Kubernetes是什么

1 Kubernetes是什么？

Kubernetes是容器集群管理系统，是一个开源的平台，可以实现容器集群的自动化部署、自动扩缩容、维护等功能。

通过Kubernetes你可以

1.快速部署应用。

2.快速扩展应用

3.无缝对接新的应用功能。

4.节省资源，优化硬件资源的使用。

我们的目标是促进完善组件和工具的生态系统。以减轻应用程序在公有云或私有云中运行的负担。

 

2 Why containers?

为什么要使用容器？通过以下两个图对比：

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，所有的生命周期将与当前的操作系统绑定，这样做不利于应用的升级更新回滚操作，

当然也可以通过虚拟机的方式来实现某些功能，但是虚拟机非常重，并不利于可一致性。

 

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，容器比虚机轻量、更“透明”，这更便于监控和管理。最后，

容器优势总结:

快速创建/部署应用:与VM虚拟机相比，容器创建更加容易。

  • 持续开发、集成和部署：提供可靠且频繁的容器镜像构建/部署，并使用快速和简单的回滚(由于镜像不可变性)。
  • 开发和运行想分离:在build或者release 阶段创建容器镜像，使得应用和基础设施解耦。
  • 开发，测试和生产环境一致性：在本地或外网（生产环境）运行的一致性。
  • 云平台或其他操作系统：可以在 Ubuntu、RHEL、 CoreOS、on-prem、Google Container Engine或其它任何环境中运行
  • Loosely coupled，分布式，弹性，微服务化：应用程序分为更小的、独立的部件，可以动态部署和管理。
  • 资源隔离
  • 资源利用：更高效

  • 使用Kubernetes能做什么？

  • 可以在物理或虚拟机的Kubernetes集群上运行容器化应用，Kubernetes能提供一个以“容器为中心的基础架构”，满足在生产环境中运行应用的一些常见需求，如：

  • 多个进程（作为容器运行）协同工作
  • 存储和挂载
  • Distributing secrets
  • 应用健康检测
  • 应用实例的复制
  • Pod自动伸缩
  • Naming and discovering
  • 负载均衡
  • 滚动更新
  • 资源监控
  • 日志访问
  • 调试应用程序
  • 提供认证和授权

 

Kubernetes 组件

1 Master 组件
1.1 kube-apiserver
1.2 ETCD
1.3 kube-controller-manager
1.4 cloud-controller-manager
1.5 kube-scheduler
1.6 插件 addons
1.6.1 DNS
1.6.2 用户界面
1.6.3 容器资源监测
1.6.4 Cluster-level Logging
2 节点（Node）组件
2.1 kubelet
2.2 kube-proxy
2.3 docker
2.4 RKT
2.5 supervisord
2.6 fluentd

　　

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

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

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。

 

  • 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。

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。

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：

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。

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.。

1 了解Pod
1.1 Pods如何管理多个容器
1.1.1 网络
1.1.2 存储
2 使用Pod
2.1 Pod和Controller
3 Pod模板

　　

了解Pod

Pod是Kubernetes创建或部署的最小/最简单的基本单位，一个Pod代表集群上正在运行的一个进程。

一个Pod封装一个应用容器（也可以有多个容器），存储资源、一个独立的网络IP以及管理控制容器运行方式的策略选项。Pod代表部署的一个单位：Kubernetes中单个应用的实例，它可能由单个容器或多个容器共享组成的资源。

Pod是Kubernetes创建或部署的最小/最简单的基本单位，一个Pod代表集群上正在运行的一个进程。

一个Pod封装一个应用容器（也可以有多个容器），存储资源、一个独立的网络IP以及管理控制容器运行方式的策略选项。Pod代表部署的一个单位：Kubernetes中单个应用的实例，它可能由单个容器或多个容器共享组成的资源。

Pods如何管理多个容器

Pods的设计可用于支持多进程的协同工作（作为容器），形成一个cohesive的Service单位。Pod中的容器在集群中Node上被自动分配，容器之间可以共享资源、网络和相互依赖关系，并同时被调度使用。

网络

每个Pod被分配一个独立的IP地址，Pod中的每个容器共享网络命名空间，包括IP地址和网络端口。Pod内的容器可以使用localhost相互通信。当Pod中的容器与Pod 外部通信时，他们必须协调如何使用共享网络资源（如端口）。

存储

Pod可以指定一组共享存储volumes。Pod中的所有容器都可以访问共享volumes，允许这些容器共享数据。volumes 还用于Pod中的数据持久化，以防其中一个容器需要重新启动而丢失数据

使用Pod

Pod不会自愈。如果Pod运行的Node故障，或者是调度器本身故障，这个Pod就会被删除。同样的，如果Pod所在Node缺少资源或者Pod处于维护状态，Pod也会被驱逐。Kubernetes使用更高级的称为Controller的抽象层，来管理Pod实例。虽然可以直接使用Pod，但是在Kubernetes中通常是使用Controller来管理Pod的。

Pod和Controller

Controller可以创建和管理多个Pod，提供副本管理、滚动升级和集群级别的自愈能力。例如，如果一个Node故障，Controller就能自动将该节点上的Pod调度到其他健康的Node上。

包含一个或者多个Pod的Controller示例：

Kubernetes Service

Kubernetes Service 定义了这样一种抽象：一个 Pod 的逻辑分组，一种可以访问它们的策略 —— 通常称为微服务。 这一组 Pod 能够被 Service 访问到，通常是通过 Label Selector

定义 Service

一个 Service 在 Kubernetes 中是一个 REST 对象，和 Pod 类似。 像所有的 REST 对象一样， Service 定义可以基于 POST 方式，请求 apiserver 创建新的实例。 例如，假定有一组 Pod，它们对外暴露了 9376 端口，同时还被打上 "app=MyApp" 标签。

 

kind: Service

apiVersion: v1

metadata:

  name: my-service

spec:

  selector:

    app: MyApp

  ports:

    - protocol: TCP

      port: 80

      targetPort: 9376

 

Kubernetes kubectl 命令表

kubectl run

  • 创建并运行一个或多个容器镜像。
  • 创建一个deployment 或job 来管理容器。

 

 

 

 

 

 

posted @ 2019-09-04 20:59  小丸子的西瓜梦  阅读(276)  评论(0)  编辑  收藏  举报