公司给配的工作机器是Win10电脑，闲来无事想体验一下K8S的魔力，到处搜了攻略文章最终成功，记录一下过程和中间遇到的问题。

目标

• 在Win10上使用minikube搭建K8S单机环境。
• 使用K8S部署镜像，这里使用docker hub上现成的demo镜像。

前置条件

• Win10系统需要支持Hyper-V虚拟机功能 ，Win10专业版、企业版可以直接开启。https://docs.microsoft.com/zh-cn/virtualization/hyper-v-on-windows/quick-start/enable-hyper-v
• 安装Win10版Docker，官网下载或者找个国内地址。https://hub.docker.com/editions/community/docker-ce-desktop-windows

本地安装K8S集群

• 官方提供了minikube工具来给我们在本地单机方式体验K8S集群，本次体验就是基于minikube实现。

安装minikube

• 官网下载，安装，之前开启好hyper-v就没啥特别的问题。https://kubernetes.io/docs/tasks/tools/install-minikube/
• 安装完后打开powershell命令窗口，执行minikube，成功的话会打印出命令提示信息：
  
  image.png
• minikube和其他常用命令一样，可以通过--help查看具体指令的帮助说明，没事可以多看看。
• 常用命令：
  • minikube start:创建并启动K8S集群，第一次启动需要从网上拉取各种镜像文件。
  • minikube stop:停止K8S集群。
  • minikube delete:删除之前创建好的集群。

Win10创建虚拟交换机

• 在开始菜单中搜索并打开Hyper-V管理器，创建一个外部虚拟交换机:
  
  image.png
  
  
  image.png
  
  
  image.png
• 名称我们写成minikubeSwitch，后续会用到。

启动minikube

• 上面的准备好了，我们可以尝试启动K8S集群了。
• 用管理员权限打开powershell命令行，否则会无法创建虚拟器。
• 在C盘下（否则会找不到某些文件）执行minikube命令和参数：

minikube.exe start  --vm-driver="hyperv" --memory=4096 --hyperv-virtual-switch="minikubeSwitch" --image-mirror-country="cn" 

• 参数含义：
  • vm-driver="hyperv"：指定虚拟技术为hyper-v，还可以使用virtual-box。如果是linux系统可以不指定此参数。
  • memory=4096：看名字就知道，分配4G内存给K8S集群。
  • hyperv-virtual-switch="minikubeSwitch"：指定前面创建的虚拟交换机。
  • image-mirror-country="cn"：众所周知的原因，中国大陆无法访问某些网站，导致必要的镜像无法下载，例如网上常见的k8s.gcr.io镜像无法下载问题。K8S官方深知我国国情，通过这个参数minikube会自动换成aliyun的docker hub，真是很体贴。
• 等待运行完成，看到机器内存使用飙高，执行minikube status查看集群是否运行成功。
  
  image.png

配置minikube，设置docker仓库为本地

• 正常使用K8S时，镜像是要从远程仓库上拉取到的。minikube可以通过docker-env命令让K8S使用本地机器的docker仓库，方便我们测试。
• 在powershell命令行中执行：

& minikube docker-env | Invoke-Expression

安装K8S控制工具

• K8S集群启动好了，我们需要安装kubectl这个命令来操作它，执行minikube kubectl便会自动安装到powershell命令环境中。
• 运行minikube dashboard，会自动安装并运行K8S的dashboard界面，方便管理操作集群。
  
  image.png

发布镜像

• K8S准备好了，下一步可以开始部署程序镜像了。

准备镜像

• 这里我不自己创建新镜像，用网上现成的demo镜像拉取到本地，假装是我自己打包的docker。
• https://hub.docker.com/r/kennship/http-echo这是一个简单的nodejs代码，它接收一个请求，返回请求信息。
• 从docker hub拉取echo镜像至本地：
  docker pull kennship/http-echo

编写Deploy文件

• K8S中每个镜像运行的环境名称为POD，我们需要编写一个deploy.yaml文件描述POD，包含依赖的API版本，名称，部署镜像等元数据信息：

# deploy.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: echo-deployment
  labels:
    app: echo
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: echo
  template:
    metadata:
      labels:
        app: echo
    spec:
      containers:
      - name: koly-echo
        image: kennship/http-echo
        ports:
        - containerPort: 3000

• spec.template.spec.containers.image:指定POD部署哪个镜像，目标的minikube会从宿主机docker获取镜像文件。
• spec.template.spec.containers.ports:containerPort：指定POD使用哪个端运行程序。

用K8S部署POD

• 使用kubectl apply -f .\deploy.yaml部署POD：
  
  image.png
• 使用kubectl get pods查看POD运行情况：
  
  image.png
• Running表示镜像已经正常运行。

启动Service访问已部署的POD资源

• POD运行在K8S虚拟化集群中，需要利用Service来访问它。同样的，需要编写一个service.yaml来描述如何访问POD资源：

# service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: echo-service
spec:
  selector:
    app: echo
  type: NodePort
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 3000
    nodePort: 30080

• spec.ports.targetPort:与deploy的containerPort一致。
• spec.ports.nodePort:表示将minikube创建的机器的端口跟service的port映射了起来，而service的port又跟pod的port映射了起来。
• 有了service.yaml，使用kubectl apply -f service.yaml运行service：
  
  image.png

获得运行程序的访问地址

• 使用minikube service echo-service --url命令获得程序访问地址：
  
  image.png
• 打开命令行中返回的URL，就能正常访问到用K8S部署的镜像程序了：
  
  image.png

参考资料

• https://juejin.im/post/5dae84c951882568a71eedad
• https://www.jianshu.com/p/7cc5f727c225