摘要：代表的解決方案為。雖然官網(wǎng)列出的部署方式很多，但也不用被這么多種部署方式搞糊涂了。雖然只是一條命令，但其實(shí)執(zhí)行了很多步驟命令執(zhí)行后輸出如下可以看到，主要做了這些事創(chuàng)建了名為的虛擬機(jī)，并在虛擬機(jī)中安裝了容器運(yùn)行時(shí)。

Kubernetes集群的組件眾多，要部署一套符合生產(chǎn)環(huán)境的集群不是一件容易的事。好在隨著社區(qū)的快速發(fā)展，特別是在它成為事實(shí)上的容器編排標(biāo)準(zhǔn)以后，基本所有的主流云平臺都完全支持Kubernetes，或把它作為核心的云解決方案。同時(shí)，本地部署也出現(xiàn)了各類成熟的主動化解決方案，特別是Kubeadm，在最新的1.13版本已經(jīng)官方GA了，也就是完全可以用在生產(chǎn)環(huán)境中了。這些云服務(wù)或自動化工具都大大減少了Kubernetes的部署難度，讓運(yùn)維力量不足的小型公司也能快速的搭建出可用的Kubernetes生產(chǎn)環(huán)境。

Kubernetes官方文檔中，總共列出了5大類，不下30種的Kubernetes安裝方式。不說別的，單從數(shù)量來說，就可以看出當(dāng)前Kubernetes生態(tài)的包容性和目前其他各類平臺對它的技術(shù)支持有多強(qiáng)。文檔中把部署方案分為以下幾類：

Local-machine Solutions

可以理解為單機(jī)版的Kubernetes，非常適合入門Kubernetes學(xué)習(xí)或測試使用。代表的解決方案為Minikube。

Hosted Solutions

Turnkey – Cloud Solutions

Turnkey – On-Premises Solutions

這三種方式可以放在一塊說，他們都是基于云服務(wù)商提供的解決方案，區(qū)別如下：

Hosted方式是指云服務(wù)商搭建的一套公共的Kubernetes，用戶直接使用就好了，集群的搭建、管理、運(yùn)維等操作全部都由云服務(wù)商提供，用戶只要專注于自己的應(yīng)用開發(fā)，不用關(guān)注集群的運(yùn)維。這種解決方案特別適合小開發(fā)團(tuán)隊(duì)或小型公司，不僅省去了自有硬件的維護(hù)成本，連系統(tǒng)運(yùn)維人員都可以不用了。

Turnkey–Cloud Solutions指云服務(wù)商幫忙搭建了Kubernetes Master節(jié)點(diǎn)，并負(fù)責(zé)維護(hù)其可用性，用戶可以自定義Node節(jié)點(diǎn)加入集群，可以根據(jù)具體需求靈活并只用關(guān)注Node節(jié)點(diǎn)的維護(hù)

Turnkey–On-Premises Solutions方案是指包括Master節(jié)點(diǎn)和Node節(jié)點(diǎn)都由用戶配置及維護(hù)，靈活性最高，但資源成本和運(yùn)維成本也最高。
但不管上述哪種方式，云服務(wù)商都已經(jīng)把Kubernetes做了一層包裝，用戶可以用簡單的幾個(gè)命令就可以部署Kubernetes集群，不需要從頭開始一步步安裝。

這三種不同的解決方案，阿里云的文檔容器服務(wù)Kubernetes集群三種形態(tài)對比介紹的很清楚，可以對比著理解：

其中，Serverless對應(yīng)Hosted Solution，托管版對應(yīng)Turnkey – Cloud Solution，專有版對應(yīng)Turnkey – On-Premises Solution。

Custom Solutions

Custom安裝方式顧名思義，是完全由用戶自己安裝維護(hù)Kubernetes，集群服務(wù)器和部署、配置、運(yùn)維都由用戶自己完成。這種方案靈活度最高，相對的，付出的硬件成本和部署、維護(hù)成本也最高。這里的服務(wù)器可以是類似EC2、ECS這種云主機(jī)，也可以是本地服務(wù)器、虛擬機(jī)等，甚至基于ARM的嵌入式硬件目前也能運(yùn)行Kubernetes。Custom方式也是一般大公司在生產(chǎn)環(huán)境使用Kubernetes的最佳選擇，一方面，大公司運(yùn)維、開發(fā)團(tuán)隊(duì)人員完善，可以獨(dú)立部署和運(yùn)維Kubernetes集群，并且還可以根據(jù)自己的需求進(jìn)行二開，整合Kubernetes容器部署、日志、監(jiān)控等，打造出適合公司業(yè)務(wù)的容器平臺。另一方面，很多公司考慮容器化業(yè)務(wù)的出發(fā)點(diǎn)之一就是可以優(yōu)化公司現(xiàn)有的硬件資源，把原來跑物理服務(wù)器或虛擬機(jī)的業(yè)務(wù)遷移到容器平臺上來，以提高自有硬件資源利用率及節(jié)省成本。現(xiàn)階段，Custom部署方式除了一步步編譯并部署、配置各組件，還可以通過Kubeadmin簡單快速的部署出生產(chǎn)可用的集群。

雖然官網(wǎng)列出的Kubernetes部署方式很多，但也不用被這么多種部署方式搞糊涂了。所有Kubernetes集群，都少不了關(guān)鍵的基礎(chǔ)組件。（參考Kubernetes概念與術(shù)語中的組件部分），不同的部署方式，無非是這些組件由云服務(wù)商部署好了，用戶只要使用集群就好（Host 或 Turnkey方案），或著被做成容器運(yùn)行以方便快速部署和管理（Minicube、Kubeadm等）。

Minikube是由Kubernetes社區(qū)維護(hù)的單機(jī)版的Kubernetes集群，支持macOS, Linux, and Windows等多種操作系統(tǒng)平臺，使用最新的官方stable版本，并支持Kubernetes的大部分功能，從基礎(chǔ)的容器編排管理，到高級特性如負(fù)載均衡、Ingress，權(quán)限控制等。非常適合作為Kubernetes入門，或開發(fā)測試環(huán)境使用。Minikube實(shí)際是跑在本地的虛擬機(jī)中的，所以，需要先安裝一套Hypervisor。這里以VirtualBox為例。

OS：macOS Mojave

Hypervisor：VirtualBox 6.0

Minikube的誕生的初衷就是為了能快速部署一個(gè)單機(jī)Kubernetes集群，所以，整個(gè)部署非常簡單，就2條命令搞定：

brew cask install minikube
minikube start

brew cask install直接從官方下載了minikube程序，并加入環(huán)境變量。minikube start雖然只是一條命令，但其實(shí)執(zhí)行了很多步驟,命令執(zhí)行后輸出如下：

$ minikube start
o   minikube v0.35.0 on darwin (amd64)
>   Creating virtualbox VM (CPUs=2, Memory=2048MB, Disk=20000MB) ...
-   "minikube" IP address is 192.168.99.100
-   Configuring Docker as the container runtime ...
-   Preparing Kubernetes environment ...
@   Downloading kubeadm v1.13.4
@   Downloading kubelet v1.13.4
-   Pulling images required by Kubernetes v1.13.4 ...
-   Launching Kubernetes v1.13.4 using kubeadm ... 
:   Waiting for pods: apiserver proxy etcd scheduler controller addon-manager dns
-   Configuring cluster permissions ...
-   Verifying component health .....
+   kubectl is now configured to use "minikube"
=   Done! Thank you for using minikube!

可以看到，minikube start主要做了這些事：

創(chuàng)建了名為minikube的虛擬機(jī)，并在虛擬機(jī)中安裝了Docker容器運(yùn)行時(shí)。（實(shí)際就是Docker-machine）

下載了Kubeadm與Kubelet工具

通過Kubeadm部署Kubernetes集群

進(jìn)行各組件間訪問授權(quán)、健康檢查等工作

在用戶操作系統(tǒng)安裝并配置kubectl

所以，minikube實(shí)際上是基于Kubeadm工具來部署Kubernetes的，我們通過minikube ssh命令可以進(jìn)入部署的虛擬機(jī)中，看下里面在跑的容器：

有木有看到很多熟悉的身影，有Master節(jié)點(diǎn)的組件kube-apiserver、kube-scheduler、kube-controller、etcd 容器，以及Node節(jié)點(diǎn)的kube-proxy容器，還有些附加的組件比如Coredns等。沒錯(cuò)，Kubeadm實(shí)際就是把Kubernetes各個(gè)組件都容器化了（除了kubelet），而minikube再用虛擬機(jī)把它們都跑在一起。關(guān)于Kubeadm，下一篇文章會詳細(xì)再介紹。

Minikube成功運(yùn)行以后，就已經(jīng)在用戶操作系統(tǒng)中安裝了kubectl，并將運(yùn)行的集群變量設(shè)置為了minkube，可以通過kubectl config view 命令查看當(dāng)前的配置：

kubectl的作用集群已經(jīng)被指定為minikube的虛擬機(jī)了。執(zhí)行kubectl get node -o wide確認(rèn)Kubernetes集群節(jié)點(diǎn)信息。

集群名稱為minikube，只有一個(gè)master節(jié)點(diǎn)。

下面我們部署一個(gè)簡單的goweb服務(wù)，該容器運(yùn)行時(shí)會暴露8000端口，同時(shí)訪問/info路徑會顯示容器的主機(jī)名。服務(wù)由3個(gè)容器實(shí)例構(gòu)成，并且通過Nodeport方式暴露給用戶。

// 創(chuàng)建一個(gè)名為goweb的Deployment，使用lingtony/goweb鏡像，暴露8000端口，副本pod數(shù)為3
$ kubectl run goweb --image=lingtony/goweb  --port=8000 --replicas=3
// 查看創(chuàng)建的對象，可以看到已經(jīng)有3個(gè)pod在運(yùn)行了
$ kubectl get deployment 
NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
goweb   3/3     3            3           2m59s
$ kubectl get po        
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
goweb-8559474b8c-rphcs   1/1     Running   0          3m2s
goweb-8559474b8c-wzvsl   1/1     Running   0          3m2s
goweb-8559474b8c-xxtlz   1/1     Running   0          3m2s
// 創(chuàng)建svc，通過Nodeport方式暴露服務(wù)
$ kubectl expose deployment goweb --name=gowebsvc --port=80  --target-port=8000  --type=NodePort
service/gowebsvc exposed
// 查看svc，可以看到NodePort隨機(jī)分配的端口為31543
$ kubectl get svc            
NAME         TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
gowebsvc     NodePort    10.108.29.53           80:31534/TCP   3s
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1              443/TCP        7h58m

接下來，在用戶操作系統(tǒng)就可以通過minikube虛擬機(jī)的ip地址:31543來訪問這個(gè)gowebsvc了，gowebsvc會把80口的請求再負(fù)載均衡到實(shí)際的goweb pod上。更方便的，可以使用minikube server命令直接獲取到svc的訪問地址：

// 通過minikube server命令獲取svc地址
$ minikube service gowebsvc  --url
http://192.168.99.100:31534
// 測試訪問一下

可以看到，每次的訪問請求是都進(jìn)入不同的pod，與kubectl get po命令所示的pod一致。

可以通過minikube dashboard命令直接開啟dashboard

macOS會自動在你的默認(rèn)瀏覽器打開，可以通過web查看和管理集群了。

本文介紹了Kubernetes不同部署方式的區(qū)別，同時(shí)詳細(xì)說明了minikube這個(gè)單節(jié)點(diǎn)Kubernetes工具的部署步驟、以及對部署后的集群做了簡單測試。通過上面的部署分析可以看出，minikube的核心實(shí)際還是依靠kubeadm這個(gè)工具來部署集群的，后面的文章會介紹如何用Kubeadm部署一個(gè)多節(jié)點(diǎn)集群。