2.2 minikube #

minikube 是一个 “迷你” 版本的 Kubernetes，自从 2016 年发布以来一直在积极地开发维护，紧跟 Kubernetes 的版本更新，同时也兼容较旧的版本（最多可以到之前的 6 个小版本）。

minikube 最大特点就是 “小而美”，可执行文件仅有不到 100MB，运行镜像也不过 1GB。minikube 集成了 Kubernetes 的绝大多数功能特性，不仅有核心的容器编排功能，还有丰富的插件，例如 Dashboard、GPU、Ingress、Istio、Kong、Registry 等。

2.2.1 安装 Docker #

我的系统是 debian 11，本文所有的操作都是在 debian 11 的环境下进行。

Docker 的安装可以参考官网 Install Docker Engine on Debian，其他系统的安装方式都可以在官网找到。debian 11 的安装步骤大致如下。

apt-get remove docker docker-engine docker.io containerd runc # 卸载旧版本

apt-get update

apt-get install \
  ca-certificates \
  curl \
  gnupg \
  lsb-release

mkdir -p /etc/apt/keyrings

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/debian/gpg | gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/docker.gpg

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

apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-compose-plugin

2.2.2 安装 minikube #

可以去官网 https://minikube.sigs.k8s.io/docs/start/ 下载对应的版本。

curl -LO https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64

install minikube-linux-amd64 /usr/local/bin/minikube

2.2.3 安装 kubectl #

minikube 只能够搭建 Kubernetes 环境，要操作 Kubernetes，还需要另一个专门的客户端工具 kubectl。

kubectl 是一个命令行工具，通过它可以与 Kubernetes 后台服务通信，把我们的命令转发给 Kubernetes，实现容器和集群的管理功能。

kubectl 是一个与 Kubernetes、minikube 彼此独立的项目，不包含在 minikube 里，但 minikube 提供了安装它的简化方式，只需执行下面的这条命令：

minikube kubectl

以上这条命令会把与当前 Kubernetes 版本匹配的 kubectl 下载下来，存放在内部目录（例如.minikube/cache/linux/amd64/v1.23.3），然后就可以使用它来操作 Kubernetes 了。

在 minikube 环境里会用到两个客户端，minikube 管理 Kubernetes 集群环境，kubectl 操作实际的 Kubernetes 功能。

2.2.4 启动环境 #

安装了 minikube 和 kubectl 就可以在本机上运行 minikube，创建 Kubernetes 实验环境了。

最好先关闭 swap 分区，不然会 WARNING 提示：

swap is enabled; production deployments should disable swap unless testing the NodeSwap feature gate of the kubelet

# 关闭 swap分区
swapoff -a

使用命令 minikube start 会从 Docker Hub 上拉取镜像，以当前最新版本的 Kubernetes 启动集群，也可以在后面再加上一个参数--kubernetes-version 明确指定要使用 Kubernetes 版本。这里使用 “1.23.3”，启动命令是：

minikube start --kubernetes-version=v1.23.3

如果出现类似以下的问题：

* minikube v1.28.0 on Centos 7.9.2009 (lxc/amd64)
* Automatically selected the docker driver. Other choices: none, ssh
* The "docker" driver should not be used with root privileges. If you wish to continue as root, use --force.
* If you are running minikube within a VM, consider using --driver=none:
*   https://minikube.sigs.k8s.io/docs/reference/drivers/none/

X Exiting due to DRV_AS_ROOT: The "docker" driver should not be used with root privileges.

可以使用加上 --force

minikube start --kubernetes-version=v1.23.3 --force

国内网络环境复杂，一般访问外网比较慢，也可以使用加上--image-mirror-country='cn'参数：

minikube start --image-mirror-country='cn' --kubernetes-version=v1.23.3 --force

Kubernetes 安装成功后，可以使用 minikube status、minikube node list这两个命令来查看集群的状态：

可以看到 Kubernetes 集群里现在只有一个节点，名字就叫 “minikube”，类型是 “Control Plane”，里面有 host、kubelet、apiserver 三个服务，IP 地址是 192.168.49.2。

2.2.5 简单使用 #

minikube 自带的 kubectl 有一点限制，必须要在前面加上 minikube 的前缀，后面再加上 -- 才能使用，像这样：

minikube kubectl -- version

可以使用 “alias” 功能，为它创建一个别名，写到当前用户目录下的 .bashrc 里，或是 /etc/profile.d 下的某个 .sh 文件中，也就是这样：

alias kubectl="minikube kubectl --"

kubectl 还提供了命令自动补全的功能，还可以再加上 “kubectl completion”：

source <(kubectl completion bash)

如果在 Kubernetes 里运行一个 Nginx 应用，命令与 Docker 类似，也是 run，但是需要用--image指定镜像，然后 Kubernetes 会自动拉取镜像并运行：

minikube kubectl -- run ngx --image=nginx:alpine

kubectl run 只能创建 Pod，要创建 Pod 以外的其他 API 对象，需要使用命令 kubectl create 再加上对象的类型名，比如 kubectl create job。

命令执行之后可以看到，在 Kubernetes 集群里就有了一个名字叫 ngx 的 Pod 正在运行，表示这个单节点 minikube 环境已经搭建成功。

2.5.6 云原生 #

所谓的 “云”，现在就指的是 Kubernetes，那么 “云原生” 的意思就是应用的开发、部署、运维等一系列工作都要向 Kubernetes 看齐，使用容器、微服务、声明式 API 等技术，保证应用的整个生命周期都能够在 Kubernetes 环境里顺利实施，不需要附加额外的条件。

“云原生” 就是 Kubernetes 里的 “原住民”，而不是从其他环境迁过来的 “移民”。

2.2.7 K8s 和 Docker 的区别 #

Docker 应用于打包、测试、交付，Kubernetes 是基于 Docker 的产物，进行容器编排、运行。例如有 1 个集群，3 个节点，这些节点都以 Docker 作为容器运行时，Docker 是更偏向底层的技术。Kubernetes 更偏向上层的技术，它实现了对容器运行时的抽象，抽象的目的是兼容底层容器运行时（容器进行时技术不仅有 Docker，还有 containerd、kata 等，无论哪种容器运行时，Kubernetes 层面的操作都是一样的）以及解耦，同时还提供了一套容器运行时的标准。抽象的产物是容器运行时接口 CRI（Container Runtime Interface）。