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Concepts: Getting started

Concepts: Getting started

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Introduction

前面稍微介紹 k8s 後
先來個簡單的 getting start(LAB)
開始實際接觸 k8s
後面的介紹 就可以一邊學一邊實做下去了

首先 k8s 有不同的 distibution 請參考 distribution-compare
這邊我們採用 k3s 作為 LAB 環境
他的優點是簡單且環境單純
可以讓我們後續學習更加順利

那為什麼不直接用原生 k8s ? 因為原生 k8s 安裝非常麻煩
順利安裝少說半小時起跳
因為步驟很多, 出錯機會也非常大 因此非常不建議使用

官方的 getting start 也不是採用原生 k8s
是使用 kind or minikube (唉 不是… getting start 你幹麻讓人選擇障礙啊啊啊)
但兩套我都不建議使用, 由於其 base 在 docker 環境底下
導致其部份功能會受到 docker 限制, 造成學習 k8s 會有限制
因此建議跟我一樣使用 k3s
detail 可見 k3s introduction

install k3s

Prerequisites
a linux VM (best use ubuntu 24.04) with 2 core/2G RAM

install

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# install
curl -sfL https://get.k3s.io | sh -s - --write-kubeconfig-mode 644

# config for easy use k3s
tee -a ~/.bashrc <<EOF
source <(k3s kubectl completion bash)
alias kubectl="k3s kubectl"
alias k="k3s kubectl"
complete -o default -F __start_kubectl k
EOF

source ~/.bashrc

檢查 install status
如果 為 Ready 代表安裝完成

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k get node 
NAME    STATUS   ROLES                  AGE    VERSION
node1   Ready    control-plane,master   112s   v1.32.5+k3s1

說明一下
前面有說過
不同 distribution add node 方式不同
因此前面(k8s doc reading: Concepts - Cluster Architecture: Node) 有說簡單了解即可
另外採用 k3s 我們也不會用到 kubeadm
所以這篇會跟官方的 getting start 有差異

前面提過 我們在操作 k8s 時 都是使用 kubectl
而 k3s cli 內建 kubectl 了
因此不必再另外安裝

最後我們設定 alias k="k3s kubectl"
這是官方的小 tips quick-reference

畢竟這樣方便許多
許多人都是這樣使用 k8s
為了讓大家都能看懂別人在說什麼 因此 k 就是指 kubectl 是基本常識

deploy first app

首先回憶 k8s 是採用 declarative configuration
也就是說 我們都是寫 config(yaml format) 給 k8s 看
對等就是 docker compose file

現在我們直接使用現成的 yaml 來部屬第一個 app

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$ k apply -f https://k8s.io/examples/controllers/nginx-deployment.yaml
deployment.apps/nginx-deployment created

這邊說明 我們在 k8s 建立了一個 deployments.apps 叫 nginx-deployment

deployments.apps 就是前面說的 deployments 也可以用縮寫 deploy

觀察結果

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$ k get deploy 
NAME               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment   3/3     3            3           2m24s

這邊可以看到 READY: 3/3
代表我們起了 3 個 replica 並且已經啟動完成

我們可以用 get pod 加上 -o wide 看到更多訊息

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$ k get pod -o wide 
NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP           NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-deployment-647677fc66-7htfr   1/1     Running   0          9m44s   10.42.0.10   node1   <none>           <none>
nginx-deployment-647677fc66-ncs5s   1/1     Running   0          9m44s   10.42.0.9    node1   <none>           <none>
nginx-deployment-647677fc66-p8627   1/1     Running   0          9m44s   10.42.0.11   node1   <none>           <none>

expose app in cluster

在前面我們讓 app(nginx) 起來了 但是如果 cluster 內有其他 pod 要來 access app(nginx) 該怎麼做到的？
這時我們要用到 k8s 的 service (後面會介紹)

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$ k apply -f https://k8s.io/examples/service/nginx-service.yaml
service/nginx-service created

$ k get service
NAME            TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
nginx-service   ClusterIP   10.43.163.91   <none>        8000/TCP   13s

我們可以看到 k8s 提供了一個 ClusterIP
其他 pod 只要 access 這個 10.43.163.91:8000 就可以存取到 app(nginx)
且是 random 存取 3 個 app(nginx) pod
因此 replica 的應用在 k8s 是非常簡單能夠達成

expose app in host

前面利用的 service 是讓 app(nginx) 能夠在 cluster 內部給其他 pod access
但如果是要給外部存取呢？

ClusterIP/ pod IP 是一個 overlap IP
只有在 cluster 內部才能存取

我們來編輯剛剛的 service k edit service nginx-service 修改 spec.type 由 ClusterIP 改為 LoadBalancer
並存檔離開(default 是使用 vi 編輯器)

這時再看一次狀態

$ k get service
NAME            TYPE           CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP      PORT(S)          AGE
nginx-service   LoadBalancer   10.43.163.91   192.168.56.101   8000:31509/TCP   15m

可以看到 EXTERNAL-IP 有東西了 這時只要用 browser 打開 http://192.168.56.101:8000 就可以看到結果了
alt text

cleanup

最後來把 lab 建立的 service/deployment 刪除

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$ k delete service nginx-service
service "nginx-service" deleted

$ k delete deployments.apps nginx-deployment 
deployment.apps "nginx-deployment" deleted

Conclusion

快速的 LAB 操作之後
應該會對 k8s 的操作有基本認識

我們先不要了解 yaml (manifest) 的語法
這個要等到對 k8s 有更進一步認識後才會有辦法說明
接下來會就能一邊介紹 k8s 並同時有 LAB 環境讓大家實際上手演練了

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