国基北盛云开发平台软件（容器云平台）

简介

bricsskills_cloud_paas.iso镜像包含安装Docker-ce服务的软件包、部署Harbor2.1.0和Kubernetes1.18.1容器云平台所需的镜像以及nginx、wordpress、jenkins等应用镜像。用户通过Chinaskill_Cloud_PaaS.iso镜像包中的文件可安装 Docker-ce服务及构建Kubernetes.集群，并能通过提供的ngimx.、wordpress、jenkins等容器镜像部署相应的应用。

bricsskills_cloud_paas.iso包含的具体内容如下：

1、PAAS平台基础架构与环境说明

1.1、Docker简介及基本组件

1.Docker简介

Docker 是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的Linux机器上，也可以实现虚拟化，容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口。

一个完整的Docker有以下几个部分组成：

l Docker Client客户端

l Docker Daemon守护进程

l Docker Image镜像

l Docker Container容器

Docker引擎Docker Engine是C/S架构，主要有以下部件组成：

服务器（Docker daemon）：后台运行的Docker daemon进程。Daemon进程用于管理Docker对象，包括镜像（images）、容器（containers）、 络（networks）、数据卷（data volumes）。

REST接口：同daemon交互的REST API接口。

客户端（Docker client）：命令行（CLI）交互客户端。客户端使用REST API接口同Docker daemon进行访问。Docker服务的架构图如图1.1所示。

 图1.1 Docker服务的架构图

   2.Docker平台组成

图1.2 Docker服务组成图

运行一个Docker服务，组成包括Docker daemon服务器、Docker Client客户端、Docker Image镜像、Docker Registry库、Docker Contrainer容器，如图1.2所示。

（1）Docker镜像：

FROM：定义基础镜像。

RUN：运行linux 命令。

ADD：增加文件或目录。

EVN：定义环境变量。

CMD：运行进程。

（2）Docker容器：

是一个镜像的运行实例。容器有镜像创建，运行过程例如：

运行ubuntu操作系统镜像，-I 前台交互模型，运行命令为/bin/bash

$ docker run -i -t ubuntu /bin/bash

运行过程如下：

拉取（pull）镜像，Docker Engine 检查ubuntu 镜像是否存在，如果本地已经存在，使用该镜像创建容器，如果不存在，Docker Engine从镜像库拉镜像。

使用该镜像创建新容器。

分配文件系统，挂载一个读写层，在读写层加载镜像。

分配 络/ 桥接口，创建一个 络接口，让容器和主机通信。

从可用的IP池选择IP地址，分配给容器。

执行命令/bin/bash。

捕获和提供执行结果。

（3）Docker 仓库：

Docker仓库是Docker镜像库。Docker Registry也是一个容器。Docker Hub是Docker公司提供的互联 公共镜像仓库。可以构建自己本地的镜像仓库，国内有些公司也构建了镜像仓库。包括阿里云、新浪等。Docker 集群服务：Docker集群服务运行承租的Docker节点一起工作。目前支持swarm模式。

一个 Docker Registry 节点中可以包含多个仓库（Repository）；每个仓库可以包含多个标签（Tag）；每个标签对应一个镜像。

一般而言，一个仓库包含的是同一个软件的不同版本的镜像，而标签则用于对应于软件的的不同版本。可以通过 : 的格式来指定具体是哪个版本的镜像。如果不给出标签，将以 latest 作为默认标签。

以 Ubuntu 镜像 为例，ubuntu 是仓库的名字，其内包含有不同的版本标签，如，14.04, 16.04。可以通过 ubuntu:14.04，或者 ubuntu:16.04 来具体指定所需哪个版本的镜像。如果忽略了标签，比如ubuntu，那将视为 ubuntu:latest。

1.2、Kubernetes简介及基本组件

1.Kubernetes简介

Kubernetes是Google开源的容器集群管理系统，其提供应用部署、维护、 扩展机制等功能，如图1.3所示。利用Kubernetes能方便地管理跨机器运行容器化的应用，其主要功能总结如下：

1) 使用Docker对应用程序包装(package)、实例化(instantiate)、运行(run)。

2) 以集群的方式运行、管理跨机器的容器。

3) 解决Docker跨机器容器之间的通讯问题。

4) Kubernetes的自我修复机制使得容器集群总是运行在用户期望的状态。

图1.3 Kubernetes的功能结构

2.Kubernetes集群平台组成结构

Kubernetes总体包含两种角色，一个是Master节点，负责集群调度、对外接口、访问控制、对象的生命周期维护等工作；另一个是Node节点，负责维护容器的生命周期，例如创建、删除、停止Docker容器，负责容器的服务抽象和负载均衡等工作。其中Master节点上，运行着三个核心组件：API Server, Scheduler, Controller Mananger。Node节点上运行两个核心组件：Kubelet， Kube-Proxy。API Server提供Kubernetes集群访问的统一接口，Scheduler, Controller Manager, Kubelet, Kube-Proxy等组件都通过API Server进行通信，API Server将Pod, Service, Replication Controller, Daemonset等对象存储在ETCD集群中。ETCD是CoreOS开发的高效、稳定的强一致性Key-Value数据库，ETCD本身可以搭建成集群对外服务，它负责存储Kubernetes所有对象的生命周期，是Kubernetes的最核心的组件。各个组件之间的关系详情如图1-4所示。

下面先大概介绍一下Kubernetes的核心组件的功能：

API Server: 提供了资源对象的唯一操作入口，其他所有的组件都必须通过它提供的API来操作资源对象。它以RESTful风格的API对外提供接口。所有Kubernetes资源对象的生命周期维护都是通过调用API Server的接口来完成，例如，用户通过kubectl创建一个Pod，即是通过调用API Server的接口创建一个Pod对象，并储存在ETCD集群中。

Controller Manager: 集群内部的管理控制中心，主要目的是实现Kubernetes集群的故障检测和自动恢复等工作。它包含两个核心组件：Node Controller和Replication Controller。其中Node Controller负责计算节点的加入和退出，可以通过Node Controller实现计算节点的扩容和缩容。Replication Controller用于Kubernetes资源对象RC的管理，应用的扩容、缩容以及滚动升级都是有Replication Controller来实现。

Scheduler: 集群中的调度器，负责Pod在集群的中的调度和分配。

Kubelet: 负责本Node节点上的Pod的创建、修改、监控、删除等Pod的全生命周期管理，Kubelet实时向API Server发送所在计算节点（Node）的信息。

Kube-Proxy: 实现Service的抽象，为一组Pod抽象的服务（Service）提供统一接口并提供负载均衡功能。

图1.4 kubernetes集群服务各组件关系

2、Kubernetes集群部署（脚本搭建）

2.1、系统说明

安装运行环境系统要求为CentOS7.5，内核版本不低于3.10。

Docker版本为docker-ce-19.03.13。

Kubernetes版本为1.18.1。

2.2、 络架构及硬件配置

2.3、基础环境部署

本次实验环境采用master + node两个节点部署，node节点可以根据需求自主扩展。

（1）修改主机名并配置映射

所有节点修改主机名并配置映射。

master节点：

node节点：

（2）关闭SELinux和防火墙

所有节点关闭SELinux：

所有节点关闭防火墙：

（3）删除iptables防火墙规则

所有节点清除iptables规则：

（4）配置yum源

将CentOS-7-x86_64-DVD-1804.iso和Chinaskill_Cloud_PaaS.iso镜像包上传至master节点。

master节点：

master节点安装ftp服务器：

node节点：

2.4、部署Harbor仓库

在master节点执行脚本k8s_harbor_install.sh即可完成harbor仓库的搭建

将镜像导入Harbor仓库

2.5、部署Kubernetes集群

在master节点执行脚本k8s_master_install.sh即可完成K8S集群的部署

2.6、node节点加入集群

在node节点执行脚本k8s_node_install.sh即可将node节点加入集群

将脚本上传到node节点上，并执行脚本 k8s_node_install.sh

文章知识点与官方知识档案匹配，可进一步学习相关知识云原生入门技能树容器(docker)安装docker8597 人正在系统学习中