Kind 安装 K8S

k8s是一个管理容器平台的系统，将代码，配置，依赖都捆绑在一起整合，用于自动部署、扩缩和管理容器化应用程序的系统，将应用所组成的容器组合成逻辑单元，方便管理和服务发现。而且支持夸主机集群自动部署和扩展，提供高可用，容错，自动化管理等强大功能，基本上成为了现代(2021年)云原生架构的基石。

对于完全不了解k8s的人来说，第一次安装k8s是不太容易的事情。学习安装k8s之前，一定要先了解k8s各组件的功能作用，以及整体架构。新手学习k8s，最好是使用kubeadm方式安装k8s(半自动化，或者kubespray)，如果有耐心，可以挑战使用二进制的方式来安装k8s(完全需要自己去生成各种签名)。

如果是生产环境下安装k8s，最好是使用管理k8s集群的平台，比如Rancher提供了简化的用户界面统一的集群管理，身份认证和应用商店。对于已经非常熟悉k8s的高手来说，就没必要在安装k8s上浪费时间。

但是如果是在本地进行开发测试，那么上述的安装方式都不太合适。上述的安装方式区别在于安装k8s的复杂程度，但是完整的k8s需要至少3台机器，而且是功能完备，这对于只是想在本地进行开发测试来说，大可不必这么复杂地在本地电脑安装一个k8s集群(虽然可以先使用kvm或者vmware安装虚拟机，然后在虚拟机中搭建集群)。

安装简易k8s的方式

轻量级和本地开发测试，有几种安装方式：

• K3s：完整 K8s 的轻量版，可在单台或多台 Linux 机器上运行。优点：启动快，占用资源少，内置 Traefik Ingress。适用：轻量生产、测试、边缘环境。
• microK8s：占用资源少，单机即可运行完整 K8s。默认启用最少组件，按需开启插件（Dashboard、Ingress、DNS、Storage 等）。内置高可用 HA 支持。内置 kubectl，不需要单独安装。本地开发、测试环境。边缘计算或轻量级生产环境。
• Minikube：单节点 K8s，支持 Docker 或 VM 驱动。适用：本地开发、学习和演示。优点：支持 Dashboard、Ingress、Helm
• Kind(Kubernetes in Docker)：在本地 Docker 容器里运行完整 K8s 集群，支持多节点。适用：CI/CD 测试、开发环境、快速验证 Helm Chart。优点：启动快，不依赖虚拟机。

K3s

• 适合轻量级生产、边缘环境、私有云
• 支持 HA，多节点扩展
• 安装简单，资源占用低。

MicroK8s

• 本地开发、测试环境最佳。
• 单机即可运行完整 K8s，带 Dashboard、Ingress、DNS、Storage。
• 支持扩展到多节点。

Minikube

• 学习 Kubernetes、开发测试最常用。
• 单节点，易用，支持 VM 或 Docker 驱动。
• 插件少，主要是本地体验。

Kind

• CI/CD 自动化测试、开发环境最佳。
• 多节点容器集群，可快速启动和销毁。
• 不适合生产环境。

安装 Kind

安装docker

#1.卸载旧版本（如果有）
sudo apt remove docker docker-engine docker.io containerd runc

#2.更新 apt 包索引并安装依赖
sudo apt update
sudo apt install -y \
    ca-certificates \
    curl \
    gnupg \
    lsb-release

#3.添加 Docker 官方 GPG key
sudo mkdir -p /etc/apt/keyrings
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/docker.gpg

#4.添加 Docker 仓库
echo \
  "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.gpg] \
  https://download.docker.com/linux/ubuntu \
  $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

#5.安装 Docker 引擎
sudo apt update
sudo apt install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin

#6.启动并检查 Docker 服务
sudo systemctl enable docker
sudo systemctl start docker
sudo systemctl status docker

#测试：
docker version
docker run hello-world

#7.（可选）非 root 用户使用 Docker
sudo usermod -aG docker $USER
newgrp docker
docker run hello-world

安装 Kind 工具

# Linux
curl -Lo ./kind https://kind.sigs.k8s.io/dl/v0.23.0/kind-linux-amd64
chmod +x ./kind
sudo mv ./kind /usr/local/bin/

使用 Kind 创建集群

先设置宿主机器的代理(后续k8s集群的三个容器会继承这个配置，方便让k8s的集群机器[容器]走代理)：

export http_proxy=http://192.168.1.66:8888
export https_proxy=http://192.168.1.66:8888

下面是kind启动k8s的最简单配置文件

# kind-config.yaml
kind: Cluster
apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4
nodes:
  #创建多节点（1 个控制平面 + 2 个工作节点）：
  - role: control-plane
  - role: worker
  - role: worker

执行：

kind create cluster --name mycluster --config kind-config.yaml

查看kind安装的集群(kind可以安装多个集群)：

kind get clusters

安装 kubectl 工具

curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl"
chmod +x kubectl
sudo mv kubectl /usr/local/bin/

可以查看刚刚安装的集群

kubectl get nodes

安装 ingress-nginx

# 安装 ingress-nginx
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/main/deploy/static/provider/kind/deploy.yaml

# 获取信息
kubectl get pods -n ingress-nginx

部署一个测试应用 + Ingress

测试 Nginx 服务：

kubectl create deployment web --image=nginx
kubectl expose deployment web --port=80

创建 Ingress 规则 web-ingress.yaml：

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: web-ingress
spec:
  rules:
  - host: web.local
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: web
            port:
              number: 80

部署应用：

kubectl apply -f web-ingress.yaml

访问这个web服务,有两种方式：

1. port-forward方式：

   kubectl -n ingress-nginx port-forward svc/ingress-nginx-controller 8080:80
   

   此时就可以在宿主机器的浏览器上使用地址http://localhost:8080访问?别忘了web-ingress设置了规则host:web.local,也就是说只转发请求host=web.local的才能访问到web 所以此时配置宿主机器/etc/hosts解析，添加一条解析记录127.0.0.1 web.local，最后使用地址http://web.local:8080来访问

2. kubectl proxy 方式，在宿主机器上执行kubectl proxy,则通过地址http://localhost:8001/api/v1/namespaces/default/services/http:web:80/proxy/来访问

这个访问格式就是/namespaces/{namespaces_name}/services/{services_name}/{protocol}:{service_name}:{port}/proxy/

# 列出所有的namespaces
kubectl get ns

# 查看service名字
# kubectl get svc -n {namespaces_name}
kubectl get svc -n default

# 查看指定ns内的ingress
kubectl get ingress -n default

安装 Kubernetes Dashboard

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.7.0/aio/deploy/recommended.yaml

创建 admin 用户（admin-user.yaml）：

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: admin-user
  namespace: kubernetes-dashboard
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: admin-user
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: cluster-admin
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: admin-user
  namespace: kubernetes-dashboard

应用：

kubectl apply -f admin-user.yaml

获取进入dashboard web ui 的 Token：

#默认1小时
kubectl -n kubernetes-dashboard create token admin-user

# 或者设置token时长
kubectl -n kubernetes-dashboard create token admin-user --duration=24h

访问 Dashboard

方法 1：使用 kubectl proxy

kubectl proxy

访问 http://localhost:8001/api/v1/namespaces/kubernetes-dashboard/services/https:kubernetes-dashboard:/proxy/

方法 2：Ingress

给 Dashboard 配置 Ingress 规则，比如 k8s.local，就能直接用浏览器访问。

新建 Dashboard Ingress

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: dashboard-ingress
  namespace: kubernetes-dashboard
spec:
  rules:
  - host: k8s.local   # 新的 Host
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: kubernetes-dashboard
            port:
              number: 443  # Dashboard 默认 HTTPS

保存为 dashboard-ingress.yaml，然后应用：

# 应用ingress
kubectl apply -f dashboard-ingress.yaml
# 代理端口
kubectl -n ingress-nginx port-forward svc/ingress-nginx-controller 8443:443

给本地host文件添加一条解析记录127.0.0.1 k8s.local，访问地址https://k8s.local:8443/

kubectl一些命令

# 关闭集群
docker stop $(docker ps -q --filter "name={cluster_name}-")

# 启动集群
docker start $(docker ps -a -q --filter "name={cluster_name}-")

kubectl describe ingress web-ingress
kubectl describe ingress dashboard-ingress -n kubernetes-dashboard

# 获取所有的ingress
kubectl get ingress -A

# 如果通过kind建立了多个集群
kind get clusters
# 获取集群的配置文件列表
kubectl config get-contexts
# 切换配置文件
kubectl config use-context {kind-k8s-cluster-name}

kind delete cluster --name {kind-k8s-cluster-name}
kubectl delete namespace {ns}

kubectl get pods -n {ns}
kubectl get svc -n {ns}

# 在宿主机器上执行，进入docker容器
docker exec -it kind-control-plane /bin/bash
# 进入到容器内部之后，就可以通过命令查看k8s的容器了

# 查看containerd 的 k8s.io 命名空间 来查看容器的状态，命名空间用来隔离不同的容器和镜像的
# 列出当前ns下的所有容器，包括未运行
ctr -n k8s.io containers list

# 查看正在运行的容器
ctr -n k8s.io tasks list

ctr常见操作

1. 容器镜像管理

   ctr images list	列出本地所有镜像
   ctr images pull <image>	拉取镜像（支持 registry）
   ctr images push <image>	推送镜像到 registry
   ctr images remove <image>	删除本地镜像
   ctr images info <image>	查看镜像详细信息
   ctr images tag <source> <target>	给镜像打标签
   ctr images import <tar-file>	导入镜像 tar 包
   ctr images export <tar-file> <image>	导出镜像为 tar 包
   

2. 容器管理

   ctr containers list	列出所有容器
   ctr containers info <container>	查看容器信息
   ctr containers create <image> <name>	创建容器（不启动）
   ctr containers delete <container>	删除容器
   ctr containers update <container>	更新容器（如资源限制）
   

3. 任务/执行（Task）管理.containerd 将运行中的容器叫作 task。

   ctr tasks list	列出所有运行中的 task
   ctr tasks start <container>	启动容器
   ctr tasks kill <container>	杀死容器
   ctr tasks pause <container>	暂停容器
   ctr tasks resume <container>	恢复容器
   ctr tasks delete <container>	删除 task（通常先停止）
   ctr tasks exec --tty <container> <command>	在运行的容器中执行命令（交互式）
   ctr tasks attach <container>	连接到正在运行的 task 的控制台
   

4. Namespace 管理。containerd 支持命名空间（隔离镜像和容器）。

   ctr namespaces list	查看所有 namespace
   ctr namespaces set <namespace>	切换命名空间（后续命令生效）
   

   默认命名空间是 default

5. 快照（Snapshot）管理.containerd 使用 snapshot 存储文件系统层。

   ctr snapshots list	列出所有 snapshot
   ctr snapshots info <snapshot>	查看 snapshot 信息
   ctr snapshots rm <snapshot>	删除 snapshot
   

6. 插件和调试

   ctr plugins list	列出 containerd 的插件
   ctr version	查看 containerd 和 CLI 版本
   ctr events	订阅 containerd 事件（调试用）
   

7. 其他常用技巧：直接进入容器交互式 shell（假设 bash 存在）：

   ctr tasks exec --tty <container> /bin/bash
   

8. 查看镜像层：

   ctr images manifest <image>
   

9. 查看容器日志（通过 task attach）：

   ctr tasks attach --tty <container>
   

后续

• Kind是单个本地电脑安装k8s集群，集群安装在本地电脑的docker容器里面
• Minikube则是单机器本地电脑安装(本地docker也可以)
• 而k3s和microk8s是安装在本地，支持多节点，接近生产中的实际环境。当然也可以单机器使用多个进程模拟多worker

k3s 更轻量，适合快速实验；microk8s 功能更完整，更贴近生产体验。后面将使用这2种方式来安装k8s。