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Kubernetes入门到进阶实战,系统性掌握K8s生产实践

admin
2024年4月3日 11:17 本文热度 27

  kubernetes,简称K8s,是用8代替名字中间的8个字符“ubernete”而成的缩写。是一个开源的,用于管理云平台中多个主机上的容器化的应用,Kubernetes的目标是让部署容器化的应用简单并且高效(powerful),Kubernetes提供了应用部署,规划,更新,维护的一种机制。 [1]

  传统的应用部署方式是通过插件或脚本来安装应用。这样做的缺点是应用的运行、配置、管理、所有生存周期将与当前操作系统绑定,这样做并不利于应用的升级更新/回滚等操作,当然也可以通过创建虚拟机的方式来实现某些功能,但是虚拟机非常重,并不利于可移植性。

  新的方式是通过部署容器方式实现,每个容器之间互相隔离,每个容器有自己的文件系统 ,容器之间进程不会相互影响,能区分计算资源。相对于虚拟机,容器能快速部署,由于容器与底层设施、机器文件系统解耦的,所以它能在不同云、不同版本操作系统间进行迁移。

  容器占用资源少、部署快,每个应用可以被打包成一个容器镜像,每个应用与容器间成一对一关系也使容器有更大优势,使用容器可以在build或release 的阶段,为应用创建容器镜像,因为每个应用不需要与其余的应用堆栈组合,也不依赖于生产环境基础结构,这使得从研发到测试、生产能提供一致环境。类似地,容器比虚拟机轻量、更“透明”,这更便于监控和管理。

外文名:kubernetes

别    名:K8s

目录

1内容简介

2产品特点

3产品组件

内容简介

Kubernetes是Google开源的一个容器编排引擎,它支持自动化部署、大规模可伸缩、应用容器化管理。在生产环境中部署一个应用程序时,通常要部署该应用的多个实例以便对应用请求进行负载均衡。

在Kubernetes中,我们可以创建多个容器,每个容器里面运行一个应用实例,然后通过内置的负载均衡策略,实现对这一组应用实例的管理、发现、访问,而这些细节都不需要运维人员去进行复杂的手工配置和处理。

产品特点

可移植: 支持公有云,私有云,混合云,多重云(multi-cloud)

可扩展: 模块化,插件化,可挂载,可组合

自动化: 自动部署,自动重启,自动复制,自动伸缩/扩展

产品组件

1、Master 组件

 1.1kube-apiserver

 1.2ETCD

 1.3kube-controller-manager

 1.4cloud-controller-manager

 1.5kube-scheduler

 1.6插件 addons

 1.6.1DNS

 1.6.2用户界面

 1.6.3容器资源监测

 1.6.4Cluster-level Logging

2、节点(Node)组件

 2.1kubelet

 2.2kube-proxy

 2.3docker

 2.4RKT

 2.5supervisord

 2.6fluentd

本文介绍了Kubernetes集群所需的各种二进制组件。

Master 组件

 Master组件提供集群的管理控制中心。

 Master组件可以在集群中任何节点上运行。但是为了简单起见,通常在一台VM/机器上启动所有Master组件,并且不会在此VM/机器上运行用户容器。请参考构建高可用群集以来构建multi-master-VM。

kube-apiserver

 kube-apiserver用于暴露Kubernetes API。任何的资源请求/调用操作都是通过kube-apiserver提供的接口进行。请参阅构建高可用集群。

ETCD

 etcd是Kubernetes提供默认的存储系统,保存所有集群数据,使用时需要为etcd数据提供备份计划。

kube-controller-manager

 kube-controller-manager运行管理控制器,它们是集群中处理常规任务的后台线程。逻辑上,每个控制器是一个单独的进程,但为了降低复杂性,它们都被编译成单个二进制文件,并在单个进程中运行。

这些控制器包括:

 节点(Node)控制器。

 副本(Replication)控制器:负责维护系统中每个副本中的pod。

 端点(Endpoints)控制器:填充Endpoints对象(即连接Services&Pods)。

 Service Account和Token控制器:为新的Namespace创建默认帐户访问API Token。

cloud-controller-manager

云控制器管理器负责与底层云提供商的平台交互。云控制器管理器是Kubernetes版本1.6中引入的,还是Alpha的功能。

云控制器管理器仅运行云提供商特定的(controller loops)控制器循环。可以通过将--cloud-providerflag设置为external启动kube-controller-manager ,来禁用控制器循环。

cloud-controller-manager 具体功能:

 ●节点(Node)控制器

 ●路由(Route)控制器

 ●Service控制器

 ●卷(Volume)控制器

kube-scheduler

 kube-scheduler监视新创建没有分配到Node的Pod,为Pod选择一个Node。

插件 addons

 插件(addon)是实现集群pod和Services功能的。Pod由Deployments,ReplicationController等进行管理。Namespace 插件对象是在kube-system Namespace中创建。

DNS

 虽然不严格要求使用插件,但Kubernetes集群都应该具有集群 DNS。

 群集 DNS是一个DNS服务器,能够为 Kubernetes services提供 DNS记录。

 由Kubernetes启动的容器自动将这个DNS服务器包含在他们的DNS searches中。

用户界面

 kube-ui提供集群状态基础信息查看。

容器资源监测

 容器资源监控提供一个UI浏览监控数据。

Cluster-level Logging

 Cluster-level logging,负责保存容器日志,搜索/查看日志。

节点 Node 组件

 节点组件运行在Node,提供Kubernetes运行时环境,以及维护Pod。

kubelet

 kubelet是主要的节点代理,它会监视已分配给节点的pod,具体功能:

  ●安装Pod所需的volume。

  ●下载Pod的Secrets。

  ●Pod中运行的 docker(或experimentally,rkt)容器。

  ●定期执行容器健康检查。

  ●Reports the status of the pod back to the rest of the system, by creating amirror podif necessary.

  ●Reports the status of the node back to the rest of the system.

kube-proxy

 kube-proxy通过在主机上维护网络规则并执行连接转发来实现Kubernetes服务抽象。

docker

 docker用于运行容器。

RKT

 rkt运行容器,作为docker工具的替代方案。

supervisord

 supervisord是一个轻量级的监控系统,用于保障kubelet和docker运行。

fluentd

 fluentd是一个守护进程,可提供cluster-level logging.。[2]


参考资料

1K8s简介.kubernetes中文社区 [引用日期2018-09-9]

2Kubernetes中文社区 | 中文文档.Kubernetes中文社区 [引用日期2018-09-5]


该文章在 2024/4/3 14:47:05 编辑过
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