centos7+k8s集群环境下部署.net8

news/2025/3/12 12:23:23/文章来源:https://www.cnblogs.com/mingcore/p/18758828

k8s集群部署.Net8

前言

  1. 网上关于k8s部署.net的资料比较少，年代久远，且部署方式也只适用于教学，不适用实际生产环境，基本上没有多台服务器在k8s集群下部署.net8的资料，很多都是伪集群，要么1台机器上部署一个实例，要么1台机器上部署多个实例。
  2. 自己也是k8s刚入门的新人，部署的过程中遇到了非常多的问题，花费了无数个白天黑夜解决问题，期间通过百度或者AI解决，文章中可能并没有展示所遇到的全部问题，因为基本上都是提前解决了坑，如果不按照我的方式配置就可能出现各种问题。
  3. docker镜像部署到k8s集群中，k8s默认使用的是远程仓库中的镜像，因此需要我们将本地镜像推送到远程仓库，然后再从远程仓库拉取，这个过程较为复杂不是很熟悉，所以这里不将本地构建的镜像推送到远程仓库中，而是直接在k8s中使用本地的docker镜像。
  4. 在看这篇文章前，前先阅读之前的文章，即在centos下实现k8s集群，若未实现k8s集群则部署过程中会出现问题。
  5. 文章中为了方便部署防火墙是关闭状态的，当然你也选择不关闭，但必须要开放指定的端口，否则会出现无法访问的情况。

演示工具

VmWare17、MobaXterm

系统版本

CentOS7

集群节点

角色 IP地址
k8s-master 192.168.12.136
k8s-slave1 192.168.12.137
k8s-slave2 192.168.12.138

创建.Net8项目并修改配置

  1. 打开Program.cs文件，在app.MapControllers()前面一行加上下列代码实现重定向，方便在浏览器中通过ip+端口的方式直接访问服务。
app.MapGet("/", (HttpResponse response) =>
{response.Redirect("/WeatherForecast");return Task.CompletedTask;
});
  1. 修改DockerFile文件，修改默认配置，改成如下内容。
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:8.0 AS base
WORKDIR /app
EXPOSE 8080
COPY . .
ENV TimeZone=Asia/Shanghai
RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TimeZone /etc/localtime && echo $TimeZone > /etc/timezone
ENTRYPOINT ["dotnet", "CoreDocker.Service.Api.dll"]
  1. 修改控制器WeatherForecastController，将原来的方法Get注释，换成以下内容。

该接口返回Pod的主机名和IP信息。

[HttpGet(Name = "GetWeatherForecast")]
public IActionResult Get()
{string hostName = Dns.GetHostName();string hostIP = Dns.GetHostEntry(hostName).AddressList.FirstOrDefault(x => x.AddressFamily == System.Net.Sockets.AddressFamily.InterNetwork).ToString();return new JsonResult(new { hostName, hostIP });
}

发布应用程序

本地运行项目，若正常运行，则发布程序。

创建目录存放应用程序

在master节点上创建目录，将应用程序上传到master节点新创建目录中。

mkdir -p /opt/netproject/demo/k8sdemo

构建镜像

进入k8sdemo目录中，然后构建镜像。

cd /opt/netproject/demo/k8sdemo

构建镜像。

#命令最后的.号别漏了，因为DockerFile文件是和应用程序处于同一级目录，加上.表示会在当前目录下查找 Dockerfile 文件以及构建过程中需要的其他文件。docker build -t k8sdemo:1.0 .

注意：如果需要将本地镜像推送到私有镜像仓库，还需要执行以下命令（网上摘取，未尝试过）

# 标记镜像
docker tag k8sdemo:1.0 <your-registry>/k8sdemo:1.0# 推送镜像到私有镜像仓库
docker push <your-registry>/k8sdemo:1.0

查看镜像

docker images

保存本地镜像为tar文件

这一步和后面几步的目的是为了将镜像文件分配到每个集群节点上，如果只在master节点构建镜像，通过yaml文件创建Pod时会出现问题，状态会显示为 ErrImagePull 或 ImagePullBackOff。

docker save -o k8sdemoimage.tar k8sdemo:1.0

将tar文件上传到k8s slave节点上

在slave节点上创建目录用来存放主节点传过来的tar文件。

mkdir -p /opt/netproject/demo/k8sdemo

使用scp命令将master节点上的tar文件推送到slave节点上。

scp k8sdemoimage.tar root@192.168.12.137:/opt/netproject/demo/k8sdemo
scp k8sdemoimage.tar root@192.168.12.138:/opt/netproject/demo/k8sdemo

在slave节点上查看tar文件是否已推送过来

cd /opt/netproject/demo/k8sdemo
ls

在k8s slave节点上加载镜像

  1. 从tar格式的归档文件中加载镜像，并将这些镜像导入到本地的 Docker 镜像库中。
docker load -i /opt/netproject/demo/k8sdemo/k8sdemoimage.tar

  1. 查看镜像列表
docker images

创建容器

在master节点上基于本地镜像创建容器。

docker run --name k8sdemocontainer -p 8089:8080 -d k8sdemo:1.0

查看运行中的容器，确定其正在运行。

docker ps

注意事项：执行docker run命令的时候可能会报以下错误，虽然容器创建成功了，但是启动出现异常。

解决步骤如下

  1. 检查防火墙是否关闭，若没关闭则关闭。
systemctl status firewalld
  1. 尝试重启docker（有些时候不一定重启就可以解决，此时需要通过其它方式解决）
systemctl restart docker
  1. 重新启动容器
docker start k8sdemocontainer

测试容器是否运行正常

本地宿主机访问主节点ip+映射端口，看是否调用接口输出信息。

yaml部署k8s service

定义yaml文件，常见有两种做法，一是将kind定义为Pod，二是将kind定义为Deployment和Service。二者任选其一即可。

基于Pod
创建k8sdemopod.yaml文件

编辑内容如下

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: k8sdemolabels:app: k8sdemo
spec:containers:- name: k8sdemocontainerimage: k8sdemo:1.0imagePullPolicy: Neverports:- containerPort: 8080livenessProbe:httpGet:path: /port: 8080

参数解析：

# 指定Api的版本
apiVersion: v1
# 指定k8s资源的类型，常见的有Deployment、Service、Pod等
kind: Pod
# 包含资源的元数据，如name、labels等。
metadata:# Pod名称name: k8sdemo# Pod自定义标签，查看的时候可以使用--show-labels参数来显示Pod对应的标签，例如kubectl get pods --show-labelslabels:app: k8sdemo
# 包含此资源的规格信息，例如容器的镜像、端口、卷挂载等
spec:
# 容器信息，包含容器的镜像、端口、环境变量等，可以定义一个或多个容器containers:# 容器的名称- name: k8sdemocontainer# 容器使用的镜像名称:标签image: k8sdemo:1.0# 镜像拉取策略，有Always(默认值，每次启动Pod都会尝试从远程仓库拉取最新版本镜像)、IfNotPresent(本地存在用本地的，不存在远程拉取)、Never(不从远程仓库拉取，只用本地的)三个值imagePullPolicy: Never# 端口信息ports:# 容器监听端口- containerPort: 8080# 健康检查,如果探测失败就会重启容器livenessProbe:# 通过http get的方式访问容器IP地址，并指定端口和路径，如果响应码会2xx或3xx视为成功httpGet:# 访问路径path: /# 访问端口port: 8080
上传yaml文件

在master节点上执行以下命令创建目录。

mkdir -p /opt/myyaml/

将本地yaml文件上传到此目录中。

创建pod资源
#进入该目录
cd /opt/myyaml#根据yaml文件创建pod资源
kubectl create -f k8sdemopod.yaml

查看pod状态

若STATUS列显示为Running且READY列显示为1/1，则表示成功。

kubectl get pods
#实时监控运行状态并显示在终端上
kubectl get pods --watch

注意：

  1. 状态值有以下几种，分别为 ContainerCreating、ErrImagePull、ImagePullBackOff、Running、Pending、Succeeded、Failed、Unknown，具体如下（我遇到过的状态目前只有前面5种，后面3种暂时未遇到过）
  • ContainerCreating：表示集群中的Pod正在创建容器。
  • ErrImagePull：因为镜像不存在、仓库不可访问、权限问题等原因导致拉取镜像失败，未进入退避状态，失败后 Kubernetes 会立即重试。
  • ImagePullBackOff：由于多次拉取镜像失败导致的状态，通常和 ErrImagePull 状态持续发生有关，拉取镜像失败且多次重试后进入退避状态，表示 Kubernetes 会暂停一段时间再重试，避免过于频繁的重试。
  • Pending：挂起状态，Pod 已被 Kubernetes 系统接收，但仍有一个或多个容器未被创建。这可能是由于调度器正在寻找合适的节点来运行容器，或者正在等待容器镜像下载或其他初始化操作。
  • Running：运行中状态，Pod 已经被绑定到一个节点上，并且所有的容器都已经被创建，而且至少有一个是运行状态，或者是正在启动或者重启。Pod状态为Running，并不代表Pod正常，也需要看READY。
  • Succeeded：所有容器执行成功并终止，并且不会再次重启。
  • Failed：所有容器都已终止，并且至少有一个容器以失败的方式终止，也就是说这个容器 要么以非零状态退出，要么被系统终止。
  • Unknown：通常是由于通信问题造成的无法获得 Pod 的状态。
  1. 若状态显示为 ErrImagePull 或 ImagePullBackOff 状态，此时需要通过kubectl describe pod命令查看pod具体报错信息。

若状态显示为ContainerCreating，可以耐心等待一下再执行命令查看，或者可以在命令后面加上--watch参数，这样Pod的运行状态会实时显示在终端上。

kubectl describe pod <podname> -n kube-system
本地端口绑定到k8s集群中pod端口

kubectl port-forward 是 Kubernetes 命令行工具 kubectl 提供的一个功能，用于在本地主机和 Kubernetes 集群中的 Pod 之间建立端口转发。

当你运行 kubectl port-forward 命令时，它会将本地主机上的一个端口与 Kubernetes 集群中的一个 Pod 的端口进行绑定。这样，在本地主机上监听的端口上收到的流量将被转发到Pod的端口上。

该命令的优点如下

  • 访问远程 Pod 的本地服务：你可以将 Pod 的端口转发到本地主机，从而能够直接访问 Pod 上运行的服务。例如，你可以将一个运行在 Kubernetes 集群中的数据库 Pod 的端口转发到本地，以便在本地开发环境中连接和测试数据库。
  • 调试和日志记录：通过将 Pod 的端口转发到本地，你可以使用本地工具来调试和监视在 Kubernetes 中运行的应用程序。你可以使用本地的调试器、日志记录工具或其他开发工具来检查应用程序的状态、调试问题或查看日志。
  • 绕过 Kubernetes 服务和负载均衡器：有时候，你可能想直接访问运行在 Kubernetes 中的应用程序，而不经过 Kubernetes 的服务发现和负载均衡机制。通过将 Pod 的端口转发到本地，你可以绕过这些机制，直接连接到应用程序。

语法

kubectl port-forward <pod-name> [local-port]:pod-port [-n namespace]

在master节点输入如下命令

kubectl port-forward --address 0.0.0.0 k8sdemo 8090:8080

参数解析：

--address：指定要监听的地址。若不填此参数，则默认只在本地机器上监听转发，即127.0.0.1，如果需要从外部访问或集群内其它节点访问该端口转发，需要将值设置为0.0.0.0，这样可以监听所有的网络接口。

k8sdemo：k8s集群中Pod的名称。

8090:8080：端口映射配置，

  • 8090：这是本地机器上用于监听的端口。当你在本地机器上访问 localhost:8090 或者使用监听地址对应的 IP 加上 8090 端口时，kubectl会把这个请求转发到 Kubernetes 集群中的 Pod 上。
  • 8080：这是目标 Pod 中要转发到的端口。也就是说，kubectl 会将本地 8090 端口接收到的请求转发到名为 k8sdemo 的 Pod 的 8080 端口上。

注意事项：kubectl port-forward是一个阻塞式命令，在命令执行期间，终端会一直处于阻塞状态，直到你手动停止为止（例如Ctrl+C）。

slave节点输入以下命令访问

#注意这里必须加上/WeatherForecast，因为curl默认情况下不会自动处理重定向
curl 192.168.12.136:8090/WeatherForecast

本地宿主机在浏览器中输入以下地址访问

#加不加后面的/WeatherForecast都行，因为浏览器会自动处理重定向状态码
http://192.168.12.136:8090/WeatherForecast

注意：若防火墙未处于关闭状态，最好开启特定端口

sudo firewall-cmd --permanent --add-port=8091/tcp
sudo firewall-cmd --reload
将Pod资源暴露成k8s service

上一步中使用 kubectl port-forward 命令通过端口转发的方式实现访问， 但该方式常用于开发环境下单节点临时访问，生产环境中通用使用expose创建service。kubectl port-forward --address 0.0.0.0命令执行后，不管是集群节点也好，还是外部宿主机也好，都只能通过执行命令节点的IP访问，无法通过任意节点IP访问，而expose service会自动在所有集群节点上开放固定端口，外部宿主机可以使用集群内的任意节点访问。

下面将演示如何将指定Pod资源暴露为k8s service。

在master节点输入如下命令：

kubectl expose pod k8sdemo --name k8sdemo-service --type=NodePort --port=8091 --target-port=8080

参数解析：

  • --name(k8sdemo-service)：指定创建service的名称。
  • k8sdemo：要暴露的Pod的名称。
  • --type(NodePort)：指定service的类型，例如ClusterIP(默认)、NodePort、LoadBalancer、ExternalName。这里指定NodePort，该类型的服务会在每个节点上开放一个端口，外部客户端可以通过节点的 IP 地址和该端口访问服务。
  • --port(8091)：指定服务对外暴露的端口号，通过此端口号可以从集群外部访问服务。
  • --target-port(8080)：指定服务将流量转发到 Pod 的端口号，客户端访问服务的 8091 端口时，流量会被转发到 k8sdemo Pod 的 8080 端口。通常与容器端口相同。若不指定此参数，则默认值和port值一样。
获取k8s service列表
kubectl get services

可以看到k8s服务已经显示成功。

  • NAME(k8sdemo-service)：服务的名称。
  • TYPE(NodePort)：k8s服务的一种类型，用于将集群内部的服务暴露给外部客户端，它会在每个集群节点上开放一个特点的端口(范围默认是30000-32767)，外部客户端可以通过任何一个节点的IP地址加上这个开放的端口来访问集群内部的服务。
  • PORT(8091:31728/TCP)：8091是服务端口，集群内部的Pod通过该服务的CLUSTER-IP和该端口号进行通信，或者在集群节点上通过命令行工具（例如curl）访问服务时使用此端口访问，它用于在集群内部实现服务发现和负载均衡；31728是节点端口，K8S会在每个集群节点上开放一个特点的端口(范围默认是30000-32767)，外部客户端（例如宿主机）可以通过集群中任何一个节点的IP地址加上这个开放的端口来访问集群内部的服务。
  • CLUSTER-IP(10.1.97.2)：服务在集群内部的虚拟IP地址。K8S通过此字段实现服务发现、负载均衡和内部通信。
集群节点访问service

集群节点访问k8s service是通过CLUSTER-IP+Server Port端口实现的。从前面的信息中得知CLUSTER-IP是10.1.97.2，Server Port是8091。

#注意这里必须加上/WeatherForecast，因为curl默认情况下不会自动处理重定向
curl 10.1.97.2:8091/WeatherForecast

192.168.12.136

192.168.12.137

192.168.12.138

宿主机访问service

宿主机访问k8s service是通过集群节点IP+Node Port端口实现的。从前面的信息中得知Node Port是31728。

#加不加后面的/WeatherForecast都行，因为浏览器会自动处理重定向状态码
http://192.168.12.136:31728/WeatherForecast
http://192.168.12.137:31728/WeatherForecast
http://192.168.12.138:31728/WeatherForecast

192.168.12.136

192.168.12.137

192.168.12.138

基于Deployment和Service
创建k8sdemodeploy.yaml文件

编辑内容如下：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: k8sdeploydemolabels:app: k8snet8demo-app
spec:replicas: 3selector:matchLabels:app: k8snet8demo-apptemplate:metadata:labels:app: k8snet8demo-appspec:containers:- name: k8sdemocontainerimage: k8sdemo:1.0  # 如果使用私有镜像仓库，修改为 <your-registry>/k8sdemo:1.0ports:- containerPort: 8080

参数解析

# 指定Api的版本，注意这里是固定值apps/v1，不能写v1，否则部署的时候会报错
apiVersion: apps/v1
# 指定k8s资源的类型
kind: Deployment
# 包含资源的元数据，如name、labels等。
metadata:# Pod名称name: k8sdeploydemo# Pod自定义标签，查看的时候可以使用--show-labels参数来显示Pod对应的标签，例如kubectl get pods --show-labelslabels:app: k8snet8demo-app
# 包含此资源的规格信息，例如容器的镜像、端口、卷挂载等
spec:# 指定想要运行的Pod副本数量replicas: 3# 查找和管理它所负责的Podselector:#Deployment 会查找所有带有app标签且其值为 k8snet8demo-app的PodmatchLabels:app: k8snet8demo-app# 定义用于创建Pod的模板，当Deployment需要创建新的Pod副本时，会根据这个模板来生成每个Pod的配置template:# 定义每个由该模板创建的Pod的元数据。元数据通常包含标签、注解等信息metadata:#  一组键值对，用于给Pod添加标签labels:app: k8snet8demo-app
# 容器信息，包含容器的镜像、端口、环境变量等，可以定义一个或多个容器containers:# 容器的名称- name: k8sdemocontainer# 容器使用的镜像名称:标签image: k8sdemo:1.0# 端口信息ports:# 容器监听端口- containerPort: 8080

注意：

  1. spec.selector.matchLabels.app 与 spec.template.metadata.labels.app 标签的值必须保持一致，只有当这两个地方的 app 标签值一致时，Deployment 才能准确识别出由它自己创建的 Pod 并对其进行管理，比如进行扩缩容、滚动更新等操作。
  • spec.selector.matchLabels 是 Deployment 用于筛选和管理 Pod 的标签选择器。它定义了 Deployment 要管理哪些 Pod，即哪些 Pod 是属于这个 Deployment 的。
  • spec.template.metadata.labels 是定义在 Pod 模板中的标签，当 Deployment 根据这个模板创建新的 Pod 时，这些标签会被添加到新创建的 Pod 上。
  1. metadata.labels.app的值可以和spec.selector.matchLabels.app 或者 spec.template.metadata.labels.app不一样。
创建k8sdemoservice.yaml文件

编辑内容如下：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: k8sservicedemo
spec:selector:app: k8snet8demo-appports:- protocol: TCPport: 8080targetPort: 8080nodePort: 31728type: NodePort

参数解析：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: k8sservicedemo
spec:selector:app: k8snet8demo-app  #注意这里的取值要和deployment.yaml中的 selector 匹配ports:- protocol: TCP# Service端口port: 8080# 容器端口targetPort: 8080# 节点暴露端口（范围30000-32767）nodePort: 31728  # 可以选择 30000 - 32767 之间的端口type: NodePort
上传yaml文件

在master节点上执行以下命令创建目录。

mkdir -p /opt/myyaml/

将创建的两个yaml文件上传到master节点上，

开启防火墙(可选)

如果防火墙未处于关闭状态，则要允许nodePort配置的端口处于开放状态。

sudo firewall-cmd --permanent --add-port=8091/tcp
sudo firewall-cmd --reload
部署应用到集群
# 进入该目录
cd /opt/myyaml# 部署Deployment
kubectl apply -f k8sdemodeploy.yaml# 部署Service
kubectl apply -f k8sdemoservice.yaml

查看pod状态
kubectl get pods -o wide

确保所有Pod的状态(STATUS)都是Running。

master节点

slave1节点

slave2节点

注意：从图中可以看到会出现两个 Pod 被调度到 k8s - slave2 节点，而没有 Pod 调度到 k8s - master 节点的情况，这可能是正常现象，因为Kubernetes 调度器会根据一系列的调度策略和算法来决定将 Pod 调度到哪个节点上。这些策略包括但不限于节点的资源可用性、Pod 的资源请求、节点的亲和性和反亲和性设置等。至于为什么没有Pod调度到k8s - master 节点，可能是污点和容忍度问题，在很多 Kubernetes 集群部署中，master 节点会被设置污点（Taints），以防止普通 Pod 被调度到该节点上。污点可以理解为节点的一种 “排斥属性”，只有具有相应容忍度（Tolerations）的 Pod 才能被调度到带有这些污点的节点上。

可以通过以下命令查看k8s - master节点的污点，若执行命令后显示类似“Taints: node - role.kubernetes.io/master:NoSchedule”这样的提示，说明 master 节点设置了不允许普通 Pod 调度的污点。

kubectl describe node k8s-master | grep Taints
kubectl describe node k8s-slave1 | grep Taints

可以看到确实有这样的提示，如果改为slave节点不会有这样的问题。

查看deployment状态
kubectl get deployments

master节点

slave1节点

slave2节点

master节点看上去没什么问题，但是slave节点都报错了。从报错内容分析，大概率是权限问题，在 Kubernetes 中，每个操作都需要经过授权，而从节点的节点用户（system:node组下的用户）默认没有权限访问 deployments 这类资源。权限是通过 Kubernetes 的基于角色的访问控制（RBAC）机制来管理的。

解决方案

  1. 创建ClusterRole配置文件：node-deployment-access.yaml
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:name: node-deployment-access
rules:- apiGroups: ["apps"]resources: ["deployments"]verbs: ["get", "list", "watch"]
  1. 创建ClusterRoleBinding配置文件：node-deployment-access-binding.yaml
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:name: node-deployment-access-binding
subjects:- kind: Groupname: system:nodesapiGroup: rbac.authorization.k8s.io
roleRef:kind: ClusterRolename: node-deployment-accessapiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  1. 上传到/opt/myyaml目录中

  1. 进入该目录
cd /opt/myyaml
  1. 执行kubectl apply命令
kubectl apply -f node-deployment-access.yaml
kubectl apply -f node-deployment-access-binding.yaml

  1. 在slave节点上重新执行kubectl get deployments命令，可以看到问题已解决。
kubectl get deployments

查看service状态

集群服务器分别执行以下命令

kubectl get services

集群节点访问service
  1. 获取k8s service的信息
kubectl get svc k8sservicedemo
  1. 集群内部访问服务，这里有2种方式可以访问。
# 方式一：在任意集群节点上通过任意一个节点的IP地址+31728端口访问
curl 192.168.12.136:31728/WeatherForecast
curl 192.168.12.137:31728/WeatherForecast
curl 192.168.12.138:31728/WeatherForecast# 方式二：在任意集群节点上通过10.1.254.123+8080端口访问
curl 10.1.254.123:8080/WeatherForecast

获取Service的Cluster-IP

通过节点 IP + NodePort 访问（在集群内节点执行）

通过 ClusterIP 访问

宿主机访问service
#加不加后面的/WeatherForecast都行，因为浏览器会自动处理重定向状态码
http://192.168.12.136:31728/WeatherForecast
http://192.168.12.137:31728/WeatherForecast
http://192.168.12.138:31728/WeatherForecast

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