Установка Kubernetes с помощью Minikube

Minikube — это инструмент, позволяющий легко запускать Kubernetes на локальной машине. Для тех, кто хочет попробовать Kubernetes или рассмотреть возможность его использования в повседневной разработке, Minikube станет отличным вариантом, потому что он запускает одноузловой кластер Kubernetes внутри виртуальной машины (VM) на компьютере пользователя.

Возможности Minikube

Minikube поддерживает следующие возможности Kubernetes:

  • DNS
  • Сервисы NodePort
  • Словари конфигурации (ConfigMaps) и секреты (Secrets)
  • Панель управления (Dashboard)
  • Среда выполнения контейнера: Docker, CRI-O и containerd
  • Поддержка CNI (Container Network Interface)
  • Ingress

Установка

Посмотрите страницу Установка Minikube.

Краткое руководство

Эта простая демонстрация поможет запустить, использовать и удалить Minikube на локальной машине. Следуйте перечисленным ниже шагам, чтобы начать знакомство с Minikube.

  1. Запустите Minikube и создайте кластер:

    minikube start

    Вывод будет примерно следующим:

    Starting local Kubernetes cluster...
Running pre-create checks...
Creating machine...
Starting local Kubernetes cluster...

    Дополнительную информацию о запуске кластера в определенной версии Kubernetes, виртуальной машине или среде выполнения контейнера смотрите в разделе Запуск кластера.

  2. Теперь вы можете работать со своим кластером через CLI-инструмент kubectl. Для получения дополнительной информации смотрите раздел Работа с кластером.

    Давайте создадим развёртывание (Deployment) в Kubernetes, используя существующий образ echoserver, представляющий простой HTTP-сервер, и сделаем его доступным на порту 8080 с помощью --port.

    kubectl create deployment hello-minikube --image=k8s.gcr.io/echoserver:1.10

    Вывод будет примерно следующим:

    deployment.apps/hello-minikube created

  3. Чтобы получить доступ к объекту Deployment hello-minikube извне, создайте объект сервиса (Service):

    kubectl expose deployment hello-minikube --type=NodePort --port=8080

    Опция --type=NodePort определяет тип сервиса.

    Вывод будет примерно следующим:

    service/hello-minikube exposed

  4. Под (Pod) hello-minikube теперь запущен, но нужно подождать, пока он начнёт функционировать, прежде чем обращаться к нему.

    Проверьте, что под работает:

    kubectl get pod

    Если в столбце вывода STATUS выводится ContainerCreating, значит под все еще создается:

    NAME                              READY     STATUS              RESTARTS   AGE
hello-minikube-3383150820-vctvh   0/1       ContainerCreating   0          3s

    Если в столбце STATUS указано Running, то под теперь в рабочем состоянии:

    NAME                              READY     STATUS    RESTARTS   AGE
hello-minikube-3383150820-vctvh   1/1       Running   0          13s

  5. Узнайте URL-адрес открытого (exposed) сервиса, чтобы просмотреть подробные сведения о сервисе:

    minikube service hello-minikube --url

  6. Чтобы ознакомиться с подробной информацией о локальном кластере, скопируйте и откройте полученный из вывода команды на предыдущем шаге URL-адрес в браузере.

    Вывод будет примерно следующим:

    Hostname: hello-minikube-7c77b68cff-8wdzq

Pod Information:
    -no pod information available-

Server values:
    server_version=nginx: 1.13.3 - lua: 10008

Request Information:
    client_address=172.17.0.1
    method=GET
    real path=/
    query=
    request_version=1.1
    request_scheme=http
    request_uri=http://192.168.99.100:8080/

Request Headers:
    accept=*/*
    host=192.168.99.100:30674
    user-agent=curl/7.47.0

Request Body:
    -no body in request-

    Если сервис и кластер вам больше не нужны, их можно удалить.

  7. Удалите сервис hello-minikube:

    kubectl delete services hello-minikube

    Вывод будет примерно следующим:

    service "hello-minikube" deleted

  8. Удалите развёртывание hello-minikube:

    kubectl delete deployment hello-minikube

    Вывод будет примерно следующим:

    deployment.extensions "hello-minikube" deleted

  9. Остановите локальный кластер Minikube:

    minikube stop

    Вывод будет примерно следующим:

    Stopping "minikube"...
"minikube" stopped.

    Подробности смотрите в разделе Остановка кластера.

  10. Удалите локальный кластер Minikube:

    minikube delete

    Вывод будет примерно следующим:

    Deleting "minikube" ...
The "minikube" cluster has been deleted.

    Подробности смотрите в разделе Удаление кластера.

Управление кластером

Запуск кластера

Команда minikube start используется для запуска кластера. Эта команда создаёт и конфигурирует виртуальную машину, которая запускает одноузловой кластер Kubernetes. Эта команда также настраивает вашу установку kubectl для взаимодействия с этим кластером.

Указание версии Kubernetes

Вы можете указать используемую версию Kubernetes в Minikube, добавив параметр --kubernetes-version в команду minikube start. Например, чтобы запустить Minikube из-под версии v1.25.0, вам нужно выполнить следующую команду:

minikube start --kubernetes-version v1.25.0

Указание драйвера виртуальной машины

Вы можете изменить драйвер виртуальной машины, добавив флаг --vm-driver=<enter_driver_name> в команду minikube start.

Тогда команда будет выглядеть так:

minikube start --vm-driver=<driver_name>

Minikube поддерживает следующие драйверы:

Запуск кластера в других средах выполнения контейнеров

Вы можете запустить Minikube в следующих средах выполнения контейнеров.

Чтобы использовать containerd в качестве среды выполнения контейнера, выполните команду ниже:

minikube start \
    --network-plugin=cni \
    --enable-default-cni \
    --container-runtime=containerd \
    --bootstrapper=kubeadm

Также можете использовать расширенную вариант команды:

minikube start \
    --network-plugin=cni \
    --enable-default-cni \
    --extra-config=kubelet.container-runtime=remote \
    --extra-config=kubelet.container-runtime-endpoint=unix:///run/containerd/containerd.sock \
    --extra-config=kubelet.image-service-endpoint=unix:///run/containerd/containerd.sock \
    --bootstrapper=kubeadm

Чтобы использовать CRI-O в качестве среды выполнения контейнера, выполните команду ниже:

minikube start \
    --network-plugin=cni \
    --enable-default-cni \
    --container-runtime=cri-o \
    --bootstrapper=kubeadm

Также можете использовать расширенную вариант команды:

minikube start \
    --network-plugin=cni \
    --enable-default-cni \
    --extra-config=kubelet.container-runtime=remote \
    --extra-config=kubelet.container-runtime-endpoint=/var/run/crio.sock \
    --extra-config=kubelet.image-service-endpoint=/var/run/crio.sock \
    --bootstrapper=kubeadm

Использование локальных образов путём повторного использования демона Docker

При использовании одной виртуальной машины для Kubernetes легко повторно использовать демон Docker, встроенный в Minikube. В этом случае нет необходимости создавать реестр Docker на вашей хост-машине и отправлять образ туда. Вместо этого вы можете создать реестр внутри того же демона Docker, который использует Minikube, что позволит ускорить локальные запуски.

Для работы с Docker-демоном на вашем хосте под управлением Mac/Linux, запустите последнюю строку из вывода команды minikube docker-env.

Теперь вы можете использовать Docker в командной строке вашего хост-компьютера на Mac/Linux для взаимодействия с демоном Docker внутри виртуальной машины Minikube:

docker ps

Конфигурация Kubernetes

Minikube имеет такую возможность как "конфигуратор" ("configurator"), позволяющая пользователям настраивать компоненты Kubernetes произвольными значениями. Чтобы использовать эту возможность, используйте флаг --extra-config в команде minikube start.

Этот флаг можно дублировать, поэтому вы можете указать его несколько раз с несколькими разными значениями, чтобы установить несколько опций.

Этот флаг принимает строку вида component.key=value, где component — это одно из значение в приведённом ниже списка, key — ключ из структуры конфигурации, а value — значение, которое нужно установить.

Допустимые ключи можно найти в документации по componentconfigs в Kubernetes каждого компонента. Ниже вы найдете документации по каждой поддерживаемой конфигурации:

Примеры

Чтобы изменить настройку MaxPods на значение 5 в Kubelet, передайте этот флаг --extra-config=kubelet.MaxPods=5.

Эта возможность также поддерживает вложенные структуры. Для изменения настройки LeaderElection.LeaderElect на значение true в планировщике, передайте флаг --extra-config=scheduler.LeaderElection.LeaderElect=true.

Чтобы изменить настройку AuthorizationMode в apiserver на значение RBAC, используйте флаг --extra-config=apiserver.authorization-mode=RBAC.

Остановка кластера

Команда minikube stop используется для остановки кластера. Эта команда выключает виртуальную машины Minikube, но сохраняет всё состояние кластера и данные. Повторный запуск кластера вернет его в прежнее состояние.

Удаление кластера

Команда minikube delete используется для удаления кластера. Эта команда выключает и удаляет виртуальную машину Minikube. Данные или состояние не сохраняются.

Обновление minikube

Смотрите инструкцию по обновлению minikube.

Работа с кластером

Kubectl

Команда minikube start создает контекст kubectl под именем "minikube". Этот контекст содержит конфигурацию для взаимодействия с кластером Minikube.

Minikube автоматически устанавливает этот контекст, но если вам потребуется явно использовать его в будущем, выполните команду ниже:

kubectl config use-context minikube

Либо передайте контекст при выполнении команды следующим образом: kubectl get pods --context=minikube.

Панель управления

Чтобы получить доступ к веб-панели управления Kubernetes, запустите эту команду в командной оболочке после запуска Minikube, чтобы получить адрес:

minikube dashboard

Сервисы

Чтобы получить доступ к сервису, открытой через порт узла, выполните команду в командной оболочке после запуска Minikube, чтобы получить адрес:

minikube service [-n NAMESPACE] [--url] NAME

Организация сети

Виртуальная машина Minikube доступна только хост-системе через IP-адрес, который можно получить с помощью команды minikube ip. Вы можете использовать IP-адрес для доступа к любому сервису типа NodePort.

Чтобы определить NodePort для вашего сервиса, вы можете использовать такую команду kubectl:

kubectl get service $SERVICE --output='jsonpath="{.spec.ports[0].nodePort}"'

Постоянные тома

Minikube поддерживает PersistentVolumes типа hostPath. Эти постоянные тома монтируются в виртуальную машину Minikube.

Виртуальная машина Minikube загружается в файловую систему tmpfs, поэтому большинство директорий не будет сохранено при перезагрузках (minikube stop). Однако Minikube сконфигурирован на сохранение файлов, хранящихся в перечисленных ниже директорий хоста.

  • /data
  • /var/lib/minikube
  • /var/lib/docker

Пример конфигурации PersistentVolume для сохранения данных в директории /data:

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv0001
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  capacity:
    storage: 5Gi
  hostPath:
    path: /data/pv0001/

Смонтированные директории хоста

Некоторые драйверы монтируют директорию хоста в виртуальную машину, чтобы можно было легко обмениваться файлами между виртуальной машиной и хостом. В настоящее время это не настраивается и отличается от используемого драйвера и ОС.

DriverOSHostFolderVM
VirtualBoxLinux/home/hosthome
VirtualBoxmacOS/Users/Users
VirtualBoxWindowsC://Users/c/Users
VMware FusionmacOS/Users/mnt/hgfs/Users
XhyvemacOS/Users/Users

Приватные реестры контейнеров

Для доступа к реестру приватных контейнеров, выполните шаги, описанные на этой странице.

Мы рекомендуем использовать ImagePullSecrets, но если вам нужно обратиться к нему из виртуальной машины Minikube, нужно поместить файл .dockercfg в директорию /home/docker или config.json в директорию /home/docker/.docker.

Дополнения

Для того, чтобы Minikube смог запустить или перезапустить пользовательские дополнения, поместите дополнения, которые вы хотите запускать с помощью Minikube, в директорию ~/.minikube/addons. Дополнения в этой директории будут перемещены в виртуальную машину Minikube и запускаться каждый раз при запуске или перезапуске Minikube.

Использование Minikube с помощью HTTP-прокси

Minikube создаёт виртуальную машину, включающая в себя Kubernetes и демон Docker. Когда Kubernetes планирует выполнение контейнеров с использованием Docker, демону Docker может потребоваться доступ к внешней сети для получения контейнеров.

Если вы работаете через HTTP-прокси, вам нужно сконфигурировать настройки прокси для Docker. Для этого нужно передать необходимые переменные окружения в флаги перед выполнением команды minikube start.

Например:

minikube start --docker-env http_proxy=http://$YOURPROXY:PORT \
                 --docker-env https_proxy=https://$YOURPROXY:PORT

Если адрес вашей виртуальной машины 192.168.99.100, то, скорее всего, настройки прокси помешают kubectl обратиться к ней. Чтобы прокси игнорировал этот IP-адрес, нужно скорректировать настройки no_proxy следующим образом:

export no_proxy=$no_proxy,$(minikube ip)

Известные проблемы

Функциональность, для которой требуется несколько узлов, не будет работать в Minikube.

Реализация

Minikube использует libmachine для подготовки виртуальных машин и kubeadm для инициализации кластера Kubernetes.

Для получения дополнительной информации о Minikube посмотрите статью.

Дополнительные ссылки

  • Цели: цели проекта Minikube смотрите в дорожной карте.
  • Руководство по разработке: посмотрите CONTRIBUTING.md, чтобы ознакомиться с тем, как отправлять пулрексты.
  • Сборка Minikube: инструкции по сборке/тестированию Minikube из исходного кода смотрите в руководстве по сборке.
  • Добавление новой зависимости: инструкции по добавлению новой зависимости в Minikube смотрите в руководстве по добавлению зависимостей.
  • Добавление нового дополнения: инструкции по добавлению нового дополнения для Minikube смотрите в руководстве по добавлению дополнений.
  • MicroK8: пользователи Linux, которые не хотят использовать виртуальную машину, могут в качестве альтернативы посмотреть в сторону MicroK8s.

Сообщество

Помощь, вопросы и комментарии приветствуются и поощряются! Разработчики Minikube проводят время на Slack в канале #minikube (получить приглашение можно здесь). У нас также есть список рассылки dev@kubernetes на Google Groups. Если вы отправляете сообщение в список, пожалуйста, начните вашу тему с "minikube: ".

Изменено January 13, 2022 at 5:45 PM PST: Fix link to dev@kubernetes mailing list. (4b5c53fddf)