K8S 二進制集羣部署--------單master集羣

原創 wx5d8a05337d6b9 2020-05-06 12:50

K8S 二進制集羣部署--------單master集羣

一、集羣環境

在上篇博客介紹過了，我的搭建部署也是在上一篇的基礎上做的。

二、部署master節點組件

在 Master 上要部署以下三大核心組件：

kube-apiserver：是集羣的統一入口，各組件協調者，所有對象資源的增刪改查和監聽操作都交給 APIServer 處理後再提交給 Etcd 存儲；

kube-controller-manager：處理羣集中常規後臺任務，一個資源對應一個控制器，而 controller-manager 就是負責管理這些控制器的；

kube-scheduler：根據調度算法爲新創建的 Pod 選擇一個 Node 節點，可以任意部署，可以部署在同一個節點上，也可以部署在不同節點上。

操作流程：配置文件 -----> systemd 管理組件 -----> 啓動

先把master壓縮包放在k8s目錄下

[root@localhost k8s]# unzip master.zip

解壓出來的三個組件腳本我自己編寫的，內容在下面操作中展示。

K8S 二進制集羣部署--------單master集羣

[root@localhost k8s]# chmod +x controller-manager.sh    #給controll腳本加上權限
[root@localhost k8s]# mkdir -p /opt/kubernetes/{cfg,ssl,bin}

2.1、部署 apiserver

2.1.1、製作api-server證書

1、創建api-server證書目錄

[root@localhost k8s]# mkdir k8s-cert
[root@localhost k8s]# cd k8s-cert/

2、編寫證書生成腳本

[root@localhost k8s-cert]# vim k8s-cert.sh
# 編寫ca證書的配置文件
cat > ca-config.json <<EOF
{
  "signing": {
    "default": {
      "expiry": "87600h"
    },
    "profiles": {
      "kubernetes": {
         "expiry": "87600h",
         "usages": [
            "signing",
            "key encipherment",
            "server auth",
            "client auth"
        ]
      }
    }
  }
}
EOF
# 編寫ca 簽名證書文件
cat > ca-csr.json <<EOF
{
    "CN": "kubernetes",
    "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
    },
    "names": [
        {
            "C": "CN",
            "L": "Beijing",
            "ST": "Beijing",
            "O": "k8s",
            "OU": "System"
        }
    ]
}
EOF
# 使用簽名證書生成ca.pem、ca-key.pem文件
cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca -

#編寫apiserver的簽名證書
注意：master2節點和LB節點的IP地址是 爲了之後的多master節點部署添加的
cat > server-csr.json <<EOF
{
    "CN": "kubernetes",
    "hosts": [
      "10.0.0.1",
      "127.0.0.1",
      "192.168.66.130",  //master1節點
      "192.168.66.131",  //master2節點
      "192.168.66.100",  //vip地址
      "192.168.66.134",  //負載調度器 （master）
      "192.168.66.139",  //負載調度器 （backup）
      "kubernetes",
      "kubernetes.default",
      "kubernetes.default.svc",
      "kubernetes.default.svc.cluster",
      "kubernetes.default.svc.cluster.local"
    ],
    "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
    },
    "names": [
        {
            "C": "CN",
            "L": "BeiJing",
            "ST": "BeiJing",
            "O": "k8s",
            "OU": "System"
        }
    ]
}
EOF

#使用之前的文件生成server證書
cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes server-csr.json | cfssljson -bare server

#編寫用戶證書
cat > admin-csr.json <<EOF
{
  "CN": "admin",
  "hosts": [],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "L": "BeiJing",
      "ST": "BeiJing",
      "O": "system:masters",
      "OU": "System"
    }
  ]
}
EOF

cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes admin-csr.json | cfssljson -bare admin

# 編寫 kube-proxy 證書
cat > kube-proxy-csr.json <<EOF
{
  "CN": "system:kube-proxy",
  "hosts": [],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "L": "BeiJing",
      "ST": "BeiJing",
      "O": "k8s",
      "OU": "System"
    }
  ]
}
EOF

cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes kube-proxy-csr.json | cfssljson -bare kube-proxy

3、執行腳本，並把通信證書拷貝到 /opt/kubernetes/ssl目錄下

[root@localhost k8s-cert]# bash k8s-cert.sh 

[root@localhost k8s-cert]# cp ca*pem server*pem /opt/kubernetes/ssl/

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2.1.2、解壓二進制文件

1、解壓k8s安裝包

[root@localhost k8s]# tar zxvf kubernetes-server-linux-amd64.tar.gz

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2、複製關鍵的命令文件到/opt/kubernetes/bin/

[root@localhost k8s]# cd /root/k8s/kubernetes/server/bin
[root@localhost bin]# cp kube-apiserver kubectl kube-controller-manager kube-scheduler /opt/kubernetes/bin/

2.1.3、製作token令牌

//使用下面的 head命令 隨機生成序列號
[root@localhost k8s]# head -c 16 /dev/urandom | od -An -t x | tr -d ' '
5215984ab589158ffaf315249da4c0c9   #複製序列號寫入 token.csv 中

[root@localhost k8s]# vim /opt/kubernetes/cfg/token.csv
#寫入內容：序列號,用戶名,id,角色
5215984ab589158ffaf315249da4c0c9,kubelet-bootstrap,10001,"system:kubelet-bootstrap"

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2.1.4、開啓 apiserver

1、二進制文件、token令牌、證書都準備好了，開啓apiserver，指向ETCD集羣，把信息保存到ETCD中。

[root@localhost k8s]# bash apiserver.sh 192.168.66.130 https://192.168.66.130:2379,https://192.168.66.132:2379,https://192.168.66.133:2379

apiserver.sh腳本

#!/bin/bash

MASTER_ADDRESS=$1
ETCD_SERVERS=$2

#在k8s工作目錄裏生成kube-apiserver 配置文件
cat <<EOF >/opt/kubernetes/cfg/kube-apiserver

KUBE_APISERVER_OPTS="--logtostderr=true \\
--v=4 \\
--etcd-servers=${ETCD_SERVERS} \\
--bind-address=${MASTER_ADDRESS} \\
--secure-port=6443 \\
--advertise-address=${MASTER_ADDRESS} \\
--allow-privileged=true \\
--service-cluster-ip-range=10.0.0.0/24 \\
--enable-admission-plugins=NamespaceLifecycle,LimitRanger,ServiceAccount,ResourceQuota,NodeRestriction \\
--authorization-mode=RBAC,Node \\
--kubelet-https=true \\
--enable-bootstrap-token-auth \\
--token-auth-file=/opt/kubernetes/cfg/token.csv \\
--service-node-port-range=30000-50000 \\
--tls-cert-file=/opt/kubernetes/ssl/server.pem  \\
--tls-private-key-file=/opt/kubernetes/ssl/server-key.pem \\
--client-ca-file=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \\
--service-account-key-file=/opt/kubernetes/ssl/ca-key.pem \\
--etcd-cafile=/opt/etcd/ssl/ca.pem \\
--etcd-certfile=/opt/etcd/ssl/server.pem \\
--etcd-keyfile=/opt/etcd/ssl/server-key.pem"

EOF

#生成啓動腳本
cat <<EOF >/usr/lib/systemd/system/kube-apiserver.service
[Unit]
Description=Kubernetes API Server
Documentation=https://github.com/kubernetes/kubernetes

[Service]
EnvironmentFile=-/opt/kubernetes/cfg/kube-apiserver
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-apiserver \$KUBE_APISERVER_OPTS
Restart=on-failure

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

#啓動apiserver組件
systemctl daemon-reload
systemctl enable kube-apiserver
systemctl restart kube-apiserver

2、檢查進程是否啓動成功。

[root@localhost k8s]# ps aux | grep kube

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3、查看監聽的https端口

[root@localhost k8s]# netstat -natp | grep 6443
[root@localhost k8s]# netstat -natp | grep 8080

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2.2、部署scheduler

scheduler.sh腳本內容：

[root@localhost k8s]# vim scheduler.sh 
#!/bin/bash

MASTER_ADDRESS=$1

cat <<EOF >/opt/kubernetes/cfg/kube-scheduler

KUBE_SCHEDULER_OPTS="--logtostderr=true \\
--v=4 \\
--master=${MASTER_ADDRESS}:8080 \\
--leader-elect"

EOF

cat <<EOF >/usr/lib/systemd/system/kube-scheduler.service
[Unit]
Description=Kubernetes Scheduler
Documentation=https://github.com/kubernetes/kubernetes

[Service]
EnvironmentFile=-/opt/kubernetes/cfg/kube-scheduler
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-scheduler \$KUBE_SCHEDULER_OPTS
Restart=on-failure

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

systemctl daemon-reload
systemctl enable kube-scheduler
systemctl restart kube-scheduler

啓動scheduler服務

[root@localhost k8s]# ./scheduler.sh 127.0.0.1

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2.3、部署controller-manager

controller-manager.sh腳本編寫內容：

[root@localhost k8s]# vim controller-manager.sh 
#!/bin/bash

MASTER_ADDRESS=$1

cat <<EOF >/opt/kubernetes/cfg/kube-controller-manager

KUBE_CONTROLLER_MANAGER_OPTS="--logtostderr=true \\
--v=4 \\
--master=${MASTER_ADDRESS}:8080 \\
--leader-elect=true \\
--address=127.0.0.1 \\
--service-cluster-ip-range=10.0.0.0/24 \\
--cluster-name=kubernetes \\
--cluster-signing-cert-file=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \\
--cluster-signing-key-file=/opt/kubernetes/ssl/ca-key.pem  \\
--root-ca-file=/opt/kubernetes/ssl/ca.pem \\
--service-account-private-key-file=/opt/kubernetes/ssl/ca-key.pem \\
--experimental-cluster-signing-duration=87600h0m0s"

EOF

cat <<EOF >/usr/lib/systemd/system/kube-controller-manager.service
[Unit]
Description=Kubernetes Controller Manager
Documentation=https://github.com/kubernetes/kubernetes

[Service]
EnvironmentFile=-/opt/kubernetes/cfg/kube-controller-manager
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-controller-manager \$KUBE_CONTROLLER_MANAGER_OPTS
Restart=on-failure

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

systemctl daemon-reload
systemctl enable kube-controller-manager
systemctl restart kube-controller-manager

啓動controller-manager

[root@localhost k8s]# ./controller-manager.sh 127.0.0.1

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查看master節點狀態

[root@localhost k8s]# /opt/kubernetes/bin/kubectl get cs

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三、部署node節點組件

在 node上要部署以下三大核心組件：

kubelet：是master在node節點上的agent，可以管理本機運行容器的生命週期，例如創建容器、Pod掛載數據卷、下載secret、獲取容器和節點狀態等工作，kubelet 將每個 Pod轉換成一組容器。

kube-proxy：在 node節點上實現 Pod網絡代理，維護網絡規劃和四層負載均衡工作。

docker：容器（我們前面已經安裝好了）

3.1、部署kubeconfig

  • 在master節點上進行操作

1、在master上，把 kubelet、kube-proxy 拷貝到 兩個node節點上去

[root@localhost k8s]# cd kubernetes/server/bin/

[root@localhost bin]#  scp kubelet kube-proxy [email protected]:/opt/kubernetes/bin/
[root@localhost bin]#  scp kubelet kube-proxy [email protected]:/opt/kubernetes/bin/

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2、編寫kubeconfig腳本

[root@localhost k8s]# mkdir kubeconfig
[root@localhost k8s]# cd kubeconfig/

//獲取token信息
[root@localhost kubeconfig]# cat /opt/kubernetes/cfg/token.csv
5215984ab589158ffaf315249da4c0c9,kubelet-bootstrap,10001,"system:kubelet-bootstrap"

//拷貝kubeconfig.sh文件進行重命名
[root@localhost kubeconfig]# mv kubeconfig.sh kubeconfig
[root@localhost kubeconfig]# vim kubeconfig 
# 創建 TLS Bootstrapping Token
#BOOTSTRAP_TOKEN=$(head -c 16 /dev/urandom | od -An -t x | tr -d ' ')
BOOTSTRAP_TOKEN=0fb61c46f8991b718eb38d27b605b008

cat > token.csv <<EOF
${BOOTSTRAP_TOKEN},kubelet-bootstrap,10001,"system:kubelet-bootstrap"
EOF

#----------------------

APISERVER=$1
SSL_DIR=$2

# 創建kubelet bootstrapping kubeconfig 
export KUBE_APISERVER="https://$APISERVER:6443"

# 設置集羣參數
kubectl config set-cluster kubernetes \
  --certificate-authority=$SSL_DIR/ca.pem \
  --embed-certs=true \
  --server=${KUBE_APISERVER} \
  --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig

# 設置客戶端認證參數
kubectl config set-credentials kubelet-bootstrap \
  --token=${BOOTSTRAP_TOKEN} \
  --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig

# 設置上下文參數
kubectl config set-context default \
  --cluster=kubernetes \
  --user=kubelet-bootstrap \
  --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig

# 設置默認上下文
kubectl config use-context default --kubeconfig=bootstrap.kubeconfig

#----------------------

# 創建kube-proxy kubeconfig文件

kubectl config set-cluster kubernetes \
  --certificate-authority=$SSL_DIR/ca.pem \
  --embed-certs=true \
  --server=${KUBE_APISERVER} \
  --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig

kubectl config set-credentials kube-proxy \
  --client-certificate=$SSL_DIR/kube-proxy.pem \
  --client-key=$SSL_DIR/kube-proxy-key.pem \
  --embed-certs=true \
  --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig

kubectl config set-context default \
  --cluster=kubernetes \
  --user=kube-proxy \
  --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig

kubectl config use-context default --kubeconfig=kube-proxy.kubeconfig

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3、設置環境變量，使可以在任意目錄下識別kubectl命令

[root@localhost kubeconfig]# export PATH=$PATH:/opt/kubernetes/bin/

4、檢查健康狀態

[root@localhost kubeconfig]# kubectl get cs

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5、運行kubeconfig腳本生成配置文件

[root@localhost kubeconfig]# bash kubeconfig 192.168.66.130 /root/k8s/k8s-cert/

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將生成的配置文件傳給兩個node節點

[root@localhost kubeconfig]# scp bootstrap.kubeconfig kube-proxy.kubeconfig [email protected]:/opt/kubernetes/cfg/
[root@localhost kubeconfig]# scp bootstrap.kubeconfig kube-proxy.kubeconfig [email protected]:/opt/kubernetes/cfg/

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6、創建 bootstrap角色賦予權限，用於連接 apiserver請求籤名（重要）

[root@localhost kubeconfig]#  kubectl create clusterrolebinding kubelet-bootstrap --clusterrole=system:node-bootstrapper --user=kubelet-bootstrap

3.2、部署node1的kubelet組件

在node1節點上操作**

  • //nod01節點操作（複製node.zip到/root目錄下再解壓）
[root@localhost ~]# ls
anaconda-ks.cfg  flannel-v0.10.0-linux-amd64.tar.gz  node.zip   公共  視頻  文檔  音樂
flannel.sh       initial-setup-ks.cfg                README.md  模板  圖片  下載  桌面
//解壓node.zip，獲得kubelet.sh  proxy.sh 
[root@localhost ~]# unzip node.zip

1、編寫kubelet.sh腳本


#!/bin/bash

NODE_ADDRESS=$1
DNS_SERVER_IP=${2:-"10.0.0.2"}

cat <<EOF >/opt/kubernetes/cfg/kubelet

KUBELET_OPTS="--logtostderr=true \\
--v=4 \\
--hostname-override=${NODE_ADDRESS} \\
--kubeconfig=/opt/kubernetes/cfg/kubelet.kubeconfig \\
--bootstrap-kubeconfig=/opt/kubernetes/cfg/bootstrap.kubeconfig \\
--config=/opt/kubernetes/cfg/kubelet.config \\
--cert-dir=/opt/kubernetes/ssl \\
--pod-infra-container-image=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google-containers/pause-amd64:3.0"

EOF

cat <<EOF >/opt/kubernetes/cfg/kubelet.config

kind: KubeletConfiguration
apiVersion: kubelet.config.k8s.io/v1beta1
address: ${NODE_ADDRESS}
port: 10250
readOnlyPort: 10255
cgroupDriver: cgroupfs
clusterDNS:
- ${DNS_SERVER_IP} 
clusterDomain: cluster.local.
failSwapOn: false
authentication:
  anonymous:
    enabled: true
EOF

cat <<EOF >/usr/lib/systemd/system/kubelet.service
[Unit]
Description=Kubernetes Kubelet
After=docker.service
Requires=docker.service

[Service]
EnvironmentFile=/opt/kubernetes/cfg/kubelet
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kubelet \$KUBELET_OPTS
Restart=on-failure
KillMode=process

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

systemctl daemon-reload
systemctl enable kubelet
systemctl restart kubelet

2、加執行權限

[root@localhost ~]# chmod +x /root/kubelet.sh

3、運行腳本啓動kubelet，向master集羣發送請求

[root@localhost ~]# bash kubelet.sh 192.168.66.132

4、檢查 kubelet 服務啓動

[root@localhost ~]# ps aux | grep kube

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5、在master節點上，檢查 node01 節點的請求

//用下面這個命令檢查得到node1請求，並複製node1請求的名字
[root@localhost kubeconfig]# kubectl get csr

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6、master設置同意連接請求，頒發證書

//同意請求的命令格式：kubectl certificate approve node1請求的NAME
[root@localhost kubeconfig]# kubectl certificate approve node-csr-UWHx5twdszUBAKSIajgOat46vnZQ2IpZa4-_E_FkB4w

[root@localhost kubeconfig]# kubectl get csr    #發現狀態變成允許

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7、查看羣集節點，成功加入 node01 節點

[root@localhost kubeconfig]# kubectl get node

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3.3、部署node1 的kube-proxy組件

1、編寫proxy.sh 腳本

#!/bin/bash

NODE_ADDRESS=$1

cat <<EOF >/opt/kubernetes/cfg/kube-proxy

KUBE_PROXY_OPTS="--logtostderr=true \\
--v=4 \\
--hostname-override=${NODE_ADDRESS} \\
--cluster-cidr=10.0.0.0/24 \\
--proxy-mode=ipvs \\
--kubeconfig=/opt/kubernetes/cfg/kube-proxy.kubeconfig"

EOF

cat <<EOF >/usr/lib/systemd/system/kube-proxy.service
[Unit]
Description=Kubernetes Proxy
After=network.target

[Service]
EnvironmentFile=-/opt/kubernetes/cfg/kube-proxy
ExecStart=/opt/kubernetes/bin/kube-proxy \$KUBE_PROXY_OPTS
Restart=on-failure

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

systemctl daemon-reload
systemctl enable kube-proxy
systemctl restart kube-proxy

2、加執行權限

[root@localhost ~]# chmod +x /root/proxy.sh

3、在 node1節點上操作，啓動 proxy服務，並查看狀態是否正常

[root@localhost ~]# bash proxy.sh 192.168.66.132
[root@localhost ~]# systemctl status kube-proxy.service

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3.4、部署node2節點的 kubelet 和 kube-proxy 服務

1、爲了提高效率，我們將 node01上現成的 /opt/kubernetes目錄複製到其他節點進行修改。

[root@localhost ~]# scp -r /opt/kubernetes/ [email protected]:/opt/

再把kubelet，kube-proxy的service文件拷貝到node2中

scp /usr/lib/systemd/system/{kubelet,kube-proxy}.service [email protected]:/usr/lib/systemd/system/

2、接下來在 node02 節點上的操作

首先，先刪除複製過來的證書，因爲待會 node02 會自行申請屬於自己的證書

[root@localhost ~]# cd /opt/kubernetes/ssl/
[root@localhost ssl]# rm -rf *

1588677273776修改配置文件 kubelet 、kubelet.config 、kube-proxy（三個配置文件）中node1的IP地址

[root@localhost ssl]# cd /opt/kubernetes/cfg/
[root@localhost cfg]# vim kubelet

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[root@localhost cfg]# vim kubelet.config

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[root@localhost cfg]# vim kube-proxy

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3、啓動node2節點的 kubelet、kube-proxy 服務，並設置開機自啓

[root@localhost cfg]# systemctl start kubelet.service 
[root@localhost cfg]# systemctl enable kubelet.service

[root@localhost cfg]# systemctl start kube-proxy.service 
[root@localhost cfg]# systemctl enable kube-proxy.service

4、在master上查看node2節點的請求

[root@localhost kubeconfig]# kubectl get csr

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接下來和剛剛一樣，授權許可加入集羣

[root@localhost kubeconfig]# kubectl certificate approve node-csr-ygkcxiRs2_EJw6A8N8m2SHnXOqU_I1Bs1BrfP21GzfM

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四、驗證集羣

查看羣集中的節點

[root@localhost ~]# kubectl get node

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到這裏，單master節點的K8s集羣部署完成了。

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jacksonary 2020-07-08 10:04:33

K8S---apiVersion對照表

k8s更新迭代比較快，apiVersion也在不斷變化中，每個版本的對應的apiVersion略有不同，推薦大家去看官方文檔：https://kubernetes.io/docs/reference/。 對照表如下： Kind apiVe

weixin_36455036 2020-07-08 09:36:57

K8S技術第一篇

K8S架構介紹 這幾天參加了k8s官網培訓，在這總結一下學習到的知識給大家分享，後面會陸續更新上來，如果有對k8s感興趣的，或從事k8s行業的，可以多交流，謝謝 1、k8s是什麼？ kubernetes是一個開源，以集羣方式部署調

weixin_36455036 2020-07-08 09:36:57

centos7搭建kubernetes v1.17.1集羣

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夜幕.思年华 2020-07-08 06:16:44

雲原生Tekton之觸發器Trigger

背景 前面的文章講了tekton中pipeline的教程和使用案例，大家有沒有想過，每次都要運行taskrun或者pipelineRun才能真正運行流水線。那怎麼做到自動化執行taskrun和pipelineRun呢？我想了下有

云原生手记 2020-07-08 03:27:17

kubernetes -- 結點調度控制的幾種方式

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生命热力٩( 'ω' )و 2020-07-08 02:17:36

k8s創建資源的兩種方式、訪問pod

創建資源 1.用kubectl命令直接創建，   #kubectl run httpd-app --image=reg.yunwei.edu/learn/httpd:latest --replicas=2 在命令行中通過參數指定資源的

PpikachuP 2020-07-08 01:52:27

O-RAN notes(3)---Bronze SMO deployment (2)

(continued) Most of the problems are related to 'docker pull'. Before you execute the install script(./dep/smo/bin/inst

zhenggao2 2020-07-07 23:48:07