Kubernetes

1. 介绍

  • Kubernetes是Google在2014年开源的一个容器集群管理系统,Kubernetes简称K8S。
  • K8S用于容器化应用程序的部署,扩展和管理。
  • K8S提供了容器编排,资源调度,弹性伸缩,部署管理,服务发现等一系列功能。
  • Kubernetes目标是让部署容器化应用简单高效。

       Kubernetes 是用于自动部署,扩展和管理容器化应用程序的开源系统。 它将组成应用程序的容器组合成逻辑单元,以便于管理和服务发现,Kubernetes 构建在 Google 15 年生产环境经验基础之上,并结合来自社区的最佳创意和实践。

以上来自官网解释

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2. 特性

2.1 自我修复

       在节点故障时重新启动失败的容器,替换和重新部署,保证预期的==副本数量==;杀死健康检查失败的容器,并且在未准备好之前不会处理客户端请求,确保线上服务不中断。

2.2 弹性伸缩

       使用命令、UI或者基于CPU使用情况自动快速扩容和缩容应用程序实例,保证应用业务高峰并发时的高可用性;业务低峰时回收资源,以最小成本运行服务

2.3 自动部署和回滚

       K8S采用滚动更新策略更新应用,一次更新一个Pod,而不是同时删除所有Pod,如果更新过程中出现问题,将回滚更改,确保升级不受影响业务。

2.4 服务发现和负载均衡

       K8S为多个容器提供一个==统一访问入口==(内部IP地址和一个DNS名称),并且负载均衡关联的所有容器,使得==用户无需考虑容器IP问题==。

2.5 机密和配置管理

       管理机密数据和应用程序配置,而不需要把敏感数据暴露在镜像里,提高敏感数据安全性。并可以将一些常用的配置存储在K8S中,方便应用程序使用。

2.6 存储编排

       挂载外部存储系统,无论是来自本地存储,公有云(如AWS),还是网络存储(如NFS、GlusterFS、Ceph)都作为==集群资源的一部分使用==,极大提高存储使用灵活性。

2.7 批处理

       提供一次性任务,定时任务;满足批量数据处理和分析的场景。

3. 集群架构与组件

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3.1 Master组件

3.1.1 ube-apiserver

       Kubernetes API,集群的统一入口,各组件协调者,以RESTful API提供接口 服务,所有对象资源的增删改查和监听操作都交给APIServer处理后再提交给 Etcd存储。

3.1.2 kube-controller-manager

       处理集群中常规后台任务,一个资源对应一个控制器,而ControllerManager 就是负责管理这些控制器的。

3.1.3 kube-scheduler

       根据调度算法为新创建的Pod选择一个Node节点,可以任意部署,可以部署在 同一个节点上,也可以部署在不同的节点上。

3.1.4 etcd

       分布式键值存储系统。用于保存集群状态数据,比如Pod、Service等对象信息

3.2 Noder组件

3.2.1 kubelet

       kubelet是Master在Node节点上的Agent,管理本机运行容器的生命周期,比如创建容器、Pod挂载数据卷、下载secret、获取容器和节点状态等工作。kubelet将每个Pod转换成一组容器。

3.2.2 kube-proxy

       在Node节点上实现Pod网络代理,维护网络规则和四层负载均衡工作。

3.2.3 docker或rocket

       容器引擎,运行容器。

4. 核心概念

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4.1 Pod

  • 最小部署单元
  • 一组容器的集合
  • 一个Pod中的容器共享网络命名空间
  • Pod是短暂的

4.2 Controllers

  • ReplicaSet : 确保预期的Pod副本数量
  • Deployment : 无状态应用部署
  • StatefulSet : 有状态应用部署
  • DaemonSet : 确保所有Node运行同一个Pod
  • Job : 一次性任务
  • Cronjob : 定时任务

更高级层次对象,部署和管理Pod

4.3 Service

  • 防止Pod失联
  • 定义一组Pod的访问策略

4.4 Label

标签,附加到某个资源上,用于关联对象、查询和筛选

4.5 Namespaces

命名空间,将对象逻辑上隔离

4.6 Annotations

注释