Kubernetes (K8S) 地端伺服器建置實錄 – RedHat 篇

在當今的雲端時代,Kubernetes(簡稱 K8S)作為 Open source 的 container (容器) 編排平台,已經成為許多企業和開發者的首選。它為應用程式的部署、擴展和管理提供了一個強大且靈活的解決方案。
本篇文章將詳細介紹如何在地端 (On-premise, self-host) 伺服器上搭建 Kubernetes 環境,我們將介紹所有必要的步驟,包括環境設置、安裝必要的套件、建立節點與部署應用程式。這將是一個完整的實錄,讓讀者能夠透過這篇文章深入瞭解 K8S 的建置與運作。


為何會再次寫這篇文章?

後來發現 RedHat ( RHEL / RockyLinux ) 的指令跟 Ubuntu 有一些差異,
遇到的情況也略為不同,我覺得蠻值得再寫一次的。

當然,還是推薦使用 虛擬機 (Virtual machine, VM) 來建置,
你可以用你喜歡的虛擬機程式來架設,例如 VMWare Workstation, VirtualBox 都可以,我是使用 Promox VE 裡面的 VM 功能來完成。

如果有看過前一篇的話,這個方式安裝方式為 Bare-metal (裸金屬、裸機)的安裝方式。
這個也叫做 Vanilla Kubernetes (翻譯:單純的 Kubernetes 安裝)。

安裝地圖

Docker 跟 Kubernetes (K8S) 發展至今,百家爭鳴,門派也很多,
安裝部署方式也不盡相同,為了避免初學者混肴,
先幫你預先選好各種所需要的元件:

示範的作業系統

  • RockyLinux 9.2 對應到 RHEL (Redhat Enterprise Linux) 9.2

    服務們

  • kubelet

  • Container 運行環境 (Container Runtime):docker

  • cgroup drivers: 確認為 systemd (cgroup drivers v2)

  • CRI (Container Runtime Interface):使用 cri-dockerd

  • CNI (Container Network Interface):使用 Flannel

指令們

  • kubectl
  • kubeadm

這篇主要關注在如何架設 Kubernetes 叢集,
除此之外,你還需要一個配合的共用儲存空間,叢集都可以存取到的儲存空間(檔案伺服器)
可以用 TrueNAS 架設一個。

虛擬機硬體建置

這邊是我 虛擬機 (VM) 的硬體部分建置設定

  • 2 CPU
  • 4GB Ram
  • 8GB Disk 以上,建議 10GB 較穩定

註1:經過測試,不要用 Proxmox VE 裡的 LXC Container 功能架設,
會有非常多的問題,包含權限切不乾淨等。

註2:使用 Proxmox VE 預設參數會遇到 Kernel panic 問題,
進入虛擬機 Hardware > Processors 選項,將 Type 改為 host 就會正常。

到時候要建立三台 VM,一台 Control Node 跟二台 Worker Node ,這是最小叢集的配置。
可以先安裝一個母版,到時候用複製 VM 的方式來達成。

虛擬機作業系統 – RockyLinux

示範使用的 RedHat 版本為社群版的 RockyLinux 9.2
使用 minimal 最小安裝

安裝細節就不贅述。

<每台都做> 關掉 swap

這步驟不分角色,三台都要做

https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/install-kubeadm/

根據 kubeadm 的安裝文件,他有特別指示

MUST disable swap in order for the kubelet to work properly.

必須要關掉 swap 才能正確運作。

所以我們用以下步驟永久關閉 Swap

  1. 調整 vm.swappiness 的值為零
$ sudo sysctl -w vm.swappiness=0
  1. sed 指令找尋 swap 片段,並加上註解
$ sudo sed -i '/ swap /s/^/#/g' /etc/fstab
  1. 然後重新載入磁區
$ sudo mount -a

暫時關閉 swap 可以用 swapoff 指令

$ sudo swapoff -a

確認 swap

sysctl 的方式來列出目前 swppiness 設定值

$ sysctl vm.swappiness

可以用以下指令查看 swap

$ free

或者

$ cat /proc/swaps

應該要找不到 swap 才正確

<每台都做> 安裝 Docker

Docker 不分角色,三台都要裝

安裝文件:
https://docs.docker.com/engine/install/centos/
https://docs.docker.com/engine/install/rhel/

小弟整理的一鍵安裝指令
(科技發展迅速,整理的安裝文件有可能會過時,如果有更新版,請參考官方文件)

$ sudo yum install -y yum-utils && \
sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo && \
sudo yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin

(這個部分的指令跟 Ubuntu 不一樣)

修改 daemon.json 讓跳開預設網段
(如果沒有該檔案請自行新增之)

$ sudo vi /etc/docker/daemon.json

內容為

{
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "tag": "{{.Name}}",
    "max-size": "2m",
    "max-file": "2"
  }
}

設定預設開機啟動,並立即啟動

$ sudo systemctl enable --now docker

驗證 Docker

可用 systemctl 指令查看是否有正常執行

$ sudo systemctl status docker

看看是否有 Running

可以用 docker ps 查看目前所有運行中的 container

$ docker ps

是否能夠正常顯示列表,若是初次安裝,列表是空的很正常。

Docker 版本

留下當時截稿的 Docker 版本給大家參考

# docker version
Client: Docker Engine - Community
 Version:           24.0.6
 API version:       1.43
 Go version:        go1.20.7
 Git commit:        ed223bc
 Built:             Mon Sep  4 12:33:18 2023
 OS/Arch:           linux/amd64
 Context:           default

Server: Docker Engine - Community
 Engine:
  Version:          24.0.6
  API version:      1.43 (minimum version 1.12)
  Go version:       go1.20.7
  Git commit:       1a79695
  Built:            Mon Sep  4 12:31:49 2023
  OS/Arch:          linux/amd64
  Experimental:     false
 containerd:
  Version:          1.6.24
  GitCommit:        61f9fd88f79f081d64d6fa3bb1a0dc71ec870523
 runc:
  Version:          1.1.9
  GitCommit:        v1.1.9-0-gccaecfc
 docker-init:
  Version:          0.19.0
  GitCommit:        de40ad0

<每台都做> 安裝 kubeletkubeadmkubectl 三兄弟

安裝文件:
https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/install-kubeadm/

小弟整理的安裝指令

$ sudo setenforce 0 && \
sudo sed -i 's/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=permissive/' /etc/selinux/config && \
cat <<EOF | sudo tee /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.28/rpm/
enabled=1
gpgcheck=1
gpgkey=https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.28/rpm/repodata/repomd.xml.key
exclude=kubelet kubeadm kubectl cri-tools kubernetes-cni
EOF && \
sudo yum install -y kubelet kubeadm kubectl --disableexcludes=kubernetes && \
sudo systemctl enable --now kubelet

(科技發展迅速,整理的安裝文件有可能會過時,如果有更新版,請參考官方文件)

(這個部分跟 Ubuntu 不一樣)

目前安裝的版本是 kubelet v1.28.2

<每台都做> 手動編譯安裝 Container Runtime Interface (CRI) – cri-dockerd

這步驟不分角色,三台都要裝

https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/container-runtimes/

我們用 Docker Engine 推薦的 cri-dockerd

說明文件:
https://kubernetes.io/docs/tasks/administer-cluster/migrating-from-dockershim/migrate-dockershim-dockerd/#what-is-cri-dockerd

若是 RHEL 7.9 (CentOS 7-2009) 可以使用 cri-dockerd-0.3.6.20231018204925.877dc6a4-0.el7.x86_64.rpm若是 RHEL 8.8 (RockyLinux 8.8) 可以使用 cri-dockerd-0.3.6.20231018204925.877dc6a4-0.el8.x86_64.rpm
因為 RHEL 9.2 (RockyLinux 9.2) 沒有對應的 rpm 可以裝
所以用手動編譯的方式進行

以下是官方文件提供的步驟
https://github.com/mirantis/cri-dockerd#build-and-install

先安裝必要套件

$ sudo yum install -y make go

git clone 最新的版本

$ git clone https://github.com/Mirantis/cri-dockerd.git

編譯它 (compile)

$ cd cri-dockerd && \
make cri-dockerd

安裝

cd cri-dockerd && \
mkdir -p /usr/local/bin && \
install -o root -g root -m 0755 cri-dockerd /usr/local/bin/cri-dockerd && \
install packaging/systemd/* /etc/systemd/system && \
sed -i -e 's,/usr/bin/cri-dockerd,/usr/local/bin/cri-dockerd,' /etc/systemd/system/cri-docker.service && \

然後請 systemctl 重新載入 daemon
最後啟動服務

$ sudo systemctl daemon-reload && \
sudo systemctl enable --now cri-docker

驗證 cri-docker

可用 systemctl 指令確認是否有正常運行

$ sudo systemctl status cri-docker

確認有 Running

裝完就會有 unix:///var/run/cri-dockerd.sock

複製虛擬機 (VM)

這邊步驟就是將單純的將 虛擬機 (VM) 複製二份成三台,並全部啟動。
以下分別闡述複製完要做的事情

重新產生 Machine-id

用以下指令重新產生 Machine-id

$ sudo rm /etc/machine-id && \
sudo systemd-machine-id-setup

修改 Hostname (主機名稱)

$ sudo vi /etc/hostname

分別改成對應的主機名稱

重新設定 ssh,產生全新的 known-host

$ ssh-keygen -A

(這個部分的指令跟 Ubuntu 不一樣)

確認 Machine-id

sudo cat /sys/class/dmi/id/product_uuid

確認 Hostname

$ hostname

確認網卡 Mac address 位址

ip link

如果是有 DHCP 的話,可以用路由器 dhcp static lease (固定分配 IP)

然後可以用 dhclient 指令重新取 DHCP 的 IP

$ sudo dhclient -r

用 verbose 來看細節

$ sudo dhclient -v

註:RockyLinux 9.2 預設沒有安裝 dhclient 指令
需要另外用 yum 安裝

$ sudo yum install -y dhcp-client

<每台都做> 設定主機對應

叢集的三台機器做出來,還不知道彼此,
這邊用 /etc/hosts 檔案來讓主機們各自找到彼此

$ sudo vi /etc/hosts

根據每台主機的 IP 位址與主機名稱

192.168.1.100   k8s-ctrl
192.168.1.101   k8s-node1
192.168.1.102   k8s-node2

IP 位址在前,主機名稱在後,用 tab 分隔。

先整理好內容,再各自寫在每一台上面,每一台主機都會看到同一份資料。

確認 cgroup drivers 為 systemd

(這整個段落可以跳過,因為 cgroup drivers 預設已經是 systemd 了)

https://stackoverflow.com/questions/45708175/kubelet-failed-with-kubelet-cgroup-driver-cgroupfs-is-different-from-docker-c

直接講結論,目前最新使用的是 systemd (cgroup Version: 2)

查看 docker 的 cgroup

# docker info | grep -i cgroup

 Cgroup Driver: systemd
 Cgroup Version: 2
  cgroupns

查看 kubelet 的 cgroup

$ sudo cat /var/lib/kubelet/config.yaml | grep cgroup

cgroupDriver: systemd

可以確認是否為 systemd (cgroup Version: 2)

如果 docker 不為 systemd

可以在 daemon.json手動加上

$ sudo vi /etc/docker/daemon.json

這個段落

 "exec-opts": [
    "native.cgroupdriver=systemd"
  ],

重啟 docker

$ sudo systemctl restart docker

如果 kubelet 不為 systemd 就手動修改之

$ sudo vi /var/lib/kubelet/config.yaml

重啟 kubelet

$ sudo systemctl restart kubelet

<每台都做> 設定網路雜項值

根據文件:
https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/container-runtimes/#forwarding-ipv4-and-letting-iptables-see-bridged-traffic

這邊設定網路連線轉發 IPv4 位址並讓 iptables 查看橋接器的流量

用文件提供的指令操作,等等一句一句解釋:

$ cat <<EOF | sudo tee /etc/modules-load.d/k8s.conf
overlay
br_netfilter
EOF

請 Kubernetes (K8S) 引用載入 br_netfilteroverlay 二個核心模組

$ sudo modprobe overlay && \
sudo modprobe br_netfilter

啟用 br_netfilteroverlay 二個核心模組

$ cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-iptables  = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.ipv4.ip_forward                 = 1
EOF

設定轉發 IPv4 位址,讓 iptables 查看橋接器的流量

$ sudo sysctl --system

再不起重新啟動電腦情況下,套用設定值

檢查驗證

檢查 br_netfilteroverlay 二個核心模組有沒有被正確載入可以用以下二個指令

$ lsmod | grep br_netfilter
$ lsmod | grep overlay

檢查

  • net.bridge.bridge-nf-call-iptables
  • net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables
  • net.ipv4.ip_forward 

這幾個系統變數是否有設定為 1,可以用 sysctl 指令來檢查:

$ sysctl net.bridge.bridge-nf-call-iptables net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables net.ipv4.ip_forward

設定 Control plane node(控制平台) (舊名 Master node)

終於要來設定 Control plane (控制平台) 了,如果有其他教學看到 Master node 的話,
別擔心,指的是同一件事情。

利用 kubeadm init 指令來初始化,並代入這些參數:

$ sudo kubeadm init \
    --control-plane-endpoint=192.168.1.100 \
    --apiserver-advertise-address=192.168.1.100 \
    --node-name k8s-ctrl \
    --apiserver-bind-port=6443 \
    --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
    --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock

參數說明

  • control-plane-endpoint
    指明 Control plane (控制平台) 是哪個網址,這邊設定好目前這台 IP 位址即可,假設為 192.168.1.100
    (這設定值可省略)
  • apiserver-advertise-address
    指明 API server 的廣播地址,預設就是 Control plane (控制平台) IP 位址,假設為 192.168.1.100
    (這設定值可省略)
  • node-name
    指明 Control plane (控制平台) 的名字,這裡跟主機名稱一致即可。
  • apiserver-bind-port
    指明 Kubernetes API server 的連接埠 (port) 號,預設是 6443,可以依需求變更。
  • pod-network-cidr
    指明 pod 內部網路使用的網段,這邊因為配合 Flannel CNI,請保留 10.244.0.0/16 請不要修改
  • cri-socket
    指明使用的 CRI 使用 unix:///var/run/cri-dockerd.sock 這設定值 請不要修改

記錄一下運作的樣子

# kubeadm init \
    --control-plane-endpoint=192.168.1.100 \
    --apiserver-advertise-address=192.168.1.100 \
    --node-name k8s-ctrl \
    --apiserver-bind-port=6443 \
    --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
    --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock

[[init] Using Kubernetes version: v1.28.2
[preflight] Running pre-flight checks
        [WARNING Firewalld]: firewalld is active, please ensure ports [6443 10250] are open or your cluster may not function correctly
        [WARNING Service-Kubelet]: kubelet service is not enabled, please run 'systemctl enable kubelet.service'
[preflight] Pulling images required for setting up a Kubernetes cluster
[preflight] This might take a minute or two, depending on the speed of your internet connection
[preflight] You can also perform this action in beforehand using 'kubeadm config images pull'
W1019 08:18:09.599064    3875 checks.go:835] detected that the sandbox image "registry.k8s.io/pause:3.6" of the container runtime is inconsistent with that used by kubeadm. It is recommended that using "registry.k8s.io/pause:3.9" as the CRI sandbox image.
[certs] Using certificateDir folder "/etc/kubernetes/pki"
[certs] Generating "ca" certificate and key
[certs] Generating "apiserver" certificate and key
[certs] apiserver serving cert is signed for DNS names [kubernetes kubernetes.default kubernetes.default.svc kubernetes.default.svc.cluster.local rk8-ctrl] and IPs [10.96.0.1 192.168.1.100]
[certs] Generating "apiserver-kubelet-client" certificate and key
[certs] Generating "front-proxy-ca" certificate and key
[certs] Generating "front-proxy-client" certificate and key
[certs] Generating "etcd/ca" certificate and key
[certs] Generating "etcd/server" certificate and key
[certs] etcd/server serving cert is signed for DNS names [localhost rk8-ctrl] and IPs [192.168.1.100 127.0.0.1 ::1]
[certs] Generating "etcd/peer" certificate and key
[certs] etcd/peer serving cert is signed for DNS names [localhost rk8-ctrl] and IPs [192.168.1.100 127.0.0.1 ::1]
[certs] Generating "etcd/healthcheck-client" certificate and key
[certs] Generating "apiserver-etcd-client" certificate and key
[certs] Generating "sa" key and public key
[kubeconfig] Using kubeconfig folder "/etc/kubernetes"
[kubeconfig] Writing "admin.conf" kubeconfig file
[kubeconfig] Writing "kubelet.conf" kubeconfig file
[kubeconfig] Writing "controller-manager.conf" kubeconfig file
[kubeconfig] Writing "scheduler.conf" kubeconfig file
[etcd] Creating static Pod manifest for local etcd in "/etc/kubernetes/manifests"
[control-plane] Using manifest folder "/etc/kubernetes/manifests"
[control-plane] Creating static Pod manifest for "kube-apiserver"
[control-plane] Creating static Pod manifest for "kube-controller-manager"
[control-plane] Creating static Pod manifest for "kube-scheduler"
[kubelet-start] Writing kubelet environment file with flags to file "/var/lib/kubelet/kubeadm-flags.env"
[kubelet-start] Writing kubelet configuration to file "/var/lib/kubelet/config.yaml"
[kubelet-start] Starting the kubelet
[wait-control-plane] Waiting for the kubelet to boot up the control plane as static Pods from directory "/etc/kubernetes/manifests". This can take up to 4m0s
[apiclient] All control plane components are healthy after 6.504831 seconds
[upload-config] Storing the configuration used in ConfigMap "kubeadm-config" in the "kube-system" Namespace
[kubelet] Creating a ConfigMap "kubelet-config" in namespace kube-system with the configuration for the kubelets in the cluster
[upload-certs] Skipping phase. Please see --upload-certs
[mark-control-plane] Marking the node rk8-ctrl as control-plane by adding the labels: [node-role.kubernetes.io/control-plane node.kubernetes.io/exclude-from-external-load-balancers]
[mark-control-plane] Marking the node rk8-ctrl as control-plane by adding the taints [node-role.kubernetes.io/control-plane:NoSchedule]
[bootstrap-token] Using token: ktwf96.9mhdqldhpu3ema54
[bootstrap-token] Configuring bootstrap tokens, cluster-info ConfigMap, RBAC Roles
[bootstrap-token] Configured RBAC rules to allow Node Bootstrap tokens to get nodes
[bootstrap-token] Configured RBAC rules to allow Node Bootstrap tokens to post CSRs in order for nodes to get long term certificate credentials
[bootstrap-token] Configured RBAC rules to allow the csrapprover controller automatically approve CSRs from a Node Bootstrap Token
[bootstrap-token] Configured RBAC rules to allow certificate rotation for all node client certificates in the cluster
[bootstrap-token] Creating the "cluster-info" ConfigMap in the "kube-public" namespace
[kubelet-finalize] Updating "/etc/kubernetes/kubelet.conf" to point to a rotatable kubelet client certificate and key
[addons] Applied essential addon: CoreDNS
[addons] Applied essential addon: kube-proxy

Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!

To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:

  mkdir -p $HOME/.kube
  sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
  sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

Alternatively, if you are the root user, you can run:

  export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf

You should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:
  https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/

You can now join any number of control-plane nodes by copying certificate authorities
and service account keys on each node and then running the following as root:

  kubeadm join 192.168.1.100:6443 --token cxxxxs.c4xxxxxxxxxxxxd0 \
        --discovery-token-ca-cert-hash sha256:103d7xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx5b1b6 \
        --control-plane

Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:

kubeadm join 192.168.1.100:6443 --token cxxxxs.c4xxxxxxxxxxxxd0 \
        --discovery-token-ca-cert-hash sha256:103d7xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx5b1b6

開立防火牆 (TCP 6443, TCP 10250)

你會注意到這次有一些警告需要處理

警告訊息: firewalld 有啟動,請記得開 6443, 10250 連接埠 (port)

[WARNING Firewalld]: firewalld is active, please ensure ports [6443 10250] are open or your cluster may not function correctly

我們就來做開防火牆這件事情

$ sudo firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=6443/tcp && \
sudo firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=10250/tcp

如果前述 Kubernetes API server 的連接埠 (port) 號有修改的話(也就是 --apiserver-bind-port 參數),
這邊也要同步修改。

記得重新載入它

sudo firewall-cmd --reload

確認防火牆

sudo firewall-cmd --list-all-zones

執行 kubelet 服務

有收到一個警告消息:kubelet 服務沒有啟動

[WARNING Service-Kubelet]: kubelet service is not enabled, please run 'systemctl enable kubelet.service'

執行它即可消除

$ sudo systemctl enable kubelet.service && \
sudo systemctl start kubelet.service

設定 kubectrl 連結

如果沒意外的話,完成之後會看到

Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!

別太高興,設定還沒完,先把 kubeadm join 語句先存起來備用

kubeadm join 192.168.1.100:6443 --token cxxxxs.c4xxxxxxxxxxxxd0 \
        --discovery-token-ca-cert-hash sha256:103d7xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx5b1b6

然後依照步驟,
若是 root 使用者,

.bash_profile 或者 .zsh_profile 設定環境變數

export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf

若是一般使用者,請依照指令依序設定

$ mkdir -p $HOME/.kube
$ sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
$ sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

註:加入 token 是有期限的,如果隔太久沒有整個步驟做完,
或者忘記了、被洗掉了,可以用指令重新生成加入指令

$ kubeadm token create --print-join-command

<Control plane 做> 安裝 Helm 套件管理程式

Helm 是 Kubernetes (k8s) 所使用的套件管理程式,
類似 apt-get 可以方便我們安裝元件,免去一點設定的雷

Helm 只要裝在 Control plane (舊名 Master node) 就可以了

安裝文件
https://helm.sh/docs/intro/install/

從執行檔直接複製

$ wget https://get.helm.sh/helm-v3.13.1-linux-amd64.tar.gz
tar zxvf helm-v3.13.1-linux-amd64.tar.gz
cp linux-amd64/helm /usr/local/bin/helm

(科技發展迅速,整理的安裝文件有可能會過時,如果有更新版,請參考官方文件)

也可從 Script 安裝

curl -fsSL -o get_helm.sh https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/main/scripts/get-helm-3 && \
chmod 700 get_helm.sh && \
./get_helm.sh

(科技發展迅速,整理的安裝文件有可能會過時,如果有更新版,請參考官方文件)

二者效果相同,擇一安裝即可。

<Control plane 做> 安裝 Flannel CNI

https://github.com/flannel-io/flannel

使用 Helm 安裝 Flannel,將之安裝在 kube-flannel 的 namespace,可用小弟整理之一鍵安裝指令

Flannel 只要在 Control plane (舊名 Master node) 上面下指令,就會部署到整個叢集。

可以使用以下整理之指令一鍵安裝

$ kubectl create ns kube-flannel && \
kubectl label --overwrite ns kube-flannel pod-security.kubernetes.io/enforce=privileged && \
helm repo add flannel https://flannel-io.github.io/flannel/ && \
helm install flannel --set podCidr="10.244.0.0/16" --namespace kube-flannel flannel/flannel

(科技發展迅速,整理的安裝文件有可能會過時,如果有更新版,請參考官方文件)

指令意思大致為:

  1. 建立一個 namespace (命名空間)名叫 kube-flannel
  2. 給定 kube-flannel 特權的權限
  3. 加入 repo 網址
  4. 用 helm 安裝 Flannel

設定 Worker node

這下終於可以設定 Worker node 了

還記得剛剛留下來的指令

kubeadm join 192.168.1.100:6443 --token cxxxxs.c4xxxxxxxxxxxxd0 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:103d7xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx5b1b6

什麼?忘記了?

可以用指令重新生成加入指令

$ kubeadm token create --print-join-command

出現 kubeadm join 指令之後,加上指明 cri-socket 就可以執行了

意指加上這行

--cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock

變成這樣

$ sudo kubeadm join 192.168.1.100:6443 
    --token cxxxxs.c4xxxxxxxxxxxxd0 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:103d7xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx5b1b6 \
    --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock

記錄一下運作情形

$ kubeadm join 192.168.1.100:6443 
    --token cxxxxs.c4xxxxxxxxxxxxd0 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:103d7xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx5b1b6 \
    --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock

[preflight] Running pre-flight checks
[preflight] Reading configuration from the cluster...
[preflight] FYI: You can look at this config file with 'kubectl -n kube-system get cm kubeadm-config -o yaml'
[kubelet-start] Writing kubelet configuration to file "/var/lib/kubelet/config.yaml"
[kubelet-start] Writing kubelet environment file with flags to file "/var/lib/kubelet/kubeadm-flags.env"
[kubelet-start] Starting the kubelet
[kubelet-start] Waiting for the kubelet to perform the TLS Bootstrap...

This node has joined the cluster:
* Certificate signing request was sent to apiserver and a response was received.
* The Kubelet was informed of the new secure connection details.

Run 'kubectl get nodes' on the control-plane to see this node join the cluster.

這樣就加入叢集了

Troubleshoting

若你看到

[preflight] Running pre-flight checks

然後卡住的話,可以加上 -v=5 得到更 verbose 的內容

$ kubeadm join 192.168.1.100:6443 
    --token cxxxxs.c4xxxxxxxxxxxxd0 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:103d7xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx5b1b6 \
    --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock -v=5

I1019 08:29:40.569229    2362 join.go:412] [preflight] found NodeName empty; using OS hostname as NodeName
[preflight] Running pre-flight checks
I1019 08:29:40.569740    2362 preflight.go:93] [preflight] Running general checks
I1019 08:29:40.569938    2362 checks.go:280] validating the existence of file /etc/kubernetes/kubelet.conf
I1019 08:29:40.570190    2362 checks.go:280] validating the existence of file /etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf
I1019 08:29:40.570330    2362 checks.go:104] validating the container runtime
I1019 08:29:40.628420    2362 checks.go:639] validating whether swap is enabled or not
I1019 08:29:40.628538    2362 checks.go:370] validating the presence of executable crictl
I1019 08:29:40.628603    2362 checks.go:370] validating the presence of executable conntrack
I1019 08:29:40.628770    2362 checks.go:370] validating the presence of executable ip
I1019 08:29:40.628809    2362 checks.go:370] validating the presence of executable iptables
I1019 08:29:40.628865    2362 checks.go:370] validating the presence of executable mount
I1019 08:29:40.628925    2362 checks.go:370] validating the presence of executable nsenter
I1019 08:29:40.628980    2362 checks.go:370] validating the presence of executable ebtables
I1019 08:29:40.629025    2362 checks.go:370] validating the presence of executable ethtool
I1019 08:29:40.629060    2362 checks.go:370] validating the presence of executable socat
I1019 08:29:40.629099    2362 checks.go:370] validating the presence of executable tc
I1019 08:29:40.629150    2362 checks.go:370] validating the presence of executable touch
I1019 08:29:40.629212    2362 checks.go:516] running all checks
I1019 08:29:40.639498    2362 checks.go:401] checking whether the given node name is valid and reachable using net.LookupHost
I1019 08:29:40.639703    2362 checks.go:605] validating kubelet version
I1019 08:29:40.704380    2362 checks.go:130] validating if the "kubelet" service is enabled and active
I1019 08:29:40.721619    2362 checks.go:203] validating availability of port 10250
I1019 08:29:40.722091    2362 checks.go:280] validating the existence of file /etc/kubernetes/pki/ca.crt
I1019 08:29:40.722136    2362 checks.go:430] validating if the connectivity type is via proxy or direct
I1019 08:29:40.722196    2362 checks.go:329] validating the contents of file /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-iptables
I1019 08:29:40.722316    2362 checks.go:329] validating the contents of file /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
I1019 08:29:40.722358    2362 join.go:529] [preflight] Discovering cluster-info
I1019 08:29:40.722412    2362 token.go:80] [discovery] Created cluster-info discovery client, requesting info from "192.168.1.100:6443"
I1019 08:29:40.723841    2362 token.go:217] [discovery] Failed to request cluster-info, will try again: Get "https://192.168.1.100:6443/api/v1/namespaces/kube-public/configmaps/cluster-info?timeout=10s": dial tcp 192.168.1.100:6443: connect: no route to host

你會看到類似問題字眼

[discovery] Failed to request cluster-info, will try again: Get "https://192.168.1.100:6443/api/v1/namespaces/kube-public/configmaps/cluster-info?timeout=10s": dial tcp 192.168.1.100:6443: connect: no route to host

就是找不到 192.168.1.100:6443,除了 ping 會通之外,可能檢查防火牆有沒有正確開啟。

重設整個叢集

如果整個叢集有其他問題,做爛了,可以用以下方法重新設定

進到每一台 node 裡面,利用 kubeadm reset 重置,記得代入 cri-socket

如下:

$ kubeadm reset -f --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock

記錄一下運作情形

$ kubeadm reset -f --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock

[preflight] Running pre-flight checks
W1019 08:24:38.813576    2256 removeetcdmember.go:106] [reset] No kubeadm config, using etcd pod spec to get data directory
[reset] Deleted contents of the etcd data directory: /var/lib/etcd
[reset] Stopping the kubelet service
[reset] Unmounting mounted directories in "/var/lib/kubelet"
[reset] Deleting contents of directories: [/etc/kubernetes/manifests /var/lib/kubelet /etc/kubernetes/pki]
[reset] Deleting files: [/etc/kubernetes/admin.conf /etc/kubernetes/kubelet.conf /etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf /etc/kubernetes/controller-manager.conf /etc/kubernetes/scheduler.conf]

The reset process does not clean CNI configuration. To do so, you must remove /etc/cni/net.d

The reset process does not reset or clean up iptables rules or IPVS tables.
If you wish to reset iptables, you must do so manually by using the "iptables" command.

If your cluster was setup to utilize IPVS, run ipvsadm --clear (or similar)
to reset your system's IPVS tables.

The reset process does not clean your kubeconfig files and you must remove them manually.
Please, check the contents of the $HOME/.kube/config file.

它會提示你,有些防火牆規則並不會完全刪掉

可以刪掉 cni 資料夾來重置

$ rm -rf /etc/cni/net.d

對應文件:
https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm-reset/

<Control plane 做> 測試檢查叢集

測試 Kubernetes 是否正常運作,
在 Control plane (控制平台) 裡可以用二個指令觀察一下:

取得所有的 Pods

kubectl get pods 指令取得 Pod,加上 -A 代表包含所有 namespace (命名空間)

以下指令就是取得所有的 Pods

$ kubectl get pods -A

取得所有的 pods

$ kubectl get pods -A

NAMESPACE      NAME                               READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kube-flannel   kube-flannel-ds-8rtvc              1/1     Running   0          30s
kube-flannel   kube-flannel-ds-9w2vw              1/1     Running   0          30s
kube-flannel   kube-flannel-ds-jdndp              1/1     Running   0          30s
kube-system    coredns-5d78c9869d-df989           1/1     Running   0          4m20s
kube-system    coredns-5d78c9869d-s8ftg           1/1     Running   0          4m19s
kube-system    etcd-k8s-ctrl                      1/1     Running   0          4m35s
kube-system    kube-apiserver-k8s-ctrl            1/1     Running   0          4m33s
kube-system    kube-controller-manager-k8s-ctrl   1/1     Running   0          4m35s
kube-system    kube-proxy-2qrjj                   1/1     Running   0          4m19s
kube-system    kube-proxy-bpk94                   1/1     Running   0          3m51s
kube-system    kube-proxy-mgrjn                   1/1     Running   0          3m57s
kube-system    kube-scheduler-k8s-ctrl            1/1     Running   0          4m36s

你應該要看到:

  • kube-flannel 的若干個 Pod 為 Running
    (若是 Pending 或者 CrashLoopBackOff 可能要除錯)
  • kube-system (k8s 核心元件) 的二個 coredns 的 Pod 為 Running
    (若是 Pending 或者 CrashLoopBackOff 可能要除錯)
  • kube-system (k8s 核心元件) 的 etcdRunning
  • kube-system (k8s 核心元件) 的 kube-controller-manager 的 Pod 為 Running
  • kube-system (k8s 核心元件) 的 kube-apiserver 的 Pod 為 Running
  • kube-system (k8s 核心元件) 的 kube-scheduler 的 Pod 為 Running
  • kube-system (k8s 核心元件) 的若干個 kube-proxy 的 Pod 為 Running

當然,放在 kube-system 裡面的 Pod 屬於系統保留的,請勿更動修改。

取得所有 nodes (主機節點)

你可以用 kubectl get nodes -A 指令來取得所有運作的 nodes

$ kubectl get nodes -A

NAME        STATUS   ROLES           AGE     VERSION
k8s-ctrl    Ready    control-plane   4m40s   v1.27.1
k8s-node1   Ready    <none>          3m59s   v1.27.1
k8s-node2   Ready    <none>          3m53s   v1.27.1

你應該要看到你的叢集,三台都是 Ready

Trobleshoting

若你可能看到這樣的錯誤

# kubectl get node -A

E1019 08:31:28.269393    5101 memcache.go:265] couldn't get current server API group list: Get "http://localhost:8080/api?timeout=32s": dial tcp [::1]:8080: connect: connection refused
E1019 08:31:28.270061    5101 memcache.go:265] couldn't get current server API group list: Get "http://localhost:8080/api?timeout=32s": dial tcp [::1]:8080: connect: connection refused
E1019 08:31:28.271897    5101 memcache.go:265] couldn't get current server API group list: Get "http://localhost:8080/api?timeout=32s": dial tcp [::1]:8080: connect: connection refused
E1019 08:31:28.272478    5101 memcache.go:265] couldn't get current server API group list: Get "http://localhost:8080/api?timeout=32s": dial tcp [::1]:8080: connect: connection refused
E1019 08:31:28.273617    5101 memcache.go:265] couldn't get current server API group list: Get "http://localhost:8080/api?timeout=32s": dial tcp [::1]:8080: connect: connection refused
The connection to the server localhost:8080 was refused - did you specify the right host or port?

有可能是

  1. 真的連不上,檢查防火牆 control panel 有沒有開
  2. 沒有設定好 kubectl 連線 config
  3. kubelet 沒有正確啟動

可以用以下指令查看每台 kubelet 的細節 log

journalctl -f -u kubelet

最後貼一下所有看得到的 images

control panel

# docker image ls
REPOSITORY                                TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
flannel/flannel                           v0.22.3   e23f7ca36333   4 weeks ago     70.2MB
registry.k8s.io/kube-apiserver            v1.28.2   cdcab12b2dd1   5 weeks ago     126MB
registry.k8s.io/kube-controller-manager   v1.28.2   55f13c92defb   5 weeks ago     122MB
registry.k8s.io/kube-proxy                v1.28.2   c120fed2beb8   5 weeks ago     73.1MB
registry.k8s.io/kube-scheduler            v1.28.2   7a5d9d67a13f   5 weeks ago     60.1MB
flannel/flannel-cni-plugin                v1.2.0    a55d1bad692b   2 months ago    8.04MB
registry.k8s.io/etcd                      3.5.9-0   73deb9a3f702   5 months ago    294MB
registry.k8s.io/coredns/coredns           v1.10.1   ead0a4a53df8   8 months ago    53.6MB
registry.k8s.io/pause                     3.9       e6f181688397   12 months ago   744kB
registry.k8s.io/pause                     3.6       6270bb605e12   2 years ago     683kB

worker node

# docker image ls
REPOSITORY                   TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
flannel/flannel              v0.22.3   e23f7ca36333   4 weeks ago    70.2MB
registry.k8s.io/kube-proxy   v1.28.2   c120fed2beb8   5 weeks ago    73.1MB
flannel/flannel-cni-plugin   v1.2.0    a55d1bad692b   2 months ago   8.04MB
registry.k8s.io/pause        3.6       6270bb605e12   2 years ago    683kB

先預祝大家設定順利!

參考資料

https://blog.gtwang.org/linux/centos-7-firewalld-command-setup-tutorial/
https://forum.proxmox.com/threads/kernel-panic-when-creating-vms-centos-9-stream-iso.104656/page-2#post-485684
https://forum.proxmox.com/threads/solved-kernel-panic-on-install-rocky-linux.119841/

5 分鐘快速上手 Linux tmux 終端機分割畫面指令

用 Terminal 在多視窗切換,不免俗的提到 screen 指令,
因為 screen 指令在 Red Hat RHEL 中把它 deprecated 掉了
所以改學一下 tmux 指令,如果學過 screen 指令的話,可以 5 分鐘快速上手
但可能要背一下指令,因為指令 操作 & 快捷鍵 略為不同

tmux 它比 screen 更強,值得一學

安裝

這邊分成五個系統講

Red hat 系列的 Linux (RHEL / Rocky Linux) 使用 yum 指令

$ yum install -y tmux

Debian / Ubuntu 系列的 Linux 使用 apt 指令

$ apt install -y tmux

Alpine Linux 用對應的 apk 指令

$ apk add -y tmux

最後 macOS 使用 homebrew 來裝

$ brew install -y tmux

如果你要極致一點,連在 Android 裡面的 Termux app 也要用的話

$ pkg install -y tmux

基本操作

打入 tmux 之後
底下會出現一個綠色的 bar 就成功進入指令了

tmux 的起頭快捷鍵都是 ctrl + b,等等會慢慢介紹

分割視窗

水平分割視窗

ctrl + b + %

(百分比符號 % 有 shift 記得要按)

垂直分割視窗

ctrl + b + "

(雙引號 " 有 shift 記得要按)

然後分割視窗了之後用

ctrl + b + 方向鍵

可以自由切換各個正在使用的視窗

detach (暫時卸離) / attach (重新接回)

detach / attach 這個我不知道中文叫什麼
暫且翻譯成 detach (暫時卸離) 跟 attach (重新接回) 好了

ctrl + b + d

就會把整組視窗 detach
暫時卸離,暫丟在背景,綠色 bar 消失

再次打 tmux 指令之後,你會發現又起了一個新的 session
你可以打點東西區分其不同

再次按 ctrl + b + d

detach 暫丟在背景

(如果是使用 screen 指令的朋友,它的作用跟 ctrl + a + d 是一樣的)

這時背景有二個 session

tmux ls 指令查看所有 session

$ tmux ls

(如果是使用 screen 指令的朋友,它的作用跟 screen -r 是一樣的)

用以下指令接回第一個 session

$ tmux attach-session -t 0

指令太長不好打,通常會縮寫變成

tmux a -t 0  

數字請自行變通,
接回第二個 session 就是 tmux a -t 1 以此類推

(如果是使用 screen 指令的朋友,它的作用跟 screen -r 數字 是一樣的)

關閉當前視窗 (window) 或 面板 (pane)

最後關閉當前的視窗 (window) / 面板 (pane)
可以用萬用的快捷鍵

ctrl + d

或者 exit 指令

$ exit

離開或者登出

基礎就這樣子,如果想要更華麗更完整的點的話可以繼續看

其他補充

tmux 它其實有 session / window / pane 的概念

tmux 剛執行的時候會建立一個 session,建立一個 window
執行分割畫面之後,變成一個 window 二個 pane

你可以用

ctrl + b + w

打開視窗預覽頁,切來切去

其他可以參考 tmux 的 cheat sheet 有更完整的用法

參考資料

用 OpenWRT 設定 VLAN 進行網路隔離 – 以 ASUS RT-AC58U 為例

在當今的數位時代,設定一個安全且專屬的家用網路變得越來越重要。透過使用開源軟體 OpenWRT,我們可以輕鬆地為家中的網路設備建立專屬的虛擬局域網(VLAN),以提供更高程度的安全性與隔離性。

在本篇文章中,我們將透過一個實作範例,詳細介紹如何設定 OpenWRT,將一台路由器切割成兩個 VLAN 區域,並讓這兩個區域互不影響。每個 VLAN 區域都會分到不同的 IP 網段,而且皆有對應的 Wifi 無線網路(2.4G 和 5G)可供使用。最後,我們也會確保每一個 VLAN 區域都能夠對外上網。

這篇文章適合具有基礎網路知識,且對於設定 VLAN 有興趣的讀者。我們將會帶領你逐步了解 VLAN 的基本概念,並實際操作如何在 OpenWRT 中進行設定。

我們用一些筆者自身有用過的機種來做設定範例,詳細探討其中設定值的差異,供大家學習。希望透過本篇文章,你可以瞭解如何透過 OpenWRT 來打造一個安全、專屬的家用網路環境。

那麼,就讓我們開始吧!


設定 VLAN 進行網路隔離 系列文:


範例環境說明

假設你的對外網路有一個光世代的盒子(小烏龜),
你透過 DHCP 配發 IP 的方式來上網

我們把一台路由器分成二個 VLAN 區域:

  • VLAN100 網段 192.168.10.0/24
  • VLAN200 網段 192.168.20.0/24

接孔對應:

  • 指定第一埠為 VLAN100
  • 指定第二埠為 VLAN200

示意圖如下

等效網路拓墣如下

等於是你在小烏龜這邊裝了一台 Switch,
底下各裝一台 Wifi Router 路由器,各自設定獨立的 IP 位址與網段,
實現完全隔離的網路。

而我們全部都在一台路由器就完成了這件事情,
一般的家用路由器沒辦法做到這樣的功能,
但 OpenWRT 可以,這也是它厲害的地方。

我們把範例情境做複雜一點,
假設我們家用區域很大,是個三層樓透天厝,ADSL 主線在一樓,
想要二樓與三樓都延伸以上雙 VLAN 的情境。要怎麼做?

  • 指定第四埠為 VLAN100VLAN200 的 trunk port
  • 多新增一台設定類似的路由器,我們暫稱它為子機
  • 多拉一條網路線,來連接母機與子機

示意圖變成如下:

等效網路拓墣如下

原本我們應該需要二台路由器、二條網路線、二台 Switch hub 來延伸這個完全隔離的網路,歸功於 VLAN 與 trunk port 的功能,我們使用二台路由器,一條網路線就可以做到一樣的事情了。


我們用華碩 ASUS RT-AC58U 來實作這個範例,
有因為硬體特性與原廠驅動設計問題,而步驟有一點點不同,
尤其這台較特別,需要另外說說

這次使用的版本為 OpenWrt 22.03.5 20134-515225c1e 供參考。

設定步驟

Step0. 觀察原有設定值

在開始設定之前,我們先觀察一下原有路由器的設定值,
據經驗,這部分不同機器還是會有些微差異,也記錄一下。

RT-AC58U 原有的設定值是這樣子

Network > Interface 頁面,Interfaces 頁籤

Network > Interface 頁面,Devices 頁籤

Network > Switch 的頁面

Network > Wireless 頁面

快速整理一下:

  • 有 Network > Switch 的頁面
  • 只有 eth1, eth2 二個 eth
  • 有一個 Bridge 介面
    • 預設綁定 VLAN 1 給 LAN 使用
    • 預設綁定 VLAN 2 給 WAN 使用
      (這段網頁管理介面沒有顯示,預設是隱藏的,這也是這台特別之處)

Step1. 修改原有 bridge 介面

到 Network > Switch 頁面

設定 VLAN ID,剛剛有提到這台 VLAN 2 是保留給 wan 使用的,而且它 預設在網頁管理介面是隱藏的
這部分我們等一下再來處理

VLAN ID CPU (eth0) LAN 1 LAN 2 LAN 3 LAN 4
100 t u off u t
200 t off u off t

到這邊只能按下「Save」存檔,不可按 Save & Apply,不然 會直接斷線!
然後到 Network > Interfaces 頁面,選擇預設的 lan 裝置

General Settings 部分

  • Protocol: Static address
  • IPv4 address: 192.168.10.1 (Edit)
  • IPv4 netmask: 255.255.255.0
  • Device: Switch VLAN: "eth0.100"

記得將 Device 調整為 Software VLAN: "eth0.100"
不然會整個連管理介面都連不上。

按 Save and Apply 套用設定

因為有修改路由器 IP,這個時候要更換瀏覽的網址。
http://192.168.1.1/ 要換成 http://192.168.10.1/ 然後重新登入。

Step 3. 設定第二個 VLAN

我們在 Network > Interfaces 的頁面中

按「Add New Interface…」按鈕,新增第二個介面

  • Name: lan200
  • Protocol: Static address
  • Device: Software VLAN: "eth0.200"

然後接續設定設定值

General Settings 區域

  • Protocol: Static address
  • IPv4 address: 192.168.20.1
  • IPv4 netmask: 255.255.255.0
  • Device: Switch VLAN: "eth0.200"

到 DHCP Server 頁籤,設定 DHCP 伺服器
(只有主要的那台路由器需要開,其他台必須關掉此設定值)

原本會顯示 No DHCP Server configured for this interface

按「Set up DHCP Server」按鈕啟動 DHCP 伺服器

DHCP Server > General Setup

  • Start: 2
  • Limit: 254

這邊設定的是 DHCP 伺服器發放 IP 位址的開始與結束區段,依需求修改
預設給 100 – 150,它可以是 2 – 254

Step4. 防火牆設定

(主要那台路由器需要設定,子機可以不用設定)

到 Network > Firewall 頁面

來到 Firewall – Zone Settings 頁面, General Settings 頁籤

依樣畫葫蘆,按 Add 新增一個區域

  • Name: lan200 (名字可以自己取)

  • Input: accept

  • Output: accept

  • Forward: accept

  • Covered networks: lan200 (Switch VLAN: "eth0.200")

Covered networks 為應用網路區域,這邊選擇前面設定的 lan200

  • Allow forward to destination zones:
    wanwan (Ethernet Adapter: "eth1") wan6 (Ethernet Adapter: "eth1")

轉送 (forward) 區域,這邊選擇 wan, wan6 即可。

第二個 VLAN 能不能正確上網就看這個設定了。

設定 Wi-Fi

這邊設定 Wi-Fi 步驟就相對簡單

這台它有二個頻段 2.4GHz 與 5GHz

分別設定為

  • SSID: OpenWRT_lan100

  • 設定您的密碼

  • 對應 VLAN100

  • SSID: OpenWRT_lan200

  • 設定您的密碼

  • 對應 VLAN200

  • SSID: OpenWRT_lan100_5G

  • 設定您的密碼

  • 對應 VLAN100

  • SSID: OpenWRT_lan200_5G

  • 設定您的密碼

  • 對應 VLAN200

這邊應該很直覺,注意不要選錯即可。


Wi-Fi 設定步驟如下:

到 Network > Wireless 頁面

在 radio0.network1 區域,修改原有的 2.4GHz Wi-Fi

General Setup

  • Operating frequency
  • Mode: N
  • Channel: 1 (2412 Mhz)
  • Width: 20 MHz

Interface Configuration
General Setup

  • Mode: Access Point
  • ESSID: OpenWRT_lan100
  • Network: lan (Switch VLAN: "eth0.100")

Interface Configuration
Wireless Security

  • Encryption: WPA2-PSK/WPA3-SAE Mixed Mode (strong security)
  • Key: (Your password)

這邊記得設定你的 Wi-Fi SSID 與密碼,注意不要選錯 vlan 介面


在 radio0.network1 區域,新增一個 2.4GHz 的 Wi-Fi

General Setup

  • Operating frequency
  • Mode: N
  • Channel: 1 (2412 Mhz)
  • Width: 20 MHz

Interface Configuration
General Setup

  • Mode: Access Point
  • ESSID: OpenWRT_lan200
  • Network: lan200 (Switch VLAN: "eth0.200")

Interface Configuration
Wireless Security

  • Encryption: WPA2-PSK/WPA3-SAE Mixed Mode (strong security)
  • Key: (Your password)

這邊記得設定你的 Wi-Fi SSID 與密碼,注意不要選錯 vlan 介面


在 radio1.network1 區域,新增一個 5GHz 的 Wi-Fi

General Setup

  • Operating frequency
  • Mode: AC
  • Channel: 36 (5180 Mhz)
  • Width: 80 MHz

Interface Configuration
General Setup

  • Mode: Access Point
  • ESSID: OpenWRT_lan100_5G
  • Network: lan (Switch VLAN: "eth0.100")

Interface Configuration
Wireless Security

  • Encryption: WPA2-PSK/WPA3-SAE Mixed Mode (strong security)
  • Key: (Your password)

這邊記得設定你的 Wi-Fi SSID 與密碼,注意不要選錯 vlan 介面


在 radio1.network1 區域,新增一個 5GHz 的 Wi-Fi

General Setup

  • Operating frequency
  • Mode: AC
  • Channel: 36 (5180 Mhz)
  • Width: 80 MHz

Interface Configuration
General Setup

  • Mode: Access Point
  • ESSID: OpenWRT_lan200_5G
  • Network: lan200 (Switch VLAN: "eth0.200")

Interface Configuration
Wireless Security

  • Encryption: WPA2-PSK/WPA3-SAE Mixed Mode (strong security)
  • Key: (Your password)

這邊記得設定你的 Wi-Fi SSID 與密碼,注意不要選錯 vlan 介面

Step 5. 修正 WAN 上網介面

這步驟算是 RT-AC58U 特有的步驟,
你會發現整個設定完畢卻無法辦法對外上網,這是正常的
因為剛剛有提到
這台 VLAN 2 是保留給 wan 使用的,而且它 預設在網頁管理介面是隱藏的
所以我們現在要來修正這件事情

使用 ssh 指令連線到路由器:

$ ssh [email protected]

(註:ssh 指令在 Windows powershell 有內建,或者用 putty 都可以)

我們需要直接修改 /etc/config/network 這個檔案

vi /etc/config/network

要比對一下設定檔,如果沒有這個段落的話,要手動加上這段

# this is the VLAN mapping for the internet port
config switch_vlan
    option device 'switch0'
    option vlan '1'
    option vid '2'
    option ports '0t 5'

然後重啟網路服務

$ /etc/init.d/network restart

然後測試,應該就可以連上網路了。

Step6. 連接第二台路由器(子機)

我們來實作示意圖上的第二台路由器

第二台(甚至以上)的路由器,設定跟前面非常類似,
唯有幾個需要確認:

  • DHCP Server 為關
  • 有線網路的對應網段與 VLAN 號碼,都要正確
  • Wi-Fi 帳號、密碼、對應網段與 VLAN 號碼,都要正確

然後將 trunk port 與 trunk port 用網路線,連接在一起,這樣就完成了。


文字介面設定參考

我保留了當初右上角系統透過介面自動產生的指令,供大家參考。
如果需要其他文章的話,才知道大概在講什麼。

基本上它就是用 uci 指令來做操作而已,所屬的設定檔案都已經列在註解上了,

# /etc/config/dhcp
uci del dhcp.lan.ra_slaac
uci set dhcp.lan.start='2'
uci set dhcp.lan.limit='254'
uci set dhcp.lan200=dhcp
uci set dhcp.lan200.interface='lan200'
uci set dhcp.lan200.start='100'
uci set dhcp.lan200.limit='150'
uci set dhcp.lan200.leasetime='12h'
uci set dhcp.lan200.start='2'
uci set dhcp.lan200.limit='254'

# /etc/config/firewall
uci add firewall zone # =cfg0edc81
uci set firewall.@zone[-1].name='lan200'
uci set firewall.@zone[-1].input='ACCEPT'
uci set firewall.@zone[-1].output='ACCEPT'
uci set firewall.@zone[-1].forward='ACCEPT'
uci add_list firewall.@zone[-1].network='lan200'
uci add firewall forwarding # =cfg0fad58
uci set firewall.@forwarding[-1].src='lan200'
uci set firewall.@forwarding[-1].dest='wan'

# /etc/config/network
uci add network switch_vlan # =cfg0b1ec7
uci set network.@switch_vlan[-1].device='switch0'
uci set network.@switch_vlan[-1].vlan='2'
uci set network.cfg0a1ec7.ports='0t 4 2 1t'
uci set network.cfg0a1ec7.vid='100'
uci set network.@switch_vlan[-1].ports='0t 3 1t'
uci set network.@switch_vlan[-1].vid='200'
uci set network.lan.device='eth0.100'
uci set network.lan.ipaddr='192.168.10.1'
uci set network.lan200=interface
uci set network.lan200.proto='static'
uci set network.lan200.device='eth0.200'
uci set network.lan200.ipaddr='192.168.20.1'
uci set network.lan200.netmask='255.255.255.0'
uci set network.lan200.type='bridge'

# /etc/config/wireless
uci set wireless.radio0.cell_density='0'
uci set wireless.default_radio0.ssid='OpenWrt_lan100'
uci set wireless.default_radio0.encryption='sae-mixed'
uci set wireless.default_radio0.key='YOUR_PASSWD'
uci del wireless.radio0.disabled
uci set wireless.wifinet2=wifi-iface
uci set wireless.wifinet2.device='radio0'
uci set wireless.wifinet2.mode='ap'
uci set wireless.wifinet2.ssid='OpenWrt_lan200'
uci set wireless.wifinet2.encryption='sae-mixed'
uci set wireless.wifinet2.key='YOUR_PASSWD'
uci set wireless.wifinet2.network='lan200'
uci set wireless.radio1.cell_density='0'
uci set wireless.default_radio1.ssid='OpenWrt_lan100_5G'
uci set wireless.default_radio1.encryption='sae-mixed'
uci set wireless.default_radio1.key='YOUR_PASSWD'
uci del wireless.radio1.disabled
uci set wireless.wifinet3=wifi-iface
uci set wireless.wifinet3.device='radio1'
uci set wireless.wifinet3.mode='ap'
uci set wireless.wifinet3.ssid='OpenWrt_lan200_5G'
uci set wireless.wifinet3.encryption='sae-mixed'
uci set wireless.wifinet3.key='YOUR_PASSWD'
uci set wireless.wifinet3.network='lan200'

用 OpenWRT 設定 VLAN 進行網路隔離 – 以 TOTOLINK-X500R 為例

在當今的數位時代,設定一個安全且專屬的家用網路變得越來越重要。透過使用開源軟體 OpenWRT,我們可以輕鬆地為家中的網路設備建立專屬的虛擬局域網(VLAN),以提供更高程度的安全性與隔離性。

在本篇文章中,我們將透過一個實作範例,詳細介紹如何設定 OpenWRT,將一台路由器切割成兩個 VLAN 區域,並讓這兩個區域互不影響。每個 VLAN 區域都會分到不同的 IP 網段,而且皆有對應的 Wifi 無線網路(2.4G 和 5G)可供使用。最後,我們也會確保每一個 VLAN 區域都能夠對外上網。

這篇文章適合具有基礎網路知識,且對於設定 VLAN 有興趣的讀者。我們將會帶領你逐步了解 VLAN 的基本概念,並實際操作如何在 OpenWRT 中進行設定。

我們用一些筆者自身有用過的機種來做設定範例,詳細探討其中設定值的差異,供大家學習。希望透過本篇文章,你可以瞭解如何透過 OpenWRT 來打造一個安全、專屬的家用網路環境。

那麼,就讓我們開始吧!


設定 VLAN 進行網路隔離 系列文:


範例環境說明

假設你的對外網路有一個光世代的盒子(小烏龜),
你透過 DHCP 配發 IP 的方式來上網

我們把一台路由器分成二個 VLAN 區域:

  • VLAN100 網段 192.168.10.0/24
  • VLAN200 網段 192.168.20.0/24

接孔對應:

  • 指定第一埠為 VLAN100
  • 指定第二埠為 VLAN200

示意圖如下:

等效網路拓墣如下:

等於是你在小烏龜這邊裝了一台 Switch,
底下各裝一台 Wifi Router 路由器,各自設定獨立的 IP 位址與網段,
實現完全隔離的網路。

而我們全部都在一台路由器就完成了這件事情,
一般的家用路由器沒辦法做到這樣的功能,
但 OpenWRT 可以,這也是它厲害的地方。

我們把範例情境做複雜一點,
假設我們家用區域很大,是個三層樓透天厝,ADSL 主線在一樓,
想要二樓與三樓都延伸以上雙 VLAN 的情境。要怎麼做?

  • 指定第四埠為 VLAN100VLAN200 的 trunk port
  • 多新增一台設定類似的路由器,我們暫稱它為子機
  • 多拉一條網路線,來連接母機與子機

示意圖變成如下:

等效網路拓墣如下:

看到這邊大家可能開始霧煞煞,可以先上下對照等效網路拓墣來看,
原本我們應該需要二台路由器、二條網路線、二台 Switch hub 來延伸這個完全隔離的網路,歸功於 VLAN 與 trunk port 的功能,我們使用二台路由器,一條網路線就可以做到一樣的事情了。


以下為設定步驟,這邊使用 TOTOLINK-X500R 刷入 OpenWRT 來實作以下的步驟,
有可能會因為硬體特性與原廠驅動設計問題,而步驟有一點點不同,
如果有比較特別的部份,可能另外寫一篇文章來解釋。

使用的版本為 OpenWRT 22.03.3 r20028-43d71ad93e 供參考。

設定步驟

Step0. 觀察原有設定值

在開始設定之前,我們先觀察一下原有路由器的設定值,
據經驗,這部分不同機器還是會有些微差異,也記錄一下。

TOTOLINK-X500R 原有的設定值是這樣子

Network > Interface 頁面,Interfaces 頁籤

Network > Interface 頁面,Devices 頁籤

br-lan 按下 「Configure…」按鈕的內容,

Bridge device: br-lan 視窗,General device options 頁籤

Bridge device: br-lan 視窗,Bridge VLAN filtering 頁籤

也附上 X500R 的產品背面圖

我們快速整理一下:

  • 沒有 Network > Switch 的頁面
  • eth1, eth2, eth3, eth4, eth5 ,對應到 5 個 Port
  • 有一個 Bridge 介面,
    • 綁定 eth1, eth2, eth3, eth4 為 LAN 的 Interface (介面)
  • 綁定 wan 為 WAN 的 Interface (介面)

接下來我們開始一步一步調整成我們要的範例情境。

Step1. 將原有 bridge 介面改為 VLAN 模式

先到 Network > Interface 頁面,選到 Devices 頁籤,

選到 br-lan 按下 「Configure…」按鈕,

直接到 Bridge VLAN filtering 頁籤,來做 VLAN 設定調整

勾選 Enable VLAN filtering

按下 Add 打入 VLAN ID,(例如:VLAN ID: 100 )
勾選 untagged 就是要應用上去的介面,畫面上會顯示一個 u
如果要走 trunk,再選擇 tagged

如有 CPU 的 Port 一律都選 trunk,這樣介面才看得到

複習一下範例情境:

  • VLAN ID: 100 應用在 Port 1, Port 3
  • VLAN ID: 200 應用在 Port 2
  • Port 4 走 VLAN ID: 100 與 VLAN ID: 200 的 trunk

所以變成這樣

VLAN ID lan1 lan2 lan3 lan4
100 u u t
200 u t

按了存檔 Save 了之後 不要馬上 Apply,不然 會直接斷線!
很重要講三次

到 Network > Interface 頁面 Interfaces 頁籤,

選擇預設的 LAN 按「Edit」按鈕

Interfaces » lan 的 General Settings 頁籤,

將 Device 調整為 Software VLAN: "br-lan.100"

再存檔 Apply

解釋:因為原本的單純的 bridge 介面,改跑成 VLAN 模式了,
以範例來說,原有的介面變成二個軟體 VLAN 介面
但路由器 IP 設定與 DHCP 設定沒有對應綁過去

原本的 bridge 介面不應該掛任何東西才正確

這邊的設定較重要,也是有沒有設定成功的關鍵。

註:先從本身連接的 VLAN 網段開始設定會比較順,
如果做錯了就整台重置吧。

Step2. 更換路由器 IP

為了符合範例的需求,我們更換一下目前連接路由器的 IP,

到 Network > Interface 頁面

General Settings 部分

  • IPv4 address: 192.168.10.1
  • IPv4 netmask: 255.255.255.0

將原本的 192.168.1.1 修改成 192.168.10.1

按 Save and Apply 套用設定,這個時候要更換瀏覽的網址。

http://192.168.1.1/ 要換成 http://192.168.10.1/ 然後重新登入。
這步應該對大家來說不困難。

Step3. 設定第二個 VLAN

我們依樣畫葫蘆在 Network > Interfaces 頁籤中,

按「Add New Interface…」按鈕,新增第二個介面

  • Name: LAN200
  • Protocol: Static address
  • Device: Software VLAN: "br-lan.200"

你就可以接續設定

General Settings

  • IPv4 address: 192.168.20.1
  • IPv4 netmask: 255.255.255.0

到 DHCP Server 頁籤,設定 DHCP 伺服器
(只有主要的那台路由器需要開,其他台必須關掉此設定值)

原本會顯示 No DHCP Server configured for this interface

按「Set up DHCP Server」按鈕啟動 DHCP 伺服器

DHCP Server > General Setup

  • Start: 2
  • Limit: 254

這邊設定的是 DHCP 伺服器發放 IP 位址的開始與結束區段,依需求修改
預設給 100 – 150,它可以是 2 – 254

還是重申:只有主要的那台路由器需要開,其他台必須關掉此設定值

Step4. 防火牆設定

(主要那台路由器需要設定,子機可以不用設定)

到 Network > Firewall 頁面

來到 Firewall – Zone Settings 頁面, General Settings 頁籤

依樣畫葫蘆,按 Add 新增一個區域

Firewall – Zone Settings 頁面, General Settings 頁籤

  • Name: lan200 (名字可以自己取)

  • Input: accept

  • Output: accept

  • Forward: accept

  • Covered networks: lan200 (Software VLAN: "br-lan.200")

Covered networks 為應用網路區域,這邊選擇前面設定的 lan200

  • Allow forward to destination zones: wan, wan6

轉送 (forward) 區域,這邊選擇 wan, wan6 即可。

第二個 VLAN 能不能正確上網就看這個設定了。

設定 Wi-Fi

這邊設定 Wi-Fi 步驟就相對簡單

這台它有二個頻段 2.4GHz 與 5GHz

分別設定為

  • SSID: OpenWRT_lan100

  • 設定您的密碼

  • 對應 VLAN100

  • SSID: OpenWRT_lan200

  • 設定您的密碼

  • 對應 VLAN200

  • SSID: OpenWRT_lan100_5G

  • 設定您的密碼

  • 對應 VLAN100

  • SSID: OpenWRT_lan200_5G

  • 設定您的密碼

  • 對應 VLAN200

這邊應該很直覺,注意不要選錯即可。

Step5. 連接第二台路由器(子機)

我們來實作示意圖上的第二台路由器

第二台(甚至以上)的路由器,設定跟前面非常類似,
唯有幾個需要確認:

  • DHCP Server 為關
  • 有線網路的對應網段與 VLAN 號碼,都要正確
  • Wi-Fi 帳號、密碼、對應網段與 VLAN 號碼,都要正確

然後將 trunk port 與 trunk port 用網路線,連接在一起,這樣就完成了。


文字介面設定參考

我保留了當初右上角系統透過介面自動產生的指令,供大家參考。
如果需要其他文章的話,才知道大概在講什麼。

基本上它就是用 uci 指令來做操作而已,所屬的設定檔案都已經列在註解上了,
這邊就不多做解釋,圖形介面都設定好了。

# /etc/config/dhcp
uci del dhcp.lan.ra_slaac
# /etc/config/network
uci add network bridge-vlan # =cfg07a1b0
uci set network.@bridge-vlan[-1].device='br-lan'
uci set network.@bridge-vlan[-1].vlan='100'
uci add_list network.@bridge-vlan[-1].ports='lan1'
uci add_list network.@bridge-vlan[-1].ports='lan3'
uci add_list network.@bridge-vlan[-1].ports='lan4:t'
uci add network bridge-vlan # =cfg08a1b0
uci set network.@bridge-vlan[-1].device='br-lan'
uci set network.@bridge-vlan[-1].vlan='200'
uci add_list network.@bridge-vlan[-1].ports='lan2'
uci add_list network.@bridge-vlan[-1].ports='lan4:t'
uci set network.lan.device='br-lan.100'

# /etc/config/dhcp
uci set dhcp.lan.start='2'
uci set dhcp.lan.limit='254'
uci set dhcp.lan200=dhcp
uci set dhcp.lan200.interface='lan200'
uci set dhcp.lan200.start='100'
uci set dhcp.lan200.limit='150'
uci set dhcp.lan200.leasetime='12h'
uci set dhcp.lan200.start='2'
uci set dhcp.lan200.limit='254'
# /etc/config/network
uci set network.lan.ipaddr='192.168.10.1'
uci set network.lan200=interface
uci set network.lan200.proto='static'
uci set network.lan200.device='br-lan.200'
uci set network.lan200.ipaddr='192.168.20.1'
uci set network.lan200.netmask='255.255.255.0'

# /etc/config/firewall
uci add firewall zone # =cfg0edc81
uci set firewall.@zone[-1].name='lan200'
uci set firewall.@zone[-1].input='ACCEPT'
uci set firewall.@zone[-1].output='ACCEPT'
uci set firewall.@zone[-1].forward='REJECT'
uci add_list firewall.@zone[-1].network='lan200'
uci add firewall forwarding # =cfg0fad58
uci set firewall.@forwarding[-1].src='lan200'
uci set firewall.@forwarding[-1].dest='wan'

# /etc/config/wireless
uci del wireless.radio0.disabled
uci set wireless.wifinet2=wifi-iface
uci set wireless.wifinet2.device='radio0'
uci set wireless.wifinet2.mode='ap'
uci set wireless.wifinet2.ssid='OpenWrt_lan200'
uci set wireless.wifinet2.encryption='sae-mixed'
uci set wireless.wifinet2.key='YOUR_PASSWD'
uci set wireless.wifinet2.network='lan200'
uci set wireless.radio0.cell_density='0'
uci set wireless.default_radio0.ssid='OpenWrt_lan100'
uci set wireless.default_radio0.encryption='sae-mixed'
uci set wireless.default_radio0.key='YOUR_PASSWD'
uci del wireless.radio1.disabled
uci set wireless.wifinet3=wifi-iface
uci set wireless.wifinet3.device='radio1'
uci set wireless.wifinet3.mode='ap'
uci set wireless.wifinet3.ssid='OpenWrt_lan200_5G'
uci set wireless.wifinet3.encryption='sae-mixed'
uci set wireless.wifinet3.key='YOUR_PASSWD'
uci set wireless.wifinet3.network='lan200'
uci set wireless.radio1.cell_density='0'
uci set wireless.default_radio1.ssid='OpenWrt_lan100_5G'
uci set wireless.default_radio1.encryption='sae-mixed'
uci set wireless.default_radio1.key='YOUR_PASSWD'

以上就是這次的內容,希望對大家有幫助。

刷 OpenWRT 韌體刷機記錄 – 華碩 ASUS RT-AC58U 路由器

剛好拿到一台華碩 ASUS RT-AC58U AC1300 路由器,華碩硬體做得還不錯,很耐用。
雖然不是 WiFi 6,但 WiFi 5 AC1300 (400 + 867 Mbps) 可以勇一陣子,再戰十年。

這算是我第五台刷機的機器了,該有步驟的還是會講一下。

我個人很愛開源第三方韌體,從 DD-WRT 玩到 Tomato,直到 OpenWRT (LEDE) 橫空出世,可玩性就在這裡了。
OpenWRT 可以突破原廠限制,很多商用進階功能,直接下放到家用機種,穩定性也比原廠韌體高,這就是我刷機的原因。

注意:刷機有風險,刷機前請詳閱說明書,刷壞了屬於個人行為,小弟也不負責。
刷機後很有可能失去保固,如果害怕弄壞就按左上角關閉本文吧!

開始之前,記得看文件

OpenWRT 的刷機指南
https://openwrt.org/toh/asus/rt-ac58u
很多沒提到的細節都在這裡

硬體概述

  • CPU: Qualcomm Atheros IPQ4018 或 IPQ4019 717Mhz
  • Flash: 128MB
  • RAM: 128MB
  • 2.4GHz Wi-Fi (b/g/n): 400Mbps
  • 5GHz Wi-Fi (a/n/ac): 867Mbps
  • 5 ports Gigabit ethernet
  • USB 3.0 x 1

安裝方式

注意:刷機有風險,刷機前請詳閱說明書,刷壞了屬於個人行為,小弟也不負責。
刷機後很有可能失去保固,如果害怕弄壞就按左上角關閉本文吧!

刷機前請再三確認型號、硬體版號、國際版還是地區版,刷錯型號會直接變磚。

參考步驟為 OpenWRT 的刷機步驟

  1. 到 Zyxmon’s AC58U 網頁,下載我們的中繼韌體 (Firmware) XXX-squashfs-flash-factory.trx 檔案。

(截稿至今,檔名為: openwrt-r1834-0f04829-ipq806x-asus_rt-ac58u-squashfs-flash-factory.trx 僅供參考。)

  1. 瀏覽器鍵入 http://192.168.1.1/ 登入華碩的路由器管理介面

  2. 在 系統管理 Administration → 韌體更新 Firmware Upgrade
    (可能的頁面網址是 http://192.168.1.1/Advanced_FirmwareUpgrade_Content.asp
    上傳 XXX-squashfs-flash-factory.trx 檔案,重開機後會進入 OpenWRT (LEDE),不過這不要太高興,這個中繼版本有一些 Bug,沒辦法使用。

  3. 在終端機用指令打開 SSH
    (以下是用 Mac 做為連線,理論上 Windows 的 Powershell 也適用,或者使用 putty ,SSH 的連線方式就不贅述了。)

ssh [email protected]

依序鍵入以下指令:

# umount /mnt/ubi0_5
# ubirmvol /dev/ubi0 -N jffs2

意思大致為:刪除 jffs2 分割區,解除其保護機制。

  1. OpenWRT 網站 下載最新版更新版 OpenWRT 韌體,
    檔名 XXX-squashfs-sysupgrade.bin

(截稿至今,檔名為: openwrt-22.03.2-ipq40xx-generic-asus_rt-ac58u-squashfs-sysupgrade.bin 僅供參考。)

  1. 瀏覽器鍵入 http://192.168.1.1/ 到這個半殘中繼韌體的路由器管理介面,
    上傳韌體(可能的頁面網址是 http://192.168.1.1/cgi-bin/luci/admin/system/flashops),記得 Keep settings 的勾勾要拿掉,不要保留設定。

  2. 重開機就可以使用完整版 OpenWRT 了。

希望這篇文章對大家有幫助。

參考資料

關於 Kubernetes (K8S) 二個 Pod 與 Service 連線的一些細節

在 Kubernetes 的微服務架構中,了解 Pod 之間的連線細節是至關重要的一環。透過這篇文章的例子,深度探討 Kubernetes 的工作原理,讓讀者不僅理解 Pod 與 Service 之間的基本關聯,還能掌握其背後的機制與細節。我們將從 Pod 的概念和建立開始,進一步講解 Service 的角色和功能,並討論如何實現兩者間的連線。希望通過這篇文章,讀者能夠更具信心地運用 Kubernetes,無論是管理現有的微服務,還是設計新的應用架構。我們將嘗試將這些概念以最簡潔明了的方式呈現,使初學者和專業人士都能從中獲益。本文章帶你深入淺出,一窺 Kubernetes 的核心,理解與掌握 Pod 連線的關鍵知識。

範例需求

  • 建置二個 Deployment 而讓他們能夠內網互相溝通
  • 用一個 LoadBalancer 對應到其中一個 Deployment

配置範例

以下是一個 Kubernetes 配置範例,建立兩個 Deployment 並讓它們能夠內網互相溝通,以及一個 LoadBalancer 服務對應到其中一個 Deployment:

deployment.yml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: deployment-1
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: app-1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: app-1
    spec:
      containers:
      - name: container-1
        image: j796160836/simple-test-http:latest
        ports:
        - containerPort: 80
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: deployment-2
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: app-2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: app-2
    spec:
      containers:
      - name: container-2
        image: j796160836/simple-test-http:latest
        ports:
        - containerPort: 80

service.yml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: service-1
spec:
  selector:
    app: app-1
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  type: ClusterIP
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: service-2
spec:
  selector:
    app: app-2
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  type: LoadBalancer

這個範例中:

  1. 建立了兩個 Deployment,分別名為 deployment-1deployment-2。每個 Deployment 都有 2 個副本,分別使用標籤 app: app-1app: app-2

  2. deployment-1deployment-2 建立了兩個對應的 ClusterIP 服務,分別名為 service-1service-2。這兩個 ClusterIP 服務會將流量轉發到標籤為 app: app-1app: app-2 的 Pod。

  3. deployment-2 建立了一個名為 service-2 的 LoadBalancer 服務,將外部流量轉發到標籤為 app: app-2 的 Pod。

通過這個配置,兩個 Deployment 的 Pod 可以通過 ClusterIP 服務在內網進行通信,而 LoadBalancer 服務則允許外部流量來存取其中一個 Deployment 的 Pod。

備註:type: LoadBalancer 這個設定值只會在雲端服務
(例如:GCP (Google Cloud Platform) 裡面的 Google Kubernetes Engine (GKE) 、
AWS (Amazon Web Services) 的 Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS)、
Microsoft 的 Azure Kubernetes Service (AKS))才會生效,
自行架設 on-premise 的 Kubernetes 叢集不會有動作,除非有另外做一些設定。

準備就緒,我們把它部署上來

$ kubectl apply -f deployment.yaml 

然後可以用 kubectl get pods 來查看 Pod 運作情形

$ kubectl get pods -n default
NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
deployment-1-79c659f4ff-kkvgx   1/1     Running   0          112s
deployment-1-79c659f4ff-wf4kk   1/1     Running   0          112s
deployment-2-76d567869f-cgts7   1/1     Running   0          112s
deployment-2-76d567869f-fpqsm   1/1     Running   0          111s

別忘記部署 service

$ kubectl apply -f service.yaml 

我們使用 kubectl get services 來查看 services 的運作情況

$ kubectl get services -n default
NAME         TYPE           CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP     PORT(S)          AGE
service-1    ClusterIP      10.54.3.115   <none>          80/TCP           48s
service-2    LoadBalancer   10.54.3.33    34.xxx.xxx.123   80:32103/TCP     48s

筆記備註:
deployment 為一個部署計劃,裡面定義了 Pod spec,意指這個 Pod 樣板裡面有什麼 container。
replicas 標籤來定義這個樣板要跑幾個副本

通常一個 Pod 裡面只會有一個 container,在其他情況(例如需要 sidecar 的時候)才會一個 Pod 裡面有不只一個 container。


我的 app-2 要怎麼 ping 到 app-1 ?

想必你也跟我有一樣的問題, app-2 要怎麼 ping 到 app-1?讓我們一一解釋。

在 Kubernetes 集群中,你可以使用內部的 Service DNS 名稱來讓 app-2 的 Pod 連接到 app-1 的 Pod。在本例中,app-2 可以透過 service-1 服務名稱來存取 app-1

假設你的應用程式支持從環境變數讀取目標服務的 DNS 名稱,你可以在 deployment-2 的 Pod 模板中添加一個環境變數,指向 service-1 的 DNS 名稱,例如:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: deployment-2
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: app-2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: app-2
    spec:
      containers:
      - name: container-2
        image: your-image-repo/image-2:latest
        ports:
        - containerPort: 80
        env:
        - name: APP_1_SERVICE_URL
          value: "http://service-1.default.svc.cluster.local:80"

這裡,我們為 container-2 添加了一個環境變數 APP_1_SERVICE_URL,其值為 http://service-1.default.svc.cluster.local:80。這個環境變數將被傳遞給 app-2 的應用程式,讓它可以連接到 app-1

在你的 app-2 應用程式中,你需要使用這個環境變數(例如,APP_1_SERVICE_URL)作為 app-1 服務的基礎 URL 進行連接。根據你的應用程式語言和框架,讀取環境變數的方法可能會有所不同。

例如,如果你的應用程式是用 Python 編寫的,你可以使用以下方式讀取環境變數:

import os

app_1_service_url = os.environ['APP_1_SERVICE_URL']

之後,你可以使用 app_1_service_url 作為 app-1 服務的基礎 URL 進行連接。

我們來做一個測試,嘗試把 container 裡面 console 掛進去看看

先列出 Pod,找到你要的 Pod

$ kubectl get pods -n default
NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
deployment-1-79c659f4ff-kkvgx   1/1     Running   0          112s
deployment-1-79c659f4ff-wf4kk   1/1     Running   0          112s
deployment-2-76d567869f-cgts7   1/1     Running   0          112s
deployment-2-76d567869f-fpqsm   1/1     Running   0          111s

將 console 掛進去

$ kubectl exec -it -n my-namespace deployment-1-79c659f4ff-kkvgx -- /bin/bash

然後做 curl 瀏覽看看

root@deployment-1-79c659f4ff-kkvgx:/# curl service-2.my-namespace.svc.cluster.local
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
....(後略)

可以成功連線!

關於內部 DNS 名稱

你或許會問: service-1.default.svc.cluster.local 是固定值嗎? 每次 deploy 會不會變更呢?

service-1.default.svc.cluster.local 是一個 Kubernetes 服務的內部 DNS 名稱。這個名稱是根據你的服務名稱和命名空間生成的。在本例中,服務名稱是 service-1,命名空間是 default

DNS 名稱的規則為 <service-name>.<namespace>.svc.cluster.local

這個 DNS 名稱在 Kubernetes 集群中是固定的,只要你不更改相應的服務名稱和命名空間。每次部署時,只要保持相同的服務名稱和命名空間,這個 DNS 名稱就不會變更。

在本例中,每次部署時,只要你保持服務名稱為 service-1 和命名空間為 default
那這個 service-1.default.svc.cluster.local 的 DNS 名稱就不會變更。

當然,如果你將服務名稱或命名空間更改為其他值,則對應的 DNS 名稱也會相應更改。在這種情況下,你需要在應用程式配置或部署文件中更新相應的 DNS 名稱。


Cleanup

做完實驗了,我們把剛剛建的這些東西都清掉(刪除),避免在雲端服務產生不必要的費用,這一步是很重要的。

$ kubectl delete deployments -n my-namespace deployment-1
deployment.apps "deployment-1" deleted

$ kubectl delete deployments -n my-namespace deployment-2
deployment.apps "deployment-2" deleted

$ kubectl delete services -n my-namespace service-1
service "service-1" deleted

$ kubectl delete services -n my-namespace service-2
service "service-2" deleted

依序把建立出來的 deployment、 service 給刪除

kubectl delete deployments <deployment>
kubectl delete services <services>
kubectl delete pods <pods>
kubectl delete daemonset <daemonset>

參考資料

https://sharegpt.com/c/feBhUAr

Kubernetes (K8S) 自建地端伺服器 (on-premise) 建置實錄

在當今的雲端時代,Kubernetes(簡稱 K8S)作為 Open source 的 container (容器) 編排平台,已經成為許多企業和開發者的首選。它為應用程式的部署、擴展和管理提供了一個強大且靈活的解決方案。
本篇文章將詳細介紹如何在地端 (On-premise, self-host) 伺服器上搭建 Kubernetes 環境,我們將介紹所有必要的步驟,包括環境設置、安裝必要的套件、建立節點與部署應用程式。這將是一個完整的實錄,讓讀者能夠透過這篇文章深入瞭解 K8S 的建置與運作。


若是測試環境,請使用 虛擬機 (Virtual machine, VM) 來建置,
你可以用你喜歡的虛擬機程式來架設,例如 VMWare Workstation, VirtualBox 都可以,我是使用 Promox VE 裡面的 VM 功能來完成。
測試穩定再架設實體機也不遲。

順帶一提,以下這個方式安裝方式為 Bare-metal (裸金屬、裸機)的安裝方式,
這個也叫做 Vanilla Kubernetes (翻譯:單純的 Kubernetes 安裝),
如果在其他教學有看到這樣的詞彙的話,可以意識過來。

安裝地圖

Docker 跟 Kubernetes (K8S) 發展至今,百家爭鳴,門派也很多,
安裝部署方式也不盡相同,為了避免初學者混肴,
先幫你預先選好各種所需要的元件:

作業系統

  • Ubuntu Linux 22.04.2 LTS (Jammy Jellyfish)

服務們

  • kubelet
  • Container 運行環境 (Container Runtime):docker
  • cgroup drivers: 確認為 systemd (cgroup drivers v2)
  • CRI (Container Runtime Interface):使用 cri-dockerd
  • CNI (Container Network Interface):使用 Flannel

指令們

  • kubectl
  • kubeadm

這篇主要關注在如何架設 Kubernetes 叢集,
除此之外,你還需要一個配合的共用儲存空間,叢集都可以存取到的儲存空間(檔案伺服器)
可以用 TrueNAS 架設一個。

虛擬機硬體建置

這邊是我 虛擬機 (VM) 的硬體部分建置設定

  • 2 CPU
  • 4GB Ram
  • 8GB Disk 以上,建議 10GB 較穩定

註:經過測試,不要用 Promox VE 裡的 LXC Container 功能架設,
會有非常多的問題,包含權限切不乾淨等。

到時候要建立三台 VM,一台 Control Node 跟二台 Worker Node ,這是最小叢集的配置。
可以先安裝一個母版,到時候用複製 VM 的方式來達成。

虛擬機作業系統 – Ubuntu

作業系統可以是不同的發行版,我這邊用 Ubuntu 來做三台虛擬機的作業系統。

Ubuntu 可從官網下載
https://releases.ubuntu.com/

截稿時的最新 LTS 版本為 Ubuntu 22.04.2 LTS (Jammy Jellyfish)

使用 Server install image (檔名:ubuntu-22.04.2-live-server-amd64.iso) 來安裝

只安裝 SSH Server 就好,其他都先不要。
然後選項裡面有個 docker 實測發現在後續的步驟會有一些問題,請不要偷懶勾上。

<每台都做> 關掉 swap

這步驟不分角色,三台都要做

https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/install-kubeadm/

根據 kubeadm 的安裝文件,他有特別指示

MUST disable swap in order for the kubelet to work properly.

必須要關掉 swap 才能正確運作。

所以我們用以下指令永久關閉 Swap

$ sudo sysctl -w vm.swappiness=0

暫時關閉 swap 可以用 swapoff 指令

$ sudo swapoff -a

確認 swap

sysctl 的方式來列出目前 swppiness 設定值

$ sysctl vm.swappiness

或者用列檔案方式列出

$ cat /proc/sys/vm/swappiness

<每台都做> 安裝 Docker

Docker 不分角色,三台都要裝

安裝文件:
https://docs.docker.com/engine/install/ubuntu/

小弟整理的一鍵安裝指令
(科技發展迅速,整理的安裝文件有可能會過時,如果有更新版,請參考官方文件)

$ sudo apt update -y && \
sudo apt install -y ca-certificates curl gnupg && \
sudo install -m 0755 -d /etc/apt/keyrings && \
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/docker.gpg && \
sudo chmod a+r /etc/apt/keyrings/docker.gpg && \
echo "deb [arch="$(dpkg --print-architecture)" signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu "$(. /etc/os-release && echo "$VERSION_CODENAME")" stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null && \
sudo apt update -y && \
sudo apt install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin 

修改 daemon.json 讓跳開預設網段
(如果沒有該檔案請自行新增之)

$ sudo vi /etc/docker/daemon.json

內容為

{
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "tag": "{{.Name}}",
    "max-size": "2m",
    "max-file": "2"
  },
  "default-address-pools": [
    {
      "base": "172.31.0.0/16",
      "size": 24
    }
  ],
  "bip": "172.7.0.1/16"
}

預設開機啟動

$ sudo systemctl enable docker && \
sudo systemctl start docker

驗證 Docker

可用 systemctl 指令查看是否有正常執行

$ sudo systemctl status docker

看看是否有 Running

可以用 docker ps 查看目前所有運行中的 container

$ docker ps

是否能夠正常顯示列表,若是初次安裝,列表是空的很正常。

Docker 版本

留下當時截稿的 Docker 版本給大家參考

# docker version
Client: Docker Engine - Community
 Version:           23.0.5
 API version:       1.42
 Go version:        go1.19.8
 Git commit:        bc4487a
 Built:             Wed Apr 26 16:21:07 2023
 OS/Arch:           linux/amd64
 Context:           default

Server: Docker Engine - Community
 Engine:
  Version:          23.0.5
  API version:      1.42 (minimum version 1.12)
  Go version:       go1.19.8
  Git commit:       94d3ad6
  Built:            Wed Apr 26 16:21:07 2023
  OS/Arch:          linux/amd64
  Experimental:     false
 containerd:
  Version:          1.6.20
  GitCommit:        2806fc1057397dbaeefbea0e4e17bddfbd388f38
 runc:
  Version:          1.1.5
  GitCommit:        v1.1.5-0-gf19387a
 docker-init:
  Version:          0.19.0
  GitCommit:        de40ad0

<每台都做> 安裝 kubeletkubeadmkubectl 三兄弟

安裝文件:
https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/install-kubeadm/

小弟整理的安裝指令

$ sudo apt update -y && \
sudo apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl && \
curl -fsSL https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.28/deb/Release.key | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg && \
echo 'deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg] https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.28/deb/ /' | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list && \
sudo apt-get update -y && \
sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl && \
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

(科技發展迅速,整理的安裝文件有可能會過時,如果有更新版,請參考官方文件)

目前安裝的版本是 kubelet 1.27.1

<每台都做> 安裝 Container Runtime Interface (CRI) – cri-dockerd

這步驟不分角色,三台都要裝

https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/container-runtimes/

我們用 Docker Engine 推薦的 cri-dockerd

說明文件:
https://kubernetes.io/docs/tasks/administer-cluster/migrating-from-dockershim/migrate-dockershim-dockerd/#what-is-cri-dockerd

release 頁面找到最新版,並符合您的版本的執行檔,下載並安裝

以筆者為例,筆者用的是 Ubuntu 22.04.1 LTS (Jammy Jellyfish)
代號為 Jammy 當時最新版為 v0.3.0

所以找到了 cri-dockerd_0.3.4.3-0.ubuntu-jammy_amd64.deb
這個檔案

下載安裝檔並解開安裝
(抱歉,這套件目前沒收錄在 apt-get 套件管理程式裡,沒辦法直接 apt install

$ wget https://github.com/Mirantis/cri-dockerd/releases/download/v0.3.4/cri-dockerd_0.3.4.3-0.ubuntu-jammy_amd64.deb && \
sudo dpkg -i cri-dockerd_0.3.4.3-0.ubuntu-jammy_amd64.deb

然後請 systemctl 重新載入 daemon
最後啟動服務

$ systemctl daemon-reload && \
systemctl enable cri-docker.service && \
systemctl start cri-docker.service

如果找不到你的版本,可能要手動編譯並安裝

以下是官方文件提供的步驟
https://github.com/mirantis/cri-dockerd#build-and-install

驗證 cri-docker

可用 systemctl 指令確認是否有正常運行

systemctl status cri-docker.service

確認有 Running

裝完就會有 unix:///var/run/cri-dockerd.sock

複製虛擬機 (VM)

這邊步驟就是將單純的將 虛擬機 (VM) 複製二份成三台,並全部啟動。
以下分別闡述複製完要做的事情

重新產生 Machine-id

用以下指令重新產生 Machine-id

$ sudo rm /etc/machine-id && \
sudo systemd-machine-id-setup

修改 Hostname (主機名稱)

$ sudo vi /etc/hostname

分別改成對應的主機名稱

重新設定 ssh,產生全新的 known-host

sudo dpkg-reconfigure openssh-server

確認 Machine-id

sudo cat /sys/class/dmi/id/product_uuid

確認 Hostname

$ hostname

確認網卡 Mac address 位址

ip link

或者

ifconfig

都可以,如果沒有 ifconfig 指令要安裝 net-tools

apt install -y net-tools

https://superuser.com/questions/636924/regenerate-linux-host-fingerprint

如果有需要的話,可以用 dhclient 指令重新取 DHCP 的 IP
(基本上你重新產生 Machine-id 的話,就會視為別台電腦了)

$ sudo dhclient -r

<每台都做> 設定主機對應

叢集的三台機器做出來,還不知道彼此,
這邊用 /etc/hosts 檔案來讓主機們各自找到彼此

$ sudo vi /etc/hosts

根據每台主機的 IP 位址與主機名稱

192.168.1.100   k8s-ctrl
192.168.1.101   k8s-node1
192.168.1.102   k8s-node2

IP 位址在前,主機名稱在後,用 tab 分隔。

先整理好內容,再各自寫在每一台上面,每一台主機都會看到同一份資料。

確認 cgroup drivers 為 systemd

https://stackoverflow.com/questions/45708175/kubelet-failed-with-kubelet-cgroup-driver-cgroupfs-is-different-from-docker-c

直接講結論,目前最新使用的是 systemd (cgroup Version: 2)

查看 docker 的 cgroup

# docker info | grep -i cgroup

 Cgroup Driver: systemd
 Cgroup Version: 2
  cgroupns

查看 kubelet 的 cgroup

$ sudo cat /var/lib/kubelet/config.yaml | grep cgroup

cgroupDriver: systemd

可以確認是否為 systemd (cgroup Version: 2)

如果 docker 不為 systemd

可以在 daemon.json手動加上

$ sudo vi /etc/docker/daemon.json

這個段落

 "exec-opts": [
    "native.cgroupdriver=systemd"
  ],

重啟 docker

$ sudo systemctl restart docker

如果 kubelet 不為 systemd 就手動修改之

$ sudo vi /var/lib/kubelet/config.yaml

重啟 kubelet

$ sudo systemctl restart kubelet

<每台都做> 設定網路雜項值

根據文件:
https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/container-runtimes/#forwarding-ipv4-and-letting-iptables-see-bridged-traffic

這邊設定網路連線轉發 IPv4 位址並讓 iptables 查看橋接器的流量

用文件提供的指令操作,等等一句一句解釋:

$ cat <<EOF | sudo tee /etc/modules-load.d/k8s.conf
overlay
br_netfilter
EOF

請 Kubernetes (K8S) 引用載入 br_netfilteroverlay 二個核心模組

$ sudo modprobe overlay
$ sudo modprobe br_netfilter

啟用 br_netfilteroverlay 二個核心模組

$ cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-iptables  = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.ipv4.ip_forward                 = 1
EOF

設定轉發 IPv4 位址,讓 iptables 查看橋接器的流量

$ sudo sysctl --system

再不起重新啟動電腦情況下,套用設定值

檢查驗證

檢查 br_netfilteroverlay 二個核心模組有沒有被正確載入可以用以下二個指令

$ lsmod | grep br_netfilter
$ lsmod | grep overlay

檢查

  • net.bridge.bridge-nf-call-iptables
  • net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables
  • net.ipv4.ip_forward 

這幾個系統變數是否有設定為 1,可以用 sysctl 指令來檢查:

$ sysctl net.bridge.bridge-nf-call-iptables net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables net.ipv4.ip_forward

設定 Control plane node(控制平台) (舊名 Master node)

終於要來設定 Control plane (控制平台) 了,如果有其他教學看到 Master node 的話,
別擔心,指的是同一件事情。

利用 kubeadm init 指令來初始化,並代入這些參數:

$ sudo kubeadm init \
    --control-plane-endpoint=192.168.1.100 \
    --apiserver-advertise-address=192.168.1.100 \
    --node-name k8s-ctrl \
    --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
    --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock

參數說明

  • control-plane-endpoint
    指明 Control plane (控制平台) 是哪個網址,這邊設定好目前這台 IP 位址即可,假設為 192.168.1.100
    (這設定值可省略)
  • apiserver-advertise-address
    指明 API server 的廣播地址,預設就是 Control plane (控制平台) IP 位址,假設為 192.168.1.100
    (這設定值可省略)
  • node-name
    指明 Control plane (控制平台) 的名字,這裡跟主機名稱一致即可。
  • pod-network-cidr
    指明 pod 內部網路使用的網段,這邊因為配合 Flannel CNI,請保留 10.244.0.0/16 請不要修改
  • cri-socket
    指明使用的 CRI 使用 unix:///var/run/cri-dockerd.sock 這設定值 請不要修改

記錄一下運作的樣子

# kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock

[init] Using Kubernetes version: v1.27.1
[preflight] Running pre-flight checks
[preflight] Pulling images required for setting up a Kubernetes cluster
[preflight] This might take a minute or two, depending on the speed of your internet connection
[preflight] You can also perform this action in beforehand using 'kubeadm config images pull'
W0503 18:35:29.693213    1321 images.go:80] could not find officially supported version of etcd for Kubernetes v1.27.1, falling back to the nearest etcd version (3.5.7-0)
W0503 18:35:46.627127    1321 checks.go:835] detected that the sandbox image "registry.k8s.io/pause:3.6" of the container runtime is inconsistent with that used by kubeadm. It is recommended that using "registry.k8s.io/pause:3.9" as the CRI sandbox image.
[certs] Using certificateDir folder "/etc/kubernetes/pki"
[certs] Generating "ca" certificate and key
[certs] Generating "apiserver" certificate and key
[certs] apiserver serving cert is signed for DNS names [k8s-ctrl kubernetes kubernetes.default kubernetes.default.svc kubernetes.default.svc.cluster.local] and IPs [10.96.0.1 192.168.1.100]
[certs] Generating "apiserver-kubelet-client" certificate and key
[certs] Generating "front-proxy-ca" certificate and key
[certs] Generating "front-proxy-client" certificate and key
[certs] Generating "etcd/ca" certificate and key
[certs] Generating "etcd/server" certificate and key
[certs] etcd/server serving cert is signed for DNS names [k8s-ctrl localhost] and IPs [192.168.1.100 127.0.0.1 ::1]
[certs] Generating "etcd/peer" certificate and key
[certs] etcd/peer serving cert is signed for DNS names [k8s-ctrl localhost] and IPs [192.168.1.100 127.0.0.1 ::1]
[certs] Generating "etcd/healthcheck-client" certificate and key
[certs] Generating "apiserver-etcd-client" certificate and key
[certs] Generating "sa" key and public key
[kubeconfig] Using kubeconfig folder "/etc/kubernetes"
[kubeconfig] Writing "admin.conf" kubeconfig file
[kubeconfig] Writing "kubelet.conf" kubeconfig file
[kubeconfig] Writing "controller-manager.conf" kubeconfig file
[kubeconfig] Writing "scheduler.conf" kubeconfig file
[kubelet-start] Writing kubelet environment file with flags to file "/var/lib/kubelet/kubeadm-flags.env"
[kubelet-start] Writing kubelet configuration to file "/var/lib/kubelet/config.yaml"
[kubelet-start] Starting the kubelet
[control-plane] Using manifest folder "/etc/kubernetes/manifests"
[control-plane] Creating static Pod manifest for "kube-apiserver"
[control-plane] Creating static Pod manifest for "kube-controller-manager"
[control-plane] Creating static Pod manifest for "kube-scheduler"
[etcd] Creating static Pod manifest for local etcd in "/etc/kubernetes/manifests"
W0503 18:36:08.496065    1321 images.go:80] could not find officially supported version of etcd for Kubernetes v1.27.1, falling back to the nearest etcd version (3.5.7-0)
[wait-control-plane] Waiting for the kubelet to boot up the control plane as static Pods from directory "/etc/kubernetes/manifests". This can take up to 4m0s
[apiclient] All control plane components are healthy after 8.502958 seconds
[upload-config] Storing the configuration used in ConfigMap "kubeadm-config" in the "kube-system" Namespace
[kubelet] Creating a ConfigMap "kubelet-config" in namespace kube-system with the configuration for the kubelets in the cluster
[upload-certs] Skipping phase. Please see --upload-certs
[mark-control-plane] Marking the node k8s-ctrl as control-plane by adding the labels: [node-role.kubernetes.io/control-plane node.kubernetes.io/exclude-from-external-load-balancers]
[mark-control-plane] Marking the node k8s-ctrl as control-plane by adding the taints [node-role.kubernetes.io/control-plane:NoSchedule]
[bootstrap-token] Using token: c1hnqs.c4imcnzqxqry62d0
[bootstrap-token] Configuring bootstrap tokens, cluster-info ConfigMap, RBAC Roles
[bootstrap-token] Configured RBAC rules to allow Node Bootstrap tokens to get nodes
[bootstrap-token] Configured RBAC rules to allow Node Bootstrap tokens to post CSRs in order for nodes to get long term certificate credentials
[bootstrap-token] Configured RBAC rules to allow the csrapprover controller automatically approve CSRs from a Node Bootstrap Token
[bootstrap-token] Configured RBAC rules to allow certificate rotation for all node client certificates in the cluster
[bootstrap-token] Creating the "cluster-info" ConfigMap in the "kube-public" namespace
[kubelet-finalize] Updating "/etc/kubernetes/kubelet.conf" to point to a rotatable kubelet client certificate and key
[addons] Applied essential addon: CoreDNS
[addons] Applied essential addon: kube-proxy

Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!

To start using your cluster, you need to run the following as a regular user:

  mkdir -p $HOME/.kube
  sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
  sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

Alternatively, if you are the root user, you can run:

  export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf

You should now deploy a pod network to the cluster.
Run "kubectl apply -f [podnetwork].yaml" with one of the options listed at:
  https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/addons/

Then you can join any number of worker nodes by running the following on each as root:

kubeadm join 192.168.1.100:6443 --token cxxxxs.c4xxxxxxxxxxxxd0 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:103d7xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx5b1b6

如果沒意外的話,完成之後會看到

Your Kubernetes control-plane has initialized successfully!

別太高興,設定還沒完,先把 kubeadm join 語句先存起來備用

然後依照步驟,
若是 root 使用者,

.bash_profile 或者 .zsh_profile 設定環境變數

$ export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf

若是一般使用者,請依照指令依序設定

$ mkdir -p $HOME/.kube
$ sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
$ sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

註:加入 token 是有期限的,如果隔太久沒有整個步驟做完,
或者忘記了、被洗掉了,可以用指令重新生成加入指令

$ kubeadm token create --print-join-command

<Control plane 做> 安裝 Helm 套件管理程式

Helm 是 Kubernetes (k8s) 所使用的套件管理程式,
類似 apt-get 可以方便我們安裝元件,免去一點設定的雷

Helm 只要裝在 Control plane (舊名 Master node) 就可以了

安裝文件
https://helm.sh/docs/intro/install/

從 APT 安裝(推薦),可用小弟整理之一鍵安裝指令

$ curl https://baltocdn.com/helm/signing.asc | gpg --dearmor | sudo tee /usr/share/keyrings/helm.gpg > /dev/null && \
sudo apt install apt-transport-https --yes && \
echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/helm.gpg] https://baltocdn.com/helm/stable/debian/ all main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/helm-stable-debian.list && \
sudo apt update -y && \
sudo apt install -y helm

(科技發展迅速,整理的安裝文件有可能會過時,如果有更新版,請參考官方文件)

也可從 Script 安裝

curl -fsSL -o get_helm.sh https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/main/scripts/get-helm-3 && \
chmod 700 get_helm.sh && \
./get_helm.sh

二者效果相同,擇一安裝即可。

<Control plane 做> 安裝 Flannel CNI

https://github.com/flannel-io/flannel

使用 Helm 安裝 Flannel,將之安裝在 kube-flannel 的 namespace,可用小弟整理之一鍵安裝指令

Flannel 只要在 Control plane (舊名 Master node) 上面下指令,就會部署到整個叢集。

可以使用以下整理之指令一鍵安裝

$ kubectl create ns kube-flannel && \
kubectl label --overwrite ns kube-flannel pod-security.kubernetes.io/enforce=privileged && \
helm repo add flannel https://flannel-io.github.io/flannel/ && \
helm install flannel --set podCidr="10.244.0.0/16" --namespace kube-flannel flannel/flannel

(科技發展迅速,整理的安裝文件有可能會過時,如果有更新版,請參考官方文件)

指令意思大致為:

  1. 建立一個 namespace (命名空間)名叫 kube-flannel
  2. 給定 kube-flannel 特權的權限
  3. 加入 repo 網址
  4. 用 helm 安裝 Flannel

設定 Worker node

這下終於可以設定 Worker node 了

還記得剛剛留下來的指令

kubeadm join 192.168.1.100:6443 --token cxxxxs.c4xxxxxxxxxxxxd0 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:103d7xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx5b1b6

什麼?忘記了?

可以用指令重新生成加入指令

$ kubeadm token create --print-join-command

出現 kubeadm join 指令之後,加上指明 cri-socket 就可以執行了

變成這樣

$ sudo kubeadm join 192.168.1.100:6443 
    --token cxxxxs.c4xxxxxxxxxxxxd0 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:103d7xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx5b1b6 \
    --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock

記錄一下運作情形

$ kubeadm join 192.168.1.100:6443 
    --token cxxxxs.c4xxxxxxxxxxxxd0 \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:103d7xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx5b1b6 \
    --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock

[preflight] Running pre-flight checks
[preflight] Reading configuration from the cluster...
[preflight] FYI: You can look at this config file with 'kubectl -n kube-system get cm kubeadm-config -o yaml'
[kubelet-start] Writing kubelet configuration to file "/var/lib/kubelet/config.yaml"
[kubelet-start] Writing kubelet environment file with flags to file "/var/lib/kubelet/kubeadm-flags.env"
[kubelet-start] Starting the kubelet
[kubelet-start] Waiting for the kubelet to perform the TLS Bootstrap...

This node has joined the cluster:
* Certificate signing request was sent to apiserver and a response was received.
* The Kubelet was informed of the new secure connection details.

Run 'kubectl get nodes' on the control-plane to see this node join the cluster.

這樣就加入叢集了

重設整個叢集

如果整個叢集有其他問題,做爛了,可以用以下方法重新設定

進到每一台 node 裡面,利用 kubeadm reset 重置,記得代入 cri-socket

如下:

$ kubeadm reset -f --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock

記錄一下運作情形

$ kubeadm reset -f --cri-socket unix:///var/run/cri-dockerd.sock

[preflight] Running pre-flight checks
W0507 02:43:32.160215    1264 removeetcdmember.go:106] [reset] No kubeadm config, using etcd pod spec to get data directory
[reset] Deleted contents of the etcd data directory: /var/lib/etcd
[reset] Stopping the kubelet service
[reset] Unmounting mounted directories in "/var/lib/kubelet"
W0507 02:43:32.169757    1264 cleanupnode.go:134] [reset] Failed to evaluate the "/var/lib/kubelet" directory. Skipping its unmount and cleanup: lstat /var/lib/kubelet: no such file or directory
[reset] Deleting contents of directories: [/etc/kubernetes/manifests /etc/kubernetes/pki]
[reset] Deleting files: [/etc/kubernetes/admin.conf /etc/kubernetes/kubelet.conf /etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf /etc/kubernetes/controller-manager.conf /etc/kubernetes/scheduler.conf]

The reset process does not clean CNI configuration. To do so, you must remove /etc/cni/net.d

The reset process does not reset or clean up iptables rules or IPVS tables.
If you wish to reset iptables, you must do so manually by using the "iptables" command.

If your cluster was setup to utilize IPVS, run ipvsadm --clear (or similar)
to reset your system's IPVS tables.

The reset process does not clean your kubeconfig files and you must remove them manually.
Please, check the contents of the $HOME/.kube/config file.

它會提示你,有些防火牆規則並不會完全刪掉

可以刪掉 cni 資料夾來重置

$ rm -rf /etc/cni/net.d

對應文件:
https://kubernetes.io/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm-reset/

<Control plane 做> 測試檢查叢集

測試 Kubernetes 是否正常運作,
在 Control plane (控制平台) 裡可以用二個指令觀察一下:

取得所有的 Pods

kubectl get pods 指令取得 Pod,加上 -A 代表包含所有 namespace (命名空間)

以下指令就是取得所有的 Pods

$ kubectl get pods -A

取得所有的 pods

$ kubectl get pods -A

NAMESPACE      NAME                               READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kube-flannel   kube-flannel-ds-8rtvc              1/1     Running   0          30s
kube-flannel   kube-flannel-ds-9w2vw              1/1     Running   0          30s
kube-flannel   kube-flannel-ds-jdndp              1/1     Running   0          30s
kube-system    coredns-5d78c9869d-df989           1/1     Running   0          4m20s
kube-system    coredns-5d78c9869d-s8ftg           1/1     Running   0          4m19s
kube-system    etcd-k8s-ctrl                      1/1     Running   0          4m35s
kube-system    kube-apiserver-k8s-ctrl            1/1     Running   0          4m33s
kube-system    kube-controller-manager-k8s-ctrl   1/1     Running   0          4m35s
kube-system    kube-proxy-2qrjj                   1/1     Running   0          4m19s
kube-system    kube-proxy-bpk94                   1/1     Running   0          3m51s
kube-system    kube-proxy-mgrjn                   1/1     Running   0          3m57s
kube-system    kube-scheduler-k8s-ctrl            1/1     Running   0          4m36s

你應該要看到:

  • kube-flannel 的若干個 Pod 為 Running
    (若是 Pending 或者 CrashLoopBackOff 可能要除錯)
  • kube-system (k8s 核心元件) 的二個 coredns 的 Pod 為 Running
    (若是 Pending 或者 CrashLoopBackOff 可能要除錯)
  • kube-system (k8s 核心元件) 的 etcdRunning
  • kube-system (k8s 核心元件) 的 kube-controller-manager 的 Pod 為 Running
  • kube-system (k8s 核心元件) 的 kube-apiserver 的 Pod 為 Running
  • kube-system (k8s 核心元件) 的 kube-scheduler 的 Pod 為 Running
  • kube-system (k8s 核心元件) 的若干個 kube-proxy 的 Pod 為 Running

當然,放在 kube-system 裡面的 Pod 屬於系統保留的,請勿更動修改。

取得所有 nodes (主機節點)

你可以用 kubectl get nodes -A 指令來取得所有運作的 nodes

$ kubectl get nodes -A

NAME        STATUS   ROLES           AGE     VERSION
k8s-ctrl    Ready    control-plane   4m40s   v1.27.1
k8s-node1   Ready    <none>          3m59s   v1.27.1
k8s-node2   Ready    <none>          3m53s   v1.27.1

你應該要看到你的叢集,三台都是 Ready

Google 介面語言切換的小技巧

像我個人常使用英文介面,理當所有網頁都會給英文的結果,
但有時候會遇到一種情況,例如查看 Google Map 地圖,
地圖都是中文路名,翻譯成英文都沒辦法一眼看懂,要試著唸一下才知道再講什麼。
但 Google 家的產品,語言切換都藏的比較深,
這時候網址切換就比較方便。

以下教學只適用於 Google 家的產品,不同公司定義不一樣。
而 Google 隨時會改,
如果已經失效了的話再麻煩跟我說。

在 https:// …… /xxx?aaa=bbb&ccc=ddd

後面加上 &hl=zh-Hant 可切繁體中文
後面加上 &hl=en 可切英文

例如:

https://www.google.com/maps?hl=zh-Hant
就切成中文

https://www.google.com/maps?hl=en
就切成英文

需注意 URL Query string 的格式,
? (問號)開頭,中間用 & 符號分隔,
如果最開頭有了 ? (問號),那後面只能接 & 符號。

[教學] Google 表單 製作多選複選選項 與限制總量數量(團購表單好用)

因為 Choice Eliminator 2 這個第三方外掛已經不能用了(第三方外掛的廠商已經下線了)
這陣子就在找替代方案,發現這一招還是可用,分享給大家。

本教學會帶入部分 Google 表單與 Google 試算表的使用,
看不懂也不用擔心,會一步一步帶大家建立。

教學步驟


(這是範例成品)

我們在這舉一個例子,假設是一個蛋糕團購表單,有六個選項,
在六個選項中,選擇二個:

  • 原味
  • 抹茶
  • 起司
  • 草莓
  • 芋頭
  • 巧克力

在這團購表單很常見。

Step1. 建立表單

首先先建立一個 Google 表單,

網址:
https://docs.google.com/forms/

按新增

這邊用打入標題、 等聯絡資訊。
用簡答功能打入 姓名、電話、地址 等聯絡資訊。
旁邊有加號可以新增題目,這功能就不贅述。

再來就是重頭戲,新增一個「核取方塊」,
打入 原味、抹茶、起司、草莓、芋頭、巧克力 六個選項

在右下角的點點點選項,選擇「回應驗證」

就會多出一行選項

選擇「選取剛好」,數量打入 2,最後輸入提示訊息

再來點到「回覆」頁籤,右上角一個小按鈕「建立試算表」

選取回應目的地的視窗中
選建立新試算表,輸入名字,然後按「確定」

動畫就像這樣

你就會看到打開了一個 Google 試算表。

Step2. 製作回應表單的試算表

在試算表下方按下「 + 」,建立試算表

我們建立二個新的試算表,名字分別叫做:

  • 選項拆解
  • 統計

像這樣

Step3.「選項拆解」的試算表設計

在「選項拆解」的試算表中,

A1 打入「選項」
B2 ~ G2 依序打入「原味、抹茶、起司、草莓、芋頭、巧克力」等選項

接下來這個騷操作,要一步完成
先選擇 A2 這格,先打一個「 = 」(等號)
然後直接選擇「表單回應 1」,的第一格選項欄位

你會看到公式跳出來

='表單回應 1'!E2

動畫在這:

未來填單有資料的時候就會這樣

意思是說,單引號括起來的是試算表的名字,
意指「表單回應 1」試算表裡的 E2 欄位。

如果你是直接複製公式的話,
要注意單引號與雙引號,還有要注意欄位格子是否正確。

按下 Enter 之後,他會顯示空白的是正常現象,選取上去就會該格子就會有公式出現。

Step3-1.「選項拆解」試算表套用搜尋公式

選到 B2 這格,打上公式:

=IF(IFERROR(FIND(B$1, $A2), 0) > 0, 1, 0)

然後選上 B2 這格,直接拖拉到 G2,讓這列的選項都填滿了公式。

動畫:


如果有興趣的朋友,這邊小小解釋一下這個公式的原理:

FIND() 輸入三個參數:

  • 要找的文字
  • 原始文字
  • 從第幾個字開始找(可忽略不填)

白話文就是在第二個參數中,找第一個參數的文字,在哪個位置,
從第三個參數開始找,第三個參數可忽略,就是從第一個字開始找。

輸出就是在第幾個字出現的位置。

FIND() 的說明文件:
https://support.google.com/docs/answer/3094126?hl=zh-Hant

IFERROR() 輸入二個參數:

  • 要執行的公式
  • 出錯時要顯示的字

第一個參數是執行公式,如果它出錯了,就顯示第二個參數值。

IFERROR() 的說明文件:
https://support.google.com/docs/answer/3093304?hl=zh-Hant

IF() 就是判斷,輸入三個參數:

  • 判斷的公式
  • true 時顯示文字
  • false 時顯示文字

算蠻好理解的。

IF() 的說明文件:
https://support.google.com/docs/answer/3093364?hl=zh-Hant

整段白話文就是:我們把選項拆解,有搜尋到字的欄位標成 1 否則是 0


選取 要估算一下會填單的人數,整列選起來往下拉,讓每列都填上公式。
至於要拉幾列,當然 越多越好

這表格意旨在拆解選項並填到各個對應的格子裡。

Step4.「統計」的試算表設計

切到「統計」的試算表

A1 ~ E1 欄位分別打上「顯示、選項、額滿提示、已達數量、數量上限」
然後 B2 ~ B7 依序分別打上總共有的「原味、抹茶、起司、草莓、芋頭、巧克力」選項,
額滿提示可以打上你想打的額滿提示,範例是在最後加上(完售)字樣。

如果你想隱藏該選項,在額滿提示直接留空白。

然後在 E2 ~ E7 打入你要的數量上限。

Step4-1.「統計」試算表套加總公式

選擇 D2 套入加總公式

=SUM('選項拆解'!B:B)

這句 SUM() 的意思是:做 「選項拆解」試算表裡的 B 欄所有列的加總,

然後如法炮製,依序在 D3 套入公式

=SUM('選項拆解'!C:C)

在 D4 套入公式

=SUM('選項拆解'!D:D)

以此類推,套到 D7

=SUM('選項拆解'!G:G)

這邊重點要注意統計欄位是不是正確

Step4-2.「統計」試算表套顯示判斷公式

選擇 A2 這格,套入公式

=IF(D2<E2,B2,C2)

這個應該很好理解,就是數量統計超過上限時,顯示額滿提示,否則顯示原本的選項名

然後往下拉,填滿到 A7

為何要這樣設計呢?為了配合等下要提到的 Form Ranger 外掛

Step5. 安裝 Form Ranger 表單外掛

在右上方點點點點開「外掛程式」,搜尋「Form Ranger」

也就是這個外掛:
https://workspace.google.com/u/5/marketplace/app/form_ranger/387838027286?hl=zh&pann=forms_addon_widget

安裝,

選擇帳號,

瀏覽授權權限,按下「允許」,

允許這個第三方外掛。

Step6. 使用 Form Ranger 表單外掛

然後回到剛剛做的表單,在右上角多一個小積木
選擇「formRanger — PROD」

點「Start」

會看到你的多選問題

勾選「Populate from range」,然後旁邊按「 + 」(New Range)

在 Select sheet 的頁籤中,

選擇剛剛的回應試算表「蛋糕訂購表單 (回覆)」,按「Select」。

在 Select Ranage 的頁籤中,

Sheet name 選「統計」
Column header 選「顯示」

左側會出現預覽,按下「Next」

最後在 Name range 頁籤中,

Range name 打入一個名稱(名稱辨識用,可隨意填)
然後按下「Save and populate question」

最後的最後,

在 Auto-repopulate questions (自動重新產生問題) 這邊,
記得要把 On form submit (每次表單送出時) 選項給勾起來,
它會在表單送出的時候根據欄位值重新產生表單。

如果資料不同步時,可以手動按下「Update questions list」手動更新表單。

Step7. 發佈連結

表單右上角按下「傳送」,

看到傳送表單的視窗,

選擇「連結」圖示,可以勾「縮短網址」,然後按複製,
這個就是你的表單前台網址。

Step8. 測試!

最後當然是當個客人,來測試一下運作情況啦!

拿剛剛產生的這個網址去瀏覽器真的填看看,也驗證一下會不會有問題,
還是哪裡有做錯的地方。

最後附上筆者隨意填三筆資料的觀察各表單結果。

表單回應

選項拆解

統計

前台表單的樣子

補充

最後的最後,如果你想隱藏額滿的選項,
在額滿提示直接留空白就可以了,選項他會自動消失。

記得時不時注意一下,「選項拆解」試算表套公式的列數,不然會出錯。
這功能不管單選多選都可以適用,選項在對應的地方修改即可,變通一下就有超萬用的表單了。

希望這邊教學對你有幫助。

參考資料

[iOS教學] 使用 PromiseKit 來管理你的 callback!

請參考 PromiseKit 的文件:

Promise 基本概念

在非同步執行的流程處理上,傳統作法一直是個麻煩點,
而 Promise 透過一些函式可以很直覺的管理非同步的流程。

傳統的做法

以 iOS 而言,你可能要透過 NSOperationQueue 或者
GCD (Grand Central Dispatch) 這些方法來做非同步的流程。

如果要接續觸發( A 事情做完做 B )的情境,A 事情的 callback 做完之後緊接著 B 事情,你可能會得到一個很深的縮排。
如果是互相等待完成( A 跟 B 事情 )的情境,你可能要透過一些 boolean 來把狀態記住,然後 A 事情跟 B 事情的 callback 同時要檢查對方是否做完,才接續另外一個 callback 。 以上並不是說這樣寫不能用,只是你會有更好的解法,讓程式碼變得更乾淨好閱讀。

Promise 的做法

主要關鍵字有 firstly then catch 還有 always
要字面上來看就是 「首先」、「然後」最後是有錯誤時用 catch 抓取錯誤。

這個範例還用了一個很實用的 when() 來綜合二件非同步的事情,當二件事情都結束時才會回傳到下一個 Callback。

這是一個綜合各種基本關鍵字的範例

firstly {
    // Show Loading status bar
    return when(myAsnycTaskA(), myAsnycTaskB())
}.then { (resultA:MyObjectA, resultB:MyObjectB) -> Void in
    // Show results
}.always {
    // Hide Loading status bar
}.catch { error in
    print(error)
}

最簡單的範例

這是一個最基本的範例
基本句型有 thencatch 就可以了

myAsnycTaskA().then { 
    (resultA:MyObjectA) -> Void in
    // Show results

}.catch { error in
    print(error)
}

宣告

至於你想要宣告一個事情也不難

func myAsnycTaskA()-> Promise<MyObjectA> {
    return Promise { fulfill, reject in
        // Done
        fulfill(result)

        // Fail
        reject(error)
    }
}

回傳一個 Promise,裡面有 fulfill()reject() 二個 method。
當資料回來的時候呼叫 fulfill()
當出現錯誤的時候呼叫 reject() 並帶入一個 Error 物件。

複雜一點的範例

這時回過頭來看第一個範例,我又把它改複雜了一點,是不是比較不難了呢?

firstly {
    // Show Loading status bar
    return when(myAsnycTaskA(), myAsnycTaskB())
}.then { (resultA:MyObjectA, resultB:MyObjectB) -> Promise<MyObjectC> in
    // So some processing
    return myProcessingTaskC()
}.then { (resultC:MyObjectC) -> Void in
    // Show results
}.always {
    // Hide Loading status bar
}.catch { error in
    print(error)
}

首先,同時做 myAsnycTaskA()myAsnycTaskB()
等二者結果回傳了之後,做 myProcessingTaskC() 最後回傳結果。

在 callback 的處理上是不是變得比較開心愉快了一點呢?
以上就是 Promise 的快速介紹。

有興趣的話,可以查看官方文件裡面有更進階的寫法。
這個概念不只在 iOS (Swift) 可以用,在 JavaScript (ES6) 也有類似的語法,有機會再專文介紹。