kubernetes基本概念

kubernetes基本概念

官方文档：

中文：http://docs.kubernetes.org.cn/251.html
官网：https://kubernetes.io/docs/concepts/

架构：

• 核心层： Kubernetes最核心的功能，对外提供API构建高层的应用，对内提供插件式应用执行环境

• 应用层： 部署（无状态应用、有状态应用、批处理任务、集群应用等）和路由（服务发现、DNS解析等）

• 管理层： 系统度量（如基础设施、容器和网络的度量），自动化（如自动扩展、动态Provision等）以及策略管理（RBAC、Quota、PSP、NetworkPolicy等）

• 接口层： kubectl命令行工具、客户端SDK以及集群联邦

• 生态系统： 在接口层之上的庞大容器集群管理调度的生态系统，可以划分为两个范畴

  • Kubernetes外部： 日志、监控、配置管理、CI、CD、Workflow、FaaS、OTS应用、ChatOps等

• Kubernetes内部： CRI、CNI、CVI、镜像仓库、Cloud Provider、集群自身的配置和管理等

k8s概念：

pod：

一个Pod代表集群上正在运行的一个进程
pod是最小单元，pod类似于一个虚拟机，pod内的容器就是各种应用，它们共享同一个pod的主机名、存储卷

pod创建方式：

• 自主式： 手动用api创建，后续pod控制器不会管理

• 控制器管理： 由pod控制器创建管理

service：

用于调度外部请求访问pod，在请求者和pod之间
每个pod创建都会有一个label，并把pod关联到一个service，service使用label选择器，把相同label标签的pod，放在同一个service后端。service就做到了反向代理pod
1.11版本以前，底层基于iptable实现访问控制，之后使用lvs。如果集群部署的时候，没有启用ipvs，会自动降级使用iptables

namespaces：

namespace是对pod的分区管理
命名空间可理解为省，资源的Names理解为市，同一个namespace中的资源使用相同的访问控制策略（同一个省的市，使用同一个地方法）
namespace中的资源name具有唯一性，除了使用name区分资源以外，也可以使用label标签来区分

node：

Node是Kubernetes中的工作节点，一个Node可以是VM或物理机
每个Node（节点）具有运行pod的一些必要服务，并由Master组件进行管理，Node节点上的服务包括：Docker、kubelet和kube-proxy

node状态描述：

• Condition： conditions字段描述所有Running节点的状态
  • NetworkUnavailable： 布尔值，true为网络插件有问题
  • MemoryPressure： 布尔值，true为节点存储器上内存过低
  • DiskPressure： 磁盘容量存在压力,也就是磁盘容量不足
  • PIDPressure： 布尔值，true为没有资源创建pid号
  • Ready： 布尔值，健康状态
    • true为准备好接收新pod
    • false为不健康且不接收新pod
    • unknown为节点控制器在过去40秒内没有收到node的状态报告
• Addresses： 这些字段的使用取决于云提供商或裸机配置
  • HostName： 可以通过kubelet中--hostname-override参数覆盖
  • ExternalIP： 可以被集群外部路由到的IP
  • InternalIP： 只能在集群内进行路由的节点的IP地址
• Capacity： 描述节点上可用的资源：CPU、内存和可以调度到节点上的最大pod数
• Info： 关于节点的一些基础信息，如内核版本、Kubernetes版本（kubelet和kube-proxy版本）、Docker版本（如果有使用）、OS名称等。信息由Kubelet从节点收集
• Non-terminated： 节点上运行pod的资源限制状态

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Deployment：

为Pod和RS提供声明式更新，调用了RS的api
只需要在Deployment中描述您想要的目标状态是什么，Deployment就会帮您将Pod和RS的实际状态改变到您的目标状态

功能：

• 使用Deployment来创建ReplicaSet。ReplicaSet在后台创建pod。检查启动状态，看它是成功还是失败
• 通过更新Deployment的PodTemplateSpec字段来声明Pod的新状态。这会创建一个新的ReplicaSet，Deployment会按照控制的速率将pod从旧的ReplicaSet移动到新的ReplicaSet中
• 如果当前状态不稳定，回滚到之前的Deployment revision。每次回滚都会更新Deployment的revision
• 扩容Deployment以满足更高的负载
• 暂停Deployment来应用PodTemplateSpec的多个修复，然后恢复上线
• 根据Deployment 的状态判断上线是否hang住了
• 清除旧的不必要的ReplicaSet

object（对象）：

Kubernetes系统中的持久实体（node节点）
Kubernetes使用这些实体来表示集群的状态

可描述：
容器化应用正在运行(以及在哪些节点上)
这些应用可用的资源
关于这些应用如何运行的策略，如重新策略，升级和容错

names：

Kubernetes REST API 中的所有对象都用Name和UID来明确地标识
对于非唯一用户提供，Kubernetes提供labels、annotations属性标识

name标识：

• 在一个对象中同一时间只能拥有单个Name，如果对象被删除，也可以使用相同Name创建新的对象，Name用于在资源引用URL中的对象，例如/api/v1/pods/some-name

• 通常情况，Kubernetes资源的Name名称能有最长到253个字符（包括数字字符、-和.），但某些资源可能有更具体的限制条件

uid标识：

• UIDs是由Kubernetes生成的，在Kubernetes集群的整个生命周期中创建的每个对象都有不同的UID（即它们在空间和时间上是唯一的）

selector：

用于对label标签的选择，由于集群中的name经常变化，所以需要label标签（key-value值），selector就是对label进行筛选

volume：

用于数据和镜像解耦，以及容器间的数据共享访问
是一个抽象概念，并不是实际组件。用来存储数据

常用的卷：

• emptydir 本地临时卷
• hostpath 本地卷
• nfs等
• configmap 配置文件

kube_cluster：

所有node的资源不是单独计算，而是把所有node的资源当做一个总和，由kube_cluster统计，如node1是2G内存，node2是4G内存，kube_cluster就是6G内存