在 Ubuntu 18.04 上安裝 Docker CE

安裝環境是在 Ubuntu 18.04 上。

安裝 Docker CE

docker.io 是 docker 的舊版本,如果先前有安裝要移除舊版本:

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sudo apt-get remove docker docker-engine docker.io containerd runc

安裝相關套件:

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sudo apt-get install -y \
apt-transport-https \
ca-certificates \
curl \
gnupg-agent \
software-properties-common

匯入 docker apt repository:

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curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

sudo add-apt-repository \
"deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
$(lsb_release -cs) \
stable"

sudo apt-get update

安裝 docker ce:

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sudo apt-get install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

建立 daemon:

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# root
sudo cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
"log-driver": "json-file",
"log-opts": {
"max-size": "100m"
},
"storage-driver": "overlay2"
}
EOF

mkdir -p /etc/systemd/system/docker.service.d

啟用 Docker:

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sudo systemctl start docker.service
sudo systemctl enable docker.service

加入使用者權限,加完後記得要重新開啟終端機:

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sudo groupadd docker
sudo usermod -aG docker $USER

安裝完成

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docker --version

Reference

在 Ubuntu 上重新安裝 Kubernetes

介紹

Kubeadm 有提供一個指令 reset,不過他只會將有關 Kubernetes 的東西刪除,像是 flannelcni 的網路設定,則必須要手動刪除。

這裡使用的環境是:

  • Ubuntu 18.04
  • Kubernetes 1.14.1
  • Flannel 0.10.0

Problem

要讓問題重現,只需要在你安裝好 Kubernetes Cluster 之後,重設 Kubernetes 就會發生:

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kubeadm reset -f
kubeadm init

這個時候你的 coredns 會一直在 pending 的狀態,而且 nodes 會一直是 NodReady:

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$ kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
akiicat NotReady master 65m v1.14.1

$ kubectl get pod -n kube-system
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
coredns-fb8b8dccf-2t48c 0/1 Pending 0 42s
coredns-fb8b8dccf-x7f87 0/1 Pending 0 42s

看一下 kubelet 是什麼問題,猜測是之前的 CNI 沒有清除乾淨,而套用到舊的資料

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$ systemctl status kubelet
...
4月 25 14:01:40 akiicat kubelet[6416]: W0425 14:01:40.779474 6416 cni.go:213] Unable to update cni config: No networks found in /etc/cni/net.d
4月 25 14:01:40 akiicat kubelet[6416]: E0425 14:01:40.901231 6416 kubelet.go:2170] Container runtime network not ready: NetworkReady=false reason:NetworkPluginNotReady message:docker: network plugin is not ready: cni config uninitialized

Step by Step

接下來就一步一步的解決這個問題,首先切換成 root 權限:

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sudo su -

先把 Kubernetes 重設,-f 參數代表強制執行 reset,不會跳出提示訊息的確認:

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kubeadm reset -f

停止 kubeletdocker

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systemctl stop kubelet
systemctl stop docker

完全刪除 cniflannel 的資料:

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rm -rf /var/lib/cni/
rm -rf /var/lib/kubelet/*
rm -rf /run/flannel
rm -rf /etc/cni/

移除 cniflannel 的網路介面卡:

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ifconfig cni0 down
brctl delbr cni0
ifconfig flannel.1 down

重新啟動 docker

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systemctl start docker

這樣就完成了,最後檢查一下網路介面卡與 IP table 有沒有 flannelcni

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ifconfig
route -n

沒有在這上面就成功了。

後續安裝可以參考我寫的這篇文章:Bare Metal 在 Ubuntu 上安裝 Kubernetes

Summary

最後要輸入指令的時候,需要對 Master 跟 Worker 執行不同的指令,以及在不同的權限下執行:

  • Master:代表主結點。
  • Node:代表 Worker 節點或子結點。

[Master, Node] 不管事 master 跟 worker 都要執行 Kubernetes Reset,在執行時要注意權限是否正確:

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# root
kubeadm reset -f
systemctl stop kubelet
systemctl stop docker
rm -rf /var/lib/cni/
rm -rf /var/lib/kubelet/*
rm -rf /run/flannel
rm -rf /etc/cni/
ifconfig cni0 down
brctl delbr cni0
ifconfig flannel.1 down
systemctl start docker

[Master] 安裝 Kubernetes:

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# root
kubeadm init --pod-network-cidr 10.244.0.0/16

注意要切換使用者:

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

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/bc79dd1505b0c8681ece4de4c0d86c5cd2643275/Documentation/kube-flannel.yml

[Node] 加入 worker 節點:

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# root
kubeadm join 192.168.0.11:6443 --token 3c564d.6q2we53btzqmf1ew \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:a5480dcd68ec2ff27885932ac80d33aaa0390d295d4834032cc1eb554de3d5d2

Reference

管理多個 Kubernetes Cluster:建立、切換、合併 context

用途

要存取某個 Kubernetes 的 cluster,必須先設定好 Kubernetes 的 context,context 裡面會描述要如何存取到你的 Kubernetes 的 cluster。

當你今天有兩個 Kubernetes 的 cluster 的時候,分別是正式版的 cluster 跟測試用的 cluster,很頻繁在這兩個 cluster 作切換,這時候只需要分別對兩個不同的 context 就可以了,然後利用 kubectl 提供的指令,就能在不同的 cluster 作切換。

雖然目前還用不到兩個 cluster,但我還是建議先設定這個檔案,因為在還沒有設定這個檔案前,你可能會需要 ssh 遠端回你的主機才能使用 kubectl 指令,不過你可以在本地端設定這份檔案,就不需要遠端回你的主機了。

能夠有這些方便的功能,都是建立在你已經在本地端建立好你的設定檔。

Context

在 Kubernetes 裡面,切換不同的 cluster 是以 context 為單位,一個 context 裡面必需要三個元件,分別是 UserServerCertification。這三個東西說起來也很直觀,有個使用者 (User) 必須要有憑證 (Certification) 才能連到某個 Cluster (Server)。

底下是一個 Context 所包含的內容:

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+---+ Certification |
+---------+ | +---------------+
+---+ Cluster +---+
+---------+ | +---------+ | +--------+
| Context +---+ +---+ Server |
+---------+ | +------+ +--------+
+---+ User |
+------+

Server 跟 Certification 會一起放在 Cluster 底下,這麼做的好處是,如果今天有兩個不同的使用者,想要連到同一個 Cluster,則不需要重新輸入一次 Certification 跟 Server。

通常設定檔會放在 $HOME/.kube/ 底下,然後檔名命名為 config,不需要副檔名,當你使用 kubectl 指令的時候,預設就會使用這個設定檔。

這裡提供一個設定檔的範例,裡面的架構就如同上面的圖,可以對照著看,我也加了些註解:

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# $HOME/.kube/config
apiVersion: v1
kind: Config
preferences: {}
current-context: kubernetes-admin@kubernetes # 預設使用哪個 Context

clusters:
- cluster:
certificate-authority: .minikube/ca.crt
server: https://192.168.99.100:8443
name: minikube # Cluster 的名稱,可在 Context 使用
- cluster:
certificate-authority-data: LS0tLS1CRUdJTiBDRVJUSUZJQ0FURS0tLS...
server: https://17.82.125.39:6443
name: kubernetes

contexts:
- context:
cluster: minikube # 選則某個 Cluseter
user: minikube # 選則某個 User
name: minikube # 這個 Context 的名稱
- context:
cluster: kubernetes
user: kubernetes-admin
name: kubernetes-admin@kubernetes
- context:
cluster: kubernetes
user: kubernetes-admin
namespace: kube-system # 指定 namesapce,若不指定預設為 default
name: kubernetes-system@kubernetes

users:
- name: kubernetes-admin
user:
client-certificate-data: LS0tLS1CRUdJTiBDRVJUSUZJQ0...
client-key-data: LS0tLS1CRUdJTiBSU0EgUF...
- name: minikube # User 的名稱,可在 Context 使用
user:
client-certificate: .minikube/client.crt
client-key: .minikube/client.key

如果路徑正確,檔名正確,設定內容正確,就能看一下我們目前狀態:

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$ kubectl config get-contexts
CURRENT NAME CLUSTER AUTHINFO NAMESPACE
* kubernetes-admin@kubernetes kubernetes kubernetes-admin
kubernetes-system@kubernetes kubernetes kubernetes-admin kube-system
minikube minikube minikube

第二欄 NAME 就是 context 的名稱,透過 use-context 指令就能夠在不同的設定檔作切換:

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kubectl config use-context <context-name>

像是這樣:

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$ kubectl config use-context minikube
Switched to context "minikube".

$ kubectl config get-contexts
CURRENT NAME CLUSTER AUTHINFO NAMESPACE
kubernetes-admin@kubernetes kubernetes kubernetes-admin
kubernetes-system@kubernetes kubernetes kubernetes-admin kube-system
* minikube minikube minikube

路徑

尋找設定檔的優先順序:

  1. 優先使用環境變數 $KUBECONFIG 所設定的路徑
  2. 如果沒有設定 $KUBECONFIG 環境變數,則使用 ${HOME}/.kube/config

假設想要使用其他的設定檔 /tmp/admin.conf,那可以這樣輸入:

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export KUBECONFIG=/tmp/admin.conf

這看起來並不是非常好用,如果你要切換某個 context 的時候,還需要設定 KUBECONFIG 的路徑,如果能把所有 context 整合在一起就會好用多了。

Merge

Kubernetes 目前並沒有 kubectl config merge 的指令,不過在未來可能會有,有興趣的話可以參考這篇 Github 上的討論

暫時性

目前解決方法是用冒號 : 將不同的檔案串在一起,放在越前面的檔案,順位越高:

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export KUBECONFIG=${HOME}/.kube/config:/tmp/admin.conf

或是在每次輸入指令前都加上 KUBECONFIG 的設定:

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KUBECONFIG=${HOME}/.kube/config:/tmp/admin.conf kubectl config get-contexts

永久性

直接寫進 bashrc,每當開啟終端機的時候都會套用環境變數:

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# ~/.bashrc
export KUBECONFIG=${HOME}/.kube/config:/tmp/admin.conf

一勞永逸地做法,把新的檔案跟 ${HOME}/.kube/config 合併:

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KUBECONFIG=${HOME}/.kube/config:/tmp/admin.conf kubectl config view --flatten > mergedkub && mv mergedkub ${HOME}/.kube/config

另外還有腳本:

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# ~/.bashrc
function kmerge() {
KUBECONFIG=~/.kube/config:$1 kubectl config view --flatten > ~/.kube/mergedkub && mv ~/.kube/mergedkub ~/.kube/config
}

使用方法:

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$ kmerge /tmp/admin.conf

Reference

在本地端上建立 Kubernetes Dashboard

Installation

在安裝 Dashboard 之前,請先確認你的 Kubernetes 已經裝好了,至於怎麼安裝 Kubernetes 就自行 Google 拉。

接下來我們要開始安裝 Github Kubernetes Dashboard,官網上其實已經說明的很清楚,不過這裡在記錄一下安裝的過程:

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kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v1.10.1/src/deploy/recommended/kubernetes-dashboard.yaml

沒有錯,這樣就安裝好了,然後看一下正在運行的容器:

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$ kubectl get all -n kube-system -l k8s-app=kubernetes-dashboard
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/kubernetes-dashboard-5f7b999d65-sswt4 1/1 Running 0 84m

NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
service/kubernetes-dashboard ClusterIP 10.102.216.229 <none> 443/TCP 84m

NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
deployment.apps/kubernetes-dashboard 1/1 1 1 84m

NAME DESIRED CURRENT READY AGE
replicaset.apps/kubernetes-dashboard-5f7b999d65 1 1 1 84m

Access

接下來我們要連到 Dashboard,先把 kubectl proxy 打開:

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kubectl proxy

然後連到下面的網址,就能夠看到 Kubernetes Dashboard:

http://localhost:8001/api/v1/namespaces/kube-system/services/https:kubernetes-dashboard:/proxy/

到這裡就已經可以看到登入畫面了,不過這裡要注意的是,如果你是使用 ssh 連到你的主機的話,要先在本地端設定好 kubectl,在本地端輸入 kubectl proxy

建立 RBAC

Service Account

建立一個 service 的帳戶

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apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
name: admin-user
namespace: kube-system

ClusterRoleBinding

將剛剛建立的 Service Account admin-user 與 ClusterRole 做綁定

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apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
name: admin-user
roleRef:
apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
kind: ClusterRole
name: cluster-admin
subjects:
- kind: ServiceAccount
name: admin-user
namespace: kube-system

這樣就這定好了

Login with Token

生成 admin-user 的 token:

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$ kubectl -n kube-system describe secret $(kubectl -n kube-system get secret | grep admin-user | awk '{print $1}')
Name: admin-user-token-ctr9s
Namespace: kube-system
Labels: <none>
Annotations: kubernetes.io/service-account.name: admin-user
kubernetes.io/service-account.uid: b2a411d9-64c9-11e9-a59d-1c872c43607f

Type: kubernetes.io/service-account-token

Data
====
ca.crt: 1025 bytes
namespace: 11 bytes
token: eyJhbGciOiJSUzI1NiIsImtpZCI6IiJ9.eyJpc3MiOiJrdWJlcm5ldGVzL3NlcnZpY2VhY2NvdW50Iiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9uYW1lc3BhY2UiOiJrdWJlLXN5c3RlbSIsImt1YmVybmV0ZXMuaW8vc2VydmljZWFjY291bnQvc2VjcmV0Lm5hbWUiOiJhZG1pbi11c2VyLXRva2VuLWN0cjlzIiwia3ViZXJuZXRlcy5pby9zZXJ2aWNlYWNjb3VudC9zZXJ2aWNlLWFjY291bnQubmFtZSI6ImFkbWluLXVzZXIiLCJrdWJlcm5ldGVzLmlvL3NlcnZpY2VhY2NvdW50L3NlcnZpY2UtYWNjb3VudC51aWQiOiJiMmE0MTFkOS02NGM5LTExZTktYTU5ZC0xYzg3MmM0MzYwN2YiLCJzdWIiOiJzeXN0ZW06c2VydmljZWFjY291bnQ6a3ViZS1zeXN0ZW06YWRtaW4tdXNlciJ9.wA-CiA6yqJnxDJgQEX0pes32RGm9I_eh0fOoT6oEuLN849FhuNHPJ-LquEm9TFOVs944NXner_fq8czncrQUSiCmErH5ms6mSmXT8Ql-PjDWUCSpwb6rrDd8GCFSLA4LYZbgNQMiD21q2KY8HN3djW0QK1kcl3Cc19lyeAYMQ6DL6WU1AWzlsZEzAkd_P6r8a6KXrDxZNRimIzl61yioVmLqPGN3imT0u3DUvedbDReWVSTBYvOEExvgchgKKuImr0i1V2m7GbfJ01kDwKcehh78YPPMtXG-wfwVLA9xancHtoP0exPQ15fx9fQvswEoH1Qwz5T4dA2TYXKzHweZvg

最後登入的時,使用 Token 登入,將 Token 複製貼上就能夠登入了。

Trouble Shooting

Address already in use

如果你是背景執行 proxy 指令的話:

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kubectl proxy &

在這個時候,沒有關掉這個程式,直接關掉終端機,再次執行則會發現 port 已經被佔用了,顯示的錯誤如下:

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F0422 16:14:59.688258   15922 proxy.go:158] listen tcp 127.0.0.1:8001: bind: address already in use

方法一

如果你執行 proxy 的終端機還開著,可以使用 fg 指令把程式叫回,在按 Ctrl-C 即可:

方法二

萬一你把執行 proxy 的終端機關閉了,則必須先找到執行 proxy 的執行緒 pid:

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$ netstat -tulp | grep kubectl
(Not all processes could be identified, non-owned process info
will not be shown, you would have to be root to see it all.)
tcp 0 0 localhost:8001 0.0.0.0:* LISTEN 15908/kubectl
# 或是
$ ps -ef | grep kubectl
akiicat 15908 7633 0 16:14 pts/1 00:00:00 kubectl proxy
akiicat 20117 7633 0 16:23 pts/1 00:00:00 grep --color=auto kubectl

找到 pid,上面的例子的 pid 是 15908,然後程式強制刪除:

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kill -9 <pid>

Reference

Kubernetes MetalLB Load Balancer 設定多個 address pool

Before Start

首先你先要安裝好:

  • Kubernetes 1.9 版以上,以及可以使用 kubeadmkubectlkubelet 指令
  • MetalLB Layer2 Load Balancer

由於我們會使用 bgp 的 protocol,可以直接在 minikube 上使用,如果你是在 bare metal 上操作的話,必須做額外的設定,可以參考官方文件

Configure Load Balancer

MetalLB 設定 Load Balancer 需要提供 ConfigMap 裡面包涵我們給定的網段範圍

會需要分別使用不同的 address pool 是有原因的,有申請過網路的都知道,固定 IP 是很貴的,而且數量有限,只會在有需要的時候才會使用公開固定 IP 網域池,像是產品 production 的網頁。

至於其他還在測試 staging 的網頁,使用私人網域池即可,最後在設定個 VPN 連線進來看,就能夠減少申請固定 IP 的費用。

這裡我們建立了兩個網域池,相關的設定如下:

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# configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
namespace: metallb-system
name: config
data:
config: |
address-pools:
- name: production
protocol: bgp
auto-assign: false
addresses:
- 17.95.16.28-17.95.16.32
- name: staging
protocol: bgp
avoid-buggy-ips: true
addresses:
- 192.168.144.0/20
address pool 1 address pool 2
名稱 production staging
協定 bgp bgp
網段 17.95.16.28-17.95.16.32 192.168.144.0/20

這裡假設我們申請到這個範圍的固定 IP 17.95.16.28-17.95.16.32,可以供 Load Balancer 來分配。

至於設定 avoid-buggy-ips: true 參數的話, MetalLB 避免 .0.255 的 IP。

如果想要手動指派 IP 的話,可以設定成 auto-assign: false,不設定的話預設是 true

寫好設定檔,我們就立即套用它:

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kubectl apply -f configmap.yaml

測試

現在我們來測試剛剛設定的 Load Balancer 有沒有成功。

我會執行兩份 deployment,一個會使用 production 的網域池,另一個會使用 staging 的網域池,兩個設定檔分別是:

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# hello-production.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: hello-production
labels:
run: hello-production
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
run: hello-production
template:
metadata:
labels:
run: hello-production
spec:
containers:
- name: hello-production
image: k8s.gcr.io/echoserver:1.10
ports:
- containerPort: 8080
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: hello-production
annotations:
metallb.universe.tf/address-pool: production
spec:
ports:
- port: 8080
targetPort: 8080
selector:
run: hello-production
type: LoadBalancer
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# hello-staging.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: hello-staging
labels:
run: hello-staging
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
run: hello-staging
template:
metadata:
labels:
run: hello-staging
spec:
containers:
- name: hello-staging
image: k8s.gcr.io/echoserver:1.10
ports:
- containerPort: 8080
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: hello-staging
annotations:
metallb.universe.tf/address-pool: staging
spec:
ports:
- port: 8080
targetPort: 8080
selector:
run: hello-staging
type: LoadBalancer

這裡需要在 metadata.annotations 裡面設定 metallb.universe.tf/address-pool: staging 參數,後面接值必須跟前面 ConfigMap 裡 address pool 的名稱一樣。

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metadata:
annotations:
metallb.universe.tf/address-pool: staging

然後套用設定:

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kubectl apply -f hello-production.yaml,hello-staging.yaml

查看我們現在正在運行的容器與網路設定:

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$ kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
hello-production-b58c4488d-fxj7d 1/1 Running 0 19m
hello-production-b58c4488d-kx2nh 1/1 Running 0 19m
hello-production-b58c4488d-tp8f6 1/1 Running 0 19m
hello-staging-c8fc9f69d-4gmfr 1/1 Running 0 19m
hello-staging-c8fc9f69d-rhh7q 1/1 Running 0 19m
hello-staging-c8fc9f69d-vdwt2 1/1 Running 0 19m
$ kubectl get service
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
hello-production LoadBalancer 10.109.99.105 17.95.16.28 8080:31532/TCP 19m
hello-staging LoadBalancer 10.110.199.100 192.168.144.1 8080:32603/TCP 19m

有被分配到外部固定 IP 的 service,就能夠使用透過外面的網路連進來,可以馬上找其他電腦來試試。

Reference

準備

假設你已經先裝好 Kubernetes cluster 了,由於是 bare metal,你必須把 Kubernetes 裝載三台不同電腦上,或是使用三個 Raspberry Pi,然後使用 kubeadm 指令串起來。

Cluster Addresses

我們現在有三台電腦,它的名稱與 IP 分別是:

  • Master192.168.1.100

  • Node1192.168.1.101

  • Node2192.168.1.102

    當你在安裝電腦時,名稱與 IP 必須是唯一的,否則在 join 的時候會出現錯誤。

這裡使用的 IP 是 DHCP 所分配的 IP,IP 的範圍是 192.168.1.100—192.168.1.150,如果你有足夠的 public IP address,可以分別對每台電腦做設定。

假設我申請了 17.95.16.0-17.95.16.32,就可以把 IP 設定成這樣:

  • Master17.95.16.1
  • Node117.95.16.2
  • Node217.95.16.3

雖然只用了三個,但我們保留剩下的 17.95.16.10-17.95.16.32 讓 Load Balancer 來分配這些網址

Metallb

安裝 metallb 的步驟非常的簡單:

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kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/google/metallb/v0.7.3/manifests/metallb.yaml

然後查看目前的狀態,是否有一個 controller 跟多個 speaker:

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$ kubectl get pods -n metallb-system
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
controller-cd8657667-2znm8 1/1 Running 0 22h
speaker-m95vd 1/1 Running 0 22h
speaker-shq8s 1/1 Running 0 22h

因為我們還沒有提供 load balance 的網址給他,所以接下來要設定 ConfigMap

Configure

架設我們想提供 load balance 的網址是 192.168.1.240-192.168.1.250,看一下我們的設定檔:

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apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
namespace: metallb-system
name: config
data:
config: |
address-pools:
- name: my-ip-space
protocol: layer2
addresses:
- 192.168.1.240-192.168.1.250

我們把 protocol: layer2 套用在 192.168.1.240-192.168.1.250 這個網段上

如果想要使用外網的話,直接把網段的範圍改成外網即可

MetalLB 提供了 layer2bgp 兩種 protocol,這裡使用 layer2,如果使用 bgp 的話還需要另外做設定,可以參考官方文件

套用上面的 ConfigMap:

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kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/google/metallb/v0.7.3/manifests/example-layer2-config.yaml

查看 Log:

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kubectl logs -l component=speaker -n metallb-system

測試

執行一些簡單的容器,然後使用 LoadBalancer 暴露它:

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kubectl run hello-world --image=k8s.gcr.io/echoserver:1.10 --port=8080 --replicas=3
kubectl expose deployment hello-world --type=LoadBalancer

查看 pods 是否有在運行

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$ kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/hello-world-6cdb64fdcd-7bfgq 1/1 Running 0 17s
pod/hello-world-6cdb64fdcd-82mtv 1/1 Running 0 17s
pod/hello-world-6cdb64fdcd-rhxp2 1/1 Running 0 17s
$ kubectl get service
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
hello-world LoadBalancer 10.106.40.173 192.168.1.240 8080:30700/TCP 11s

我們現在有外部 IP 了!馬上測試看看能不能連得到:

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$ curl 192.168.1.240:8080
Hostname: hello-world-1-6cdb64fdcd-7bfgq
...

如果有看到跟請求 http 有關的資訊的話,就代表你成功了。

Reference

Bare Metal 在 Ubuntu 上安裝 Kubernetes

Docker

在安裝 Kubernetes 前要先安裝好 Docker,可以參考這篇:

Kubeadm

kubeadm 負責管理節點,可以透過方便的指令將電腦加入 cluster,在這裡我們先定義:

  • Master:代表主結點,負責控制與分發任務
  • Node:代表子結點,負責執行 Master 所分發的任務

[Master, Node] 安裝 Kubeadm 需要 root 權限:

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sudo su -

[Master, Node] 安裝 kubeadm:

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curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | apt-key add -
echo "deb http://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" > /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
apt update
apt install -y kubeadm

[Master]Master 節點上初始化 Kubernetes:

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kubeadm init --pod-network-cidr 10.244.0.0/16

因為我們是使用 flannel,所以必須加上 --pod-network-cidr

我們這邊選擇 flannel 的是因為 flannel 支援 arm。

如果要透過 WIFI 連接網路的話,需要加上 --apiserver-advertise-address=<wifi-ip-address> 參數到 kubeadm init 指令上。

執行 kubeadm init 之後會有一行 kubeadm join,如果弄丟的話,可以執行下面指令獲得:

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kubeadm token create --print-join-command

[Node] 然後把其他的 node 加進來:

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kubeadm join 192.168.0.11:6443 --token 3c564d.6q2we53btzqmf1ew \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:a5480dcd68ec2ff27885932ac80d33aaa0390d295d4834032cc1eb554de3d5d2

[Master, Node] 離開 root

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exit

Kubectl

[Master] 回到使用者模式後執行:

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

admin.conf 放置到 ~/.kube/config 就會自動抓取設定檔。

[Master] 安裝 flannel,相關文件在 CoreOS 上:

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kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/bc79dd1505b0c8681ece4de4c0d86c5cd2643275/Documentation/kube-flannel.yml

[Master] 查看目前節點:

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$ kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
akiicat Ready master 77m v1.14.1
akiicat-node2 Ready <none> 51s v1.14.1

測試

執行一些簡單的容器:

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kubectl run kuard --image=gcr.io/kuar-demo/kuard-amd64:blue --replicas=3

查看 pods 是否有在運行

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$ kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
kuard-6cdb64fdcd-7bfgq 1/1 Running 0 17s
kuard-6cdb64fdcd-82mtv 1/1 Running 0 17s
kuard-6cdb64fdcd-rhxp2 1/1 Running 0 17s

使用 LoadBalancer 暴露它:

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kubectl expose deployment kuard --type=LoadBalancer --port=80 --target-port=8080

查看 Service

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$ kubectl describe service/kuard
Name: kuard
...
Type: LoadBalancer
IP: 10.109.141.84
Port: <unset> 8080/TCP
TargetPort: 8080/TCP
NodePort: <unset> 30034/TCP
Endpoints: 10.244.1.5:8080,10.244.1.6:8080,10.244.1.7:8080
Session Affinity: None
External Traffic Policy: Cluster
Events: <none>

使用 curl 連到 pod 的 endpoint:

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$ curl 10.244.1.5:8080
Hostname: kuard-1-6cdb64fdcd-7bfgq
...

Trouble Shooting

Swap Error

當你用 root 權限執行 kubeadm init 時,會出現 ERROR Swap 的錯誤:

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# kubeadm init --pod-network-cidr 10.244.0.0/16
[init] Using Kubernetes version: v1.14.1
[preflight] Running pre-flight checks
[preflight] WARNING: Couldn't create the interface used for talking to the container runtime: docker is required for container runtime: exec: "docker": executable file not found in $PATH
error execution phase preflight: [preflight] Some fatal errors occurred:
[ERROR FileContent--proc-sys-net-bridge-bridge-nf-call-iptables]: /proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-iptables does not exist
[ERROR FileContent--proc-sys-net-ipv4-ip_forward]: /proc/sys/net/ipv4/ip_forward contents are not set to 1
[ERROR Swap]: running with swap on is not supported. Please disable swap
[preflight] If you know what you are doing, you can make a check non-fatal with `--ignore-preflight-errors=...`

如果啟用 swap 的話,當你記憶體不夠用的時候,OS 會先把暫時沒有用的資料存到硬碟裡,又稱作為 swap out。相反,OS 需要用到剛剛存在硬碟裡的資料,則會把資料再載入回記憶體裡面,又稱作為 swap in。

使用 Kubenetes 的時候需要停用 swap 這個功能:

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swapoff -a

相關討論在 Github 的 issue 上。

上面的設定在重新開機之後就會失效 swap,要將 swap 完全關掉的話,需編輯 /etc/fstab 這個檔案,將 mount point 在 / 的項目註解掉:

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# /etc/fstab
# UUID=10e56f7b-7b40-4b10-8029-642badc59ce9 / ext4 errors=remount-ro 0 1

exec format error

由於 CPU 有分 Intel 跟 Arm 的架構,這個問題會發生是因為 Docker image files 是基於某個特定的架構。也就是說,在 Intel 上建立的 Docker file 只能在 Intel 上執行;在 Arm32 上建立的 Docker file 只能在 Arm32 上執行。

所以當你使用 kubectl logs 查看某個 pod 出現如下的錯誤時:

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$ kubectl logs pod/kuard-777c5775cd-lg7kc
standard_init_linux.go:207: exec user process caused "exec format error"

確認你的 Docker image 有支援你 CPU 的架構

Stackoverflow 上的討論

Reference

在 Kubernetes Minikube 上安裝 Load Balancer MetalLB

MetalLB

MetalLB 是 Bare metal Kubernetes 的 load balancer,如果原先你使用 --type=LoadBalancer 來暴露你的 port 的話,service 裡的 EXTERNAL-IP 會一直是 pending 的狀態:

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$ kubectl expose deployment hello-world --type=LoadBalancer
$ kubectl get service
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
hello-world LoadBalancer 10.102.80.194 <pending> 3000:31118/TCP 17m

要解決這個方法其實有很多種,你可以使用現有的雲端平台,像是 GCP、AWS 等等,這些雲端平台上都有提供 Load Balancer 的服務,當然你需要付些費用,如果要免費的話,可以自己安裝 OpenStack。

但是我們只需要 Kubernetes 的功能,卻要把整個 OpenStack 安裝好,然後只用其中的 Load Balancer 的話,這個作法實在有點殺雞焉用牛刀。

如同 GitHub 上這篇 issue 所說的,為何不單把 Load Balancer 的服務抽出來安裝就好呢,於是 MetalLB 就這樣誕生了

Installation

首先你必須先安裝好 minikube,minikube 的安裝就自行 google 了,而且還需要對 Kubernetes 的指令有一些基礎。

BGP Router UI

查看 BGP router 狀態,你可以使用網頁查看 BGP router 目前的狀態

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kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/google/metallb/v0.7.3/manifests/test-bgp-router.yaml

使用 minikube 開啟網頁:

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minikube service -n metallb-system test-bgp-router-ui

MetalLB

安裝最重要的 Metallb,他會在 metallb-system namespace 底下產生 daemonset speaker 跟 deployment controller

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kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/google/metallb/v0.7.3/manifests/metallb.yaml

這時候重新刷新 BGP Router UI 的話,裡面的內容會跟安裝前的不一樣。

ConfigMap

MetalLB 的設定檔是透過 Kubernetes 裡面的 config map 下去做設定的,你必須跟他講他能夠分配的 IP 池,跟一些相關設定。

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apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
namespace: metallb-system
name: config
data:
config: |
peers:
- my-asn: 64500
peer-asn: 64500
peer-address: 10.96.0.100
- my-asn: 64500
peer-asn: 64500
peer-address: 10.96.0.101
address-pools:
- name: my-ip-space
protocol: bgp
avoid-buggy-ips: true
addresses:
- 198.51.100.0/24

看到後面倒數幾行

  • avoid-buggy-ips: true:代表 Load Balancer 在分配 IP 的時候,會從 .1 開始分配,而不會從 .0 開始
  • 198.51.100.0/24:Load Balancer 能分配的 IP 池

然後我們就套用這些設定吧:

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kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/google/metallb/v0.7.3/manifests/tutorial-3.yaml

檢查

來跑一些簡單的容器,然後使用 LoadBalancer 暴露它:

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kubectl run hello-world --image=k8s.gcr.io/echoserver:1.10 --port=8080
kubectl expose deployment hello-world --type=LoadBalancer

使用 kubectl get service 指令查看現在 service 的狀態,可能需要等個幾秒鐘,EXTERNAL-IP 這個欄位就會是 MetalLB 從 IP 池分配給我們的 IP:

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$ kubectl get service
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
hello-world LoadBalancer 10.103.246.36 198.51.100.1 8080:31504/TCP 11s

沒有看到 pending 的話,就代表你成功了。

Reference

在 Ubuntu 上架設 NFS server

##思路

NFS (Network File System) 可以透過網路,讓不同的作業系統,分享個別的檔案。

而我想要在 Ubuntu 上建立 NFS Server,透過 Mac 上的 NFS Client 連上。目前的環境:

  • Ubuntu 18.04: 192.168.0.10
  • Mac OS X Mojave: 192.168.0.20

安裝 NFS Server

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sudo apt install -y nfs-kernel-server

安裝好之後,會在 /etc 底下會多一個 exports 的檔案,待會我們可以修改這個檔案,來調整想要分享的檔案。

建立資料夾

我想要把 /var/nfs 這個資料夾分享出去,所以先建立這個資料夾:

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sudo mkdir /var/nfs -p

資料夾權限

目前 /var/nfs 的權限是 root:root ,第一個 root 是 owner 的權限,第二個 root 是 group 的權限:

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$ ls -la /var/nfs
drwxr-xr-x 3 root root 4096 3月 9 22:26 nfs

如果要把檔案分享出去的話,需要修改資料夾的權限為 nobody:nogroup,且加上 -R 的參數把資料夾底下的所有子資料夾都設為 nobody:nogroup

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sudo chown -R nobody:nogroup /var/nfs

否則在之後 mount 的時後會出現 Operation not permitted 的錯誤:

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mount_nfs: can't mount /var/nfs from 192.168.0.10 onto ...: Operation not permitted

設定

修改 /etc/exports

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sudo vim /etc/exports

然後把想要分享的檔案加入:

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# /etc/exports
# 格式:
# 在 ubuntu 上想要分享的資料夾 這個 IP 連進來的可以存取這個檔案(選項)
/var/nfs 192.168.0.0/24(rw,sync,no_subtree_check,all_squash)

# * 代表任何人都可以連進來
/tmp *(rw,sync,no_subtree_check,all_squash)

至於選項是選擇性填寫的,有很多參數可以選:

  • ro:read only
  • rw:read and write
  • async:此選項允許 NFS Server 違反 NFS protocol,允許檔案尚未存回磁碟之前回覆請求。這個選項可以提高性能,但是有可能會讓 server 崩潰,可能會需要重新啟動 server. 或檔案遺失。
  • sync:只會儲存檔案會磁碟之後才會回覆請求。
  • no_subtree_check:禁用子樹檢查,會有些微的不安全,但在某些情況下可以提高可靠性。
  • secure:請求的 port 必須小於 1024,這個選項是預設的。
  • insecure:請求的 port 不一定要小於 1024。

User ID Mapping 參數:

  • root_squash:將 uid 0 的使用者映射到 nobody 匿名使用者,這個選項是預設的。
  • no_root_squash:關掉 root squash 的選項,這個選項可以使用 root 身份來控制 NFS Server 的檔案。
  • all_squash:所有登入 NFS 的使用者身份都會被壓縮成為 nobody。
  • anonuid and anongid:調整匿名使用者的權限,可以讓所有透過 NFS 修改文件,都看起來是同一個使用者。

更多參數的選項可以參考 LInux exports

重新啟動 Server

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sudo systemctl restart nfs-kernel-server

檢查

輸入以下的指令,確認使否把檔案加入 NFS Server:

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$ sudo exportfs 
/home/akiicat/share
192.168.0.20/8

目前 showmount 的指令會是空的,因為還沒有 NFS Client 連上,如果連上的話,NFS Server 這邊可以使用 showmount 指令查看哪個 Client IP 連過來的:

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$ showmount
x.x.x.x

安裝 NFS Client

Mac OS X

Mount

我想要跟 share 資料夾做分享,使用 mount 指令將遠端的資料夾 /var/nfs 掛載到本地端的資料夾 share

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mkdir -p ~/share
sudo mount -t nfs -o rw,resvport 192.168.0.10:/var/nfs ~/share

注意在 mac 上必須加上 -o resvport 的參數,否則會出現 Operation not permitted 的錯誤。

檢查

輸入以下指令檢查是否掛載成功:

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$ mount
...
192.168.0.10:/var/nfs on /Users/akii/share (nfs)

測試

share 資料夾內建立 test 檔案:

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echo "Hello World" > /tmp/test

是否能成功建立

Unmount

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sudo umount -f 192.168.0.10:/var/nfs

Ubuntu

這台 Ubuntu 的 IP 是 192.168.0.30

安裝

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sudo apt install -y nfs-common

Mount

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mkdir -p ~/share
sudo mount -t nfs -o rw,resvport 192.168.0.10:/var/nfs ~/share

檢查

輸入以下指令檢查是否掛載成功:

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$ df -h
...
140.113.213.39:/home/akiicat/share 458G 8.3G 426G 2% /home/akiicat/share

Unmount

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sudo umount -f 192.168.0.10:/var/nfs

Mac 將 iso 轉 usb、dmg 轉 usb、iso 轉 dmg

ISO to USB

列出外部磁碟

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diskutil list external
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$ diskutil list external
/dev/disk2 (external, physical):
#: TYPE NAME SIZE IDENTIFIER
0: FDisk_partition_scheme *62.0 GB disk2
1: Windows_NTFS Ubuntu1804 4.0 GB disk2s1
2: Windows_NTFS Ubuntu1604 4.0 GB disk2s2
3: Windows_NTFS Ubuntu1404 4.0 GB disk2s3
4: Windows_NTFS Data 50.0 GB disk2s5

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