新版本1.11.1）
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
安装完成后的集群包含以下组件：
- flannel（
host-gw模式） - kubernetes dashboard
- 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
确保安装好以上的准备环境后，执行下列命令启动kubernetes集群：
git clone https://github.com/rootsongjc/kubernetes-vagrant-centos-cluster.git
cd kubernetes-vagrant-centos-cluster
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，并将压缩包名字中的版本号删除，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
wget -c http://cloud.centos.org/centos/7/vagrant/x86_64/images/CentOS-7-x86_64-Vagrant-1801_02.VirtualBox.box
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。mkdir -p ~/.kube
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：
vagrant ssh node1
sudo -i
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）：
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。
Kubernetes dashboard
Heapster监控
创建Heapster监控：
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：172.17.8.102 grafana.jimmysong.io
访问Grafana：
http://grafana.jimmysong.io
Grafana
Traefik
部署Traefik ingress controller和增加ingress配置：
kubectl apply -f addon/traefik-ingress
在本地
/etc/hosts中增加一条配置：172.17.8.102 traefik.jimmysong.io
Traefik dashboard
EFK
使用EFK做日志收集。
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。
hack/deploy-helm.sh
安装
kubectl apply -f addon/istio/
运行示例
kubectl apply -n default -f <(istioctl kube-inject -f yaml/istio-bookinfo/bookinfo.yaml)
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。172.17.8.102 grafana.istio.jimmysong.io
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.htm |
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。
bookinfo示例
Vizceral是Netflix发布的一个开源项目，用于近乎实时地监控应用程序和集群之间的网络流量。Vistio是使用Vizceral对Istio和网格监控的改进。它利用Istio Mixer生成的指标，然后将其输入Prometheus。Vistio查询Prometheus并将数据存储在本地以允许重播流量。
# Deploy vistio via kubectl
kubectl apply -f addon/vistio/
# Expose vistio-api
kubectl -n default port-forward $(kubectl -n default get pod -l app=vistio-api -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}') 9091:9091 &
# Expose vistio in another terminal window
kubectl -n default port-forward $(kubectl -n default get pod -l app=vistio-web -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}') 8080:8080 &
vistio视图动画
在本地该项目的根路径下执行下面的命令：
kubectl apply -n istio-system -f addon/kiali
Kiali web地址：
http://172.17.8.101:31439用户名/密码：admin/admin
Kiali页面
注意：Kilia使用Jaeger做追踪，请不用屏蔽kilia页面的弹出窗口。
在本地该项目的根路径下执行下面的命令：
kubectl apply -f addon/weave-scope
在本地的
/etc/hosts下增加一条记录。172.17.8.102 scope.weave.jimmysong.io
现在打开浏览器，访问
http://scope.weave.jimmysong.io/
Scope页面
除了特别说明，以下命令都在当前的repo目录下操作。
将当前的虚拟机挂起，以便下次恢复。
vagrant suspend
恢复虚拟机的上次状态。
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。
停机后重启启动。
vagrant halt
vagrant up
# login to node1
vagrant ssh node1
# run the prosivision scripts
/vagrant/hack/k8s-init.sh
exit
# login to node2
vagrant ssh node2
# run the prosivision scripts
/vagrant/hack/k8s-init.sh
exit
# login to node3
vagrant ssh node3
# run the prosivision scripts
/vagrant/hack/k8s-init.sh
sudo -i
cd /vagrant/hack
./deploy-base-services.sh
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。
hack/get-dashboard-token.sh
根据提示登录即可。
清理虚拟机。
vagrant destroy
rm -rf .vagrant
仅做开发测试使用，不要在生产环境使用该项目。