【技术架构】如何在本地使用 Docker 快速部署一套 Kubernetes

目前，Kubernetes 支持在多种环境下的安装，包括本地主机（Linux、Windows）、公有云服务。然而最快速体验 Kubernetes 的方式显然是本地通过 Docker 的方式来启动相关进程。

下图展示了在单节点使用 Docker 快速部署一套 Kubernetes 的拓扑。

图 1在 Docker 中启动 Kubernetes

Kubernetes 依赖 Etcd 服务来维护所有主节点的状态。

启动 Etcd 服务。

docker run --net=host -d gcr.io/google_containers/etcd:2.0.9 /usr/local/bin/etcd --addr=127.0.0.1:4001 --bind-addr=0.0.0.0:4001 --data-dir=/var/etcd/data

启动主节点

启动 kubelet。

docker run --net=host -d -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock  gcr.io/google_containers/hyperkube:v0.17.0 /hyperkube kubelet --api_servers=http://localhost:8080 --v=2 --address=0.0.0.0 --enable_server --hostname_override=127.0.0.1 --config=/etc/kubernetes/manifests

启动服务代理

docker run -d --net=host --privileged gcr.io/google_containers/hyperkube:v0.17.0 /hyperkube proxy --master=http://127.0.0.1:8080 --v=2

测试状态

在本地访问 8080 端口，可以获取到如下的结果：

$ curl 127.0.0.1:8080
{  "paths": [    "/api",    "/api/v1beta1",    "/api/v1beta2",    "/api/v1beta3",    "/healthz",    "/healthz/ping",    "/logs/",    "/metrics",    "/static/",    "/swagger-ui/",    "/swaggerapi/",    "/validate",    "/version"
  ]
}

查看服务

所有服务启动后，查看本地实际运行的 Docker 容器，有如下几个。

CONTAINER ID        IMAGE                                        COMMAND                CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
ee054db2516c        gcr.io/google_containers/hyperkube:v0.17.0   "/hyperkube schedule   2 days ago          Up 1 days                               k8s_scheduler.509f29c9_k8s-master-127.0.0.1_default_9941e5170b4365bd4aa91f122ba0c061_e97037f5
3b0f28de07a2        gcr.io/google_containers/hyperkube:v0.17.0   "/hyperkube apiserve   2 days ago          Up 1 days                               k8s_apiserver.245e44fa_k8s-master-127.0.0.1_default_9941e5170b4365bd4aa91f122ba0c061_6ab5c23d
2eaa44ecdd8e        gcr.io/google_containers/hyperkube:v0.17.0   "/hyperkube controll   2 days ago          Up 1 days                               k8s_controller-manager.33f83d43_k8s-master-127.0.0.1_default_9941e5170b4365bd4aa91f122ba0c061_1a60106f
30aa7163cbef        gcr.io/google_containers/hyperkube:v0.17.0   "/hyperkube proxy --   2 days ago          Up 1 days                               jolly_davinci
a2f282976d91        gcr.io/google_containers/pause:0.8.0         "/pause"               2 days ago          Up 2 days                               k8s_POD.e4cc795_k8s-master-127.0.0.1_default_9941e5170b4365bd4aa91f122ba0c061_e8085b1f
c060c52acc36        gcr.io/google_containers/hyperkube:v0.17.0   "/hyperkube kubelet    2 days ago          Up 1 days                               serene_nobel
cc3cd263c581        gcr.io/google_containers/etcd:2.0.9          "/usr/local/bin/etcd   2 days ago          Up 1 days                               happy_turing

这些服务大概分为三类：主节点服务、工作节点服务和其它服务。

主节点服务

• apiserver 是整个系统的对外接口，提供 RESTful 方式供客户端和其它组件调用；

• scheduler 负责对资源进行调度，分配某个 pod 到某个节点上；

• controller-manager 负责管理控制器，包括 endpoint-controller（刷新服务和 pod 的关联信息）和 replication-controller（维护某个 pod 的复制为配置的数值）。

工作节点服务

• kubelet 是工作节点执行操作的 agent，负责具体的容器生命周期管理，根据从数据库中获取的信息来管理容器，并上报 pod 运行状态等；

• proxy 为 pod 上的服务提供访问的代理。

其它服务

• Etcd 是所有状态的存储数据库；

• gcr.io/google_containers/pause:0.8.0 是 Kubernetes 启动后自动 pull 下来的测试镜像。