Amazon弹性Kubernetes服务（EKS）的使用方法（1/3）
亚马逊 Elastic Kubernetes Service (EKS) 是什么？
Kubernetes（K8s）是一個容器管理平台。
容器是一種輕量級的虛擬化技術，用於高效且靈活地運行應用程序和服務。Kubernetes提供了有效管理這些容器的機制。
Kubernetes 提供了一系列的 API 用于管理运行多个容器的集群，提供了自动部署、扩展、负载均衡、网络路由等功能，使得应用程序可以实现高可用性和可扩展性，同时也可以提高运维效率。
在AWS中，我们以托管方式提供这些服务。
以下是该文本的中文翻译：
本次内容
优点
资源分类（工作负载、服务、配置、存储）
构建流程
1. 创建Amazon EKS服务角色
2. 创建EKS集群VPC
3. 创建EKS集群
4. 部署工作节点
kubectl get nodes
优点
1. 操作的简化
EKS完全托管Kubernetes，简化了集群的设置和管理，从而最小化了集群操作所需的时间和资源。
2. 可扩展性
EKS提供自动扩展/缩减Kubernetes集群的功能，从而确保应用程序的可用性即使在负载增加的情况下也能保持。
3. 高可用性
EKS可以在多个可用区部署Kubernetes集群以实现高可用性。即使一个可用区发生故障，应用程序仍可以在其他可用区运行，提高应用程序的可用性。
4. 安全性
EKS由AWS管理Kubernetes集群控制平面，因此可以共享安全责任。此外，EKS提供与IAM和VPC等AWS服务的集成，以增强应用程序的安全性。
5. 与AWS服务的集成
EKS支持与AWS的其他服务无缝集成。例如，可以使用AWS服务如Amazon EBS或Amazon S3来启动在Amazon EC2实例上运行的Kubernetes工作节点。
通过使用VPCE（VPC Endpoint），Amazon EKS集群内的Pod可以通过VPC Endpoint安全地访问其他AWS服务。当Pod访问AWS服务时，无需通过VPC的NAT网关或IGW（Internet Gateway），可以实现更安全、更快速的连接。
使用VPCE连接到AWS的RDS的示例。
创建用于RDS的VPCE。
aws ec2 create-vpc-endpoint --vpc-id <VPC_ID> --service-name com.amazonaws.<REGION>.rds --vpc-endpoint-type Interface --subnet-ids <SUBNET_ID> --security-group-ids <SECURITY_GROUP_ID>
使用VPC端点连接到RDS的Pod清单示例（MySQL）
此示例中，我们指定使用awsvpc网络模式。同时，在env部分中定义了连接到MySQL所需的连接信息。此外，在metadata部分的annotations中，我们指定了RDS VPC端点的ARN。这样，Pod就能自动识别所需的VPC端点，以连接到RDS。
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: my-pod
spec:
containers:
- name: my-container
image: nginx
ports:
- containerPort: 80
securityContext:
allowPrivilegeEscalation: false
capabilities:
drop:
- ALL
# awsvpcネットワークモードを指定し、VPCエンドポイントを利用する
networkMode: "awsvpc"
# RDSに接続するための環境変数を定義する
env:
- name: MYSQL_HOST
value: <RDSのエンドポイント>
- name: MYSQL_USER
value: <ユーザー名>
- name: MYSQL_PASSWORD
valueFrom:
secretKeyRef:
name: <シークレット名>
key: <パスワードのキー>
dnsPolicy: "ClusterFirst"
dnsConfig:
options:
- name: "ndots"
value: "2"
# VPCエンドポイントの参照
metadata:
annotations:
# RDSのVPCエンドポイントARN
"aws/vpc-endpoint-id": "vpce-0123456789abcdef0"
部署Pod。
kubectl apply -f <MANIFEST_FILE>
通过这个，Pod可以通过VPCE访问RDS。
在EKS（Elastic Kubernetes Service）中，可以自动缩放Pod。
实现Pod的自动缩放需要使用Kubernetes的Horizontal Pod Autoscaler（HPA）。HPA是Kubernetes资源之一，它可以监控CPU使用率、API对象的指标等，并在需要扩展时对Replication Controller或Deployment等Pod数量进行扩展。无法像DaemonSet这样无法进行缩放的物体不能成为HPA的目标。
除了水平Pod自动缩放器（HPA）外，还可以使用Kubernetes的垂直Pod自动缩放器（VPA）和自定义指标API。垂直Pod自动缩放器通过自动调整Pod的资源需求（CPU，内存）来优化Pod的性能。VPA会收集Pod的资源使用统计信息，并根据这些信息自动调整Pod的资源需求。
Custom Metrics API允许用户使用自定义定义的度量标准来自动调整Pod的规模。用户可以从支持的度量存储解决方案（如Prometheus或CloudWatch Metrics）收集自定义度量标准，并使用Custom Metrics API根据这些度量标准来调整Pod的规模。
资源分类（工作负载、服务、配置、存储）
◆工作负载
Kubernetes的工作负载是指用于运行应用程序的对象，包括Pod、ReplicaSet、Deployment、StatefulSet、DaemonSet等。这些对象定义了执行容器所需的资源。
◆服务
Kubernetes的服务是一种对象，为一系列Pod提供唯一的DNS名称和IP地址，通常可以允许从外部访问。服务可以在Pod动态创建和删除的环境中提供一致的访问目标。服务类型包括ClusterIP、NodePort、LoadBalancer和ExternalName。
◆设置
Kubernetes的设置是存储应用程序配置信息的对象，包括ConfigMap和Secret。ConfigMap是以键值对形式存储应用程序配置信息的对象，而Secret是存储加密机密信息的对象。
◆存储
Kubernetes的存储是用于容器持久化的对象。存储提供了持久化空间来存储数据。存储由两个对象组成，即持久卷（Persistent Volume，PV）和持久卷声明（Persistent Volume Claim，PVC）。通过使用StorageClass对象，可以简化动态创建持久卷的过程。
在Kubernetes中，有「集群网络」和「外部网络」两种类型。由于Kubernetes内部会构建一个与外部网络不同的网络，因此无法直接访问位于「集群网络」中的Pod。
在Kubernetes集群内部，根据每个节点被分配的IP地址，构建了集群网络。该网络用于节点上运行的Pod之间的通信。与此同时，外部网络指的是位于Kubernetes集群外部的网络，通常是指互联网。
集群网络被优化用于在集群中的Pod之间的通信，但对外部访问受限。这是因为集群网络使用的是仅分配给集群内节点和Pod的私有IP地址。要允许外部访问，需要使用Kubernetes的服务将Pod暴露在集群网络上。
建構的流程
这个步骤可以大致分为4个阶段。
1. 创建 Amazon EKS 服务角色
2. 创建 EKS 集群 VPC
3. 创建 EKS 集群
4. 部署工作节点
1. 创建 Amazon EKS 服务角色
创建用于EKS集群访问其他AWS资源的角色。
登录AWS管理控制台，转到IAM仪表板。
从左侧菜单栏中选择“角色”。
点击“创建角色”按钮。
选择“AWS服务”，然后选择“EKS”。
点击“下一步”。
在“权限”页面上，添加以下两个托管策略：
AmazonEKSServicePolicy
AmazonEKSClusterPolicy
点击“下一步”。
跳过“标签”页面，输入“角色名称”。
点击“创建角色”。
现在，EKS服务角色已创建。
此角色具有EKS集群访问其他AWS资源所需的权限。在创建EKS集群时，您可以使用此角色为集群授予权限。
创建一个EKS集群VPC。
创建EKS集群的VPC
1）登录AWS管理控制台，进入Amazon VPC仪表板。
从左侧菜单中选择“VPC”，点击“启动VPC向导”。
输入VPC的名称和CIDR块。CIDR块应包含EKS集群中要使用的Pod IP地址范围。
2) 用户可以选择创建公共子网和私有子网，或者使用现有的子网。您需要指定要在EKS集群中使用的子网。
如果EKS集群需要接入互联网，您可以选择创建一个互联网网关。
在EKS集群中，您需要选择创建路由表还是使用现有的路由表。您需要指定要在EKS集群中使用的路由表。
选择创建安全组或使用现有安全组。
您需要指定在EKS集群中使用的安全组。
创建 VPC 并完成向导。
通过创建VPC，您可以为EKS集群提供基础设施。通过正确配置VPC的子网、路由表和安全组等资源，您可以构建EKS集群所需的基础设施。
创建 EKS 集群
创建一个Amazon Elastic Kubernetes Service（EKS）集群。
登录AWS管理控制台，转到EKS仪表板。
点击”创建集群”。
在”集群配置”中，指定集群名称、区域和版本。
此外，选择要使用的VPC和子网，以及用于访问控制的IAM角色。
在”节点组配置”中，指定节点组名称、实例类型、AMI类型和要包含在节点组中的实例数量。
在”节点组详细信息”中，指定要在节点组中使用的安全组、角色和密钥对。
在”确认集群配置”中，确认要创建的集群和节点组的配置。
点击”创建”，创建集群。
创建EKS集群所需的时间取决于集群的规模、配置和区域等因素，但通常需要几分钟到约10分钟不等。
创建集群后，您可以使用kubectl等Kubernetes工具访问集群。另外，您还可以通过AWS管理控制台的EKS仪表板来查看集群的状态、日志和节点组的详细信息。
Amazon EKS提供了节点组的自动缩放、补丁管理、安全补丁应用、日志收集等功能。
4. 部署工作节点
在EKS EC2集群中部署工作节点。
创建所需的IAM角色。
工作节点需要三个IAM角色，分别是AmazonEKSWorkerNodePolicy、AmazonEC2ContainerRegistryReadOnly和AmazonEKS_CNI_Policy。
这些角色将提供EKS工作节点所需的AWS服务访问权限。
2）选择在工作节点上使用的亚马逊机器镜像（AMI）。
需要选择用于EKS节点的AMI。AWS提供了专用于EKS的优化AMI。
创建工作节点组。
◆创建安全组
创建一个用于工作节点组的安全组。安全组用于控制入站和出站流量。
例如，您可以使用以下AWS CLI命令创建安全组。
aws ec2 create-security-group --group-name my-security-group --description "My security group" --vpc-id <vpc-id>
◆创建启动模板
在工作节点组中创建要使用的启动模板。启动模板用于定义EC2实例的设置，您可以指定AMI、实例类型、用户数据等参数。
下面的示例是使用AWS CLI创建启动模板的命令。
aws ec2 create-launch-template --launch-template-name my-launch-template --version-description "My version" --instance-type t3.small --image-id ami-0xxxxxx
◆创建自动扩缩容组
最后，创建自动扩缩容组以管理工作节点组。自动扩缩容组将使用指定的启动模板来启动和管理EC2实例。
以下示例显示了使用AWS CLI创建自动扩缩容组的命令。
aws autoscaling create-auto-scaling-group --auto-scaling-group-name my-asg --launch-template "LaunchTemplateName=my-launch-template,Version=1" --min-size 2 --max-size 10 --desired-capacity 2 --vpc-zone-identifier <subnet-ids> --tags "Key=Name,Value=my-node-group,PropagateAtLaunch=true"
创建的工作节点组将自动注册到 EKS 集群中。
4). 更新kubelet的设置
创建kubelet-config-1.18.yaml文件。该文件用于定制kubelet的设置。
cat <<EOF > kubelet-config-1.18.yaml kind: KubeletConfiguration apiVersion: kubelet.config.k8s.io/v1beta1 cgroupDriver: systemd EOF
创建kubelet的ConfigMap。
kubectl create configmap kubelet-config-1.18 --from-file=kubelet-config-1.18.yaml
使用AWS CLI工具将节点组与EKS集群关联。
aws eks update-kubeconfig --name <cluster_name>
创建Node组的kubeconfig。
aws eks describe-cluster --name <cluster_name> --query "cluster.status.endpoint" --output text aws eks describe-cluster --name <cluster_name> --query "cluster.certificateAuthority.data" --output text | base64 -d > ca.crt aws eks update-kubeconfig --name <cluster_name> --kubeconfig aws-auth.yaml
使用以下命令编辑aws-auth ConfigMap以进行更新。
kubectl edit configmap aws-auth -n kube-system
在编辑的aws-auth ConfigMap中，添加节点组的ARN。
apiVersion: v1 data: mapRoles: | - rolearn: <worker_node_role_arn> username: system:node:{{EC2PrivateDNSName}} groups: - system:bootstrappers - system:nodes
6). 使用以下命令确认工作节点是否成功注册到EKS集群中。
kubectl get nodes
将显示已注册在集群中的节点列表。您可以确认每个节点的状态（Ready 等）以及资源使用情况等。
以下是执行命令时的输出示例。
$ kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
node-1 Ready <none> 1d v1.21.3
node-2 Ready <none> 1d v1.21.3
node-3 Ready <none> 1d v1.21.3
在这个例子中，我们可以看到一个集群中有三个节点：node-1、node-2、node-3，并且它们都处于 Ready 状态。
此外，我们还可以确认这些节点中没有分配任何特定的角色，并可以查看节点的运行时间（AGE）等信息。
亚马逊弹性Kubernetes服务（Amazon EKS）的使用方法（1/3）
https://qiita.com/kimuni-i/items/656ca4d314a8982e70cb
亚马逊弹性Kubernetes服务 (EKS) 的使用方法（2/3）
https://qiita.com/kimuni-i/items/06c70de226cf074d8b23
在中国使用亚马逊弹性容器服务（EKS）的方法（3/3）
https://qiita.com/kimuni-i/items/b2b3d07c2c76c95884a1
