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My Little Kubernetes: Configurando um cluster de teste no VirtualBox

Nos últimos dois anos, encontrei o Kubernetes com bastante frequência, mas isso geralmente sempre aconteceu da perspectiva de um desenvolvedor. Veja a lista de pods, seus status, registros, etc. Em geral, nada complicado.

Recentemente, decidi estudar o Kubernetes um pouco mais a fundo para entender melhor como ele funciona e o que pode fazer. Mas então surgiu um problema óbvio: precisamos de algum tipo de sandbox, em que se pudesse experimentar sem medo de quebrar alguma coisa, ou melhor ainda, poder voltar a qualquer momento.

Normalmente, você deve começar a aprender Kubernetes com minikube , um utilitário de console que pode criar rapidamente um cluster a partir de um nó usando o VirtualBox. Esta é a melhor opção para um início rápido.

Mas existe outra opção. Você pode pegar o VirtualBox, criar várias máquinas virtuais, por exemplo, com o Ubuntu Server e configurar um pequeno cluster Kubernetes direto no seu computador doméstico.

Decidi seguir pelo segundo caminho, mas durante a configuração comecei a encontrar vários problemas, cuja solução não era tão óbvia para mim como eu gostaria. Em geral, na Internet você pode encontrar muitos artigos em inglês que descrevem o processo de configuração, mas, infelizmente, nenhum deles foi completo o suficiente para mim. Tive de coletar informações, peça por peça, de diferentes fontes.

Aqui, decidi colocar tudo junto e descrever o processo de configuração de um pequeno cluster Kubernetes usando o VirtualBox com tantos detalhes quanto eu gostaria de ver. Espero que esta informação possa ajudar outros desenvolvedores em seus experimentos.

Cuidado com o trânsito! Existem muitas capturas de tela no artigo.

Treinamento

, , VirtualBox, Kubernetes, c Ubuntu Server 20.04. Windows 10 Home. :

  • VirtualBox 6.1.16 VirtualBox 6.1.16 Extension Pack. .

  • Ubuntu Server 20.04. .

  • kubectl . .

, .NET , , , . - - =)

Hyper-V

, Docker Windows Subsystem for Linux (WLS), Hyper-V. VirtualBox , :

Hyper-V . :

bcdedit /set hypervisorlaunchtype off

:

bcdedit /set hypervisorlaunchtype auto

, .

VirtualBox

VirtualBox VirtualBox Extension Pack. , . File → Preferences → Extensions , Extension Pack :

VirtualBox , , NAT, NAT Network, Bridged, Host-only .. , , . , ( , ).

NAT Host-only.

NAT , ( NAT Network). , IP , .

Host-only , IP , . . VirtualBox , File → Host Network Manager...:

DHCP Server, IP , NAT.

IPv4 Address IP . , IPv4 Network Mask. , IP 192.168.92.1, 255.255.255.0, 192.168.92.2, 192.168.92.10, 192.168.92.42 ..

, VirtualBox . , - , 192.168.10.1:

( , 192.168.1.1 , .. Wi-Fi )

, .. .

, , . , .

Kube Template:

2:

. VDI (VirtualBox Disk Image), 10:

:

. . Machine → Settings... → System → Processor 2, Kubernetes :

Network , NAT:

( ), Host-only , ( ):

, . Ubuntu Server.

Ubuntu Server

. VirtualBox . iso Ubuntu Server 20.04 :

, , . :

:

, , IP , - . :

IP . , IP 192.168.10.1. .

IP :

, . kube-template, username/password test/test:

OpenSSH server. , SSH PuTTY Multi PuTTY Manager. , :

( .)

. , .. :

, , ( cdrom, ):

, , :

IP :

:

, :

curl https://ya.ru

, . snapshot, .

mc

, - . mc:

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y mc
sudo mc
mc, , .

  • F3 -

  • F4 - . , mcedit (3).

    • F2 - C .

  • F5 - .

  • F8 - .

  • CTRL+O - .

swap

Kubernetes , swap, .

, swap :

cat /proc/swaps

, swap , /etc, fstab . :

( ) ( /swap.img), :

shutdown -r now

/swap.img:

Docker Kubernetes, . , . , .. .

, , , , .

, .

( ) :

shutdown now

Shared Folders. , :

.

CD VirtualBox Guest Additions, , VirtualBox Extension Pack. Devices → Insert Guest Additions CD image:

. CD:

sudo mkdir /media/cdrom
sudo mount -t iso9660 /dev/cdrom /media/cdrom

, :

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y build-essential linux-headers-`uname -r`

:

sudo /media/cdrom/VBoxLinuxAdditions.run

:

shutdown -r now

:

mkdir ~/shared

test, /home/test/shared.

mc /etc/fstab. ( <username> , test):

shared /home/<username>/shared vboxsf defaults 0 0

:

/etc/modules, :

vboxsf

:

:

shutdown -r now

, . :

, ~/shared , :

Docker Kubernetes

Docker. , ( ):

#!/usr/bin/env bash

sudo apt-get update

sudo apt-get install -y \
    apt-transport-https \
    ca-certificates \
    curl \
    gnupg-agent \
    software-properties-common

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

sudo add-apt-repository \
    "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
    $(lsb_release -cs) \
    stable"

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

Kubernetes . , :

#!/usr/bin/env bash

sudo apt-get update

sudo apt-get install -y \
    apt-transport-https \
    curl

curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -

cat <<EOF | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main
EOF

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl

, , . : install-docker.sh install-kubernetes.sh, .

, LF, CRLF.

, , Docker, Kubernetes:

cgroup driver Docker Kubernetes systemd

Linux , Control Groups ( cgroups), , . Docker Kubernetes cgroups, : cgroupfs systemd. , Docker Kubernetes .

systemd, . , Kubernetes .

Docker. /etc/docker daemon.json :

{
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
}

:

Kubernetes /etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf. :

ExecStart=/usr/bin/kubelet <   >

--cgroup-driver=systemd. :

, :

shutdown now

. . Clone...:

: Kube Master, Kube Node1 Kube Node2.

MAC AddressPolicy Generate new MAC address for all network adapters.

:

hostname IP

, hostname IP .

Kube Master .

hostname. :

sudo hostnamectl set-hostname kube-master

IP Ubuntu Server 20.04 /etc/netplan/00-installer-config.yaml. IP 192.198.10.10:

:

sudo netplan apply

, hostname IP :

hostname && hostname -I

. Kubernetes ( , kubelet) , IP IP , NAT , .

IP , , /etc/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf. , --cgroup-driver=systemd. : --node-ip=192.168.10.10:

, .

Kube Node1 kube-node1 IP 192.168.10.11.

Kube Node2 kube-node2 IP 192.168.10.12.

.

master :

sudo kubeadm init \
	--apiserver-advertise-address=192.168.10.10 \
  --pod-network-cidr=10.10.0.0/16 > ~/shared/kubeadm-join.sh

.

--apiserver-advertise-address , IP apiserver. IP , NAT, master . 192.168.10.10.

--pod-network-cidr , IP . , , . 10.10.0.0/16.

master , output kubeadm join ... . , .

, , kubeadm-join.sh:

. :

Kube Node1 Kube Node2, kubeadm-join.sh:

Kubernetes . - . admin.conf /etc/kubernetes, master .

admin.conf config:

sudo cp /etc/kubernetes/admin.conf ~/shared/config

config %UserProfile%/.kube.

:

kubectl get nodes -o wide

, , NotReady.

, , , , Pending:

kubectl get pods -A

, Kubernetes , , Flannel Calico. .

Flannel (.. ).

GitHub , :

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml

, .. . kube-flannel.yml .

:

  net-conf.json: |
    {
      "Network": "10.244.0.0/16",
      "Backend": {
        "Type": "vxlan"
      }
    }

10.244.0.0 10.10.0.0. , kubectl init.

Flannel :

kubectl apply -f .\Desktop\kube-flannel.yml

, , , Flannel. Running .

Ready:

.

. , , .

Espero que este material seja útil para desenvolvedores que desejam configurar um cluster de teste para aprenderem o Kubernetes.



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