什么是Kubernetes
- 官网
https://kubernetes.io/
中文版：https://kubernetes.io/zh/
- 个人理解
- 基于容器技术
- 分布式架构
- 弹性伸缩
- 隔离物理机
- 和谷歌的Borg有关系
- 用于部署、管理、运维我们的应用
Kubernetes核心概念
Kubernetes中的大部分概念，如：Node、Pod、Replication Controller、Service，都可以被视作一种资源对象。几乎所有的资源对象都可以通过Kubernetes提供的kubectl工具执行CRUD，并将其保存在etcd中进行持久化存储。
从这个角度看，Kubernetes是一个高度自动化的资源控制系统
它通过比较etcd中保存的资源期望值与当前环境的实际资源状态之间的差异，实现自动控制和自动纠错的高级功能
Service
- 拥有唯一的名称
- 拥有一个虚拟IP和端口号
- 能够提供某种远程服务能力
- 被映射到提供这种服务能力的一组容器应用上
Node
- 物理机
- 云上的虚拟机
反正就是一台机器就对了
通常一个节点运行几百个Pod
Replication Controller
副本集
它能够保证Pod持续运行，并且在任何时候都有指定数量的Pod副本，在此基础上提供一些高级特性，比如滚动升级和弹性伸缩
RC会在每个节点上创建Pod，Pod上如果有相应的Images可以直接创建，如果没有，则会拉取这个镜像再进行创建
在Kubernetes集群中，只要为需要扩容的Service关联到Pod创建的一个RC，服务扩容和升级就会变得非常简单
一个RC文件，包含以下三个关键信息
- 目标Pod的定义
- 目标Pod需要运行的副本数量
- 要监控的目标Pod的标签
- 删除RC，并不会删除通过该RC创建好的Pod
- 如果要删除RC对于的Pod，可以设置replicas值为0，然后更新RC
- kubectl提供stop、delete命令，来一次性删除RC及其对应的Pod
- 在应用升级的时候
- 其实就是一个新的容器镜像替代旧版本的过程
- 通过改变RC中Pod模板的镜像版本，实现滚动升级
ReplicaSet
Replica Set是Replication Controller的下一代
当前唯一的区别就是RS支持基于集合的Label Selector
我们很少单独设置RS，主要是被Deployment这个更高层的资源对象所使用
从而形成一整套Pod创建、删除、更新的编排机制
Replica Set和Deployment这两个重要的资源对象，主键替代了RC的作用
Deployment
为了更好的解决Pod的编排问题，Deployment内部使用Replica Set
我们把Deployment当做一次RC的升级即可
Pod
Pod是Kubernetes管理的最小运行单元
一个Pod规定了其能够使用的硬件资源，达到隔离的作用
Pod内运行一个特殊的Container---Pause，在Pod内的其他Container，共享Pause的网络栈和Volume挂载卷
- Pause
- 用pause这个不易死亡的容器代表pod的存活与否
- pod内的多个业务容器共享Pause的IP，共享Pause挂载的Volume
- Kubernetes为每个Pod都分配了唯一IP--->Pod IP
- 一个Pod内的多个容器共享Pod IP
- 一个Pod内的容器与另外Node上的Pod容器可以直接通信
Container
镜像启动后，就是Container
Container运行在Pod中，多个紧密相关联的Container，我们一般会让他们运行在同一个Pod
Label
Kubernetes中的各个对象，都可以打上Label标签
标签是name=mysql这样子的键值对
一个资源对象可以定义任意数量的Label，同一个Label也可以被添加到任意数量的资源对象上
Kubernetes架构设计
Master
Master是集群控制节点
- 负责运行管理相关的进程
- 通常Master单独占用一个服务器，如果需要高可用，建议部署3台服务器
- Master上运行着以下核心进程
- Kubernetes API Server：kube-apiserver，集群控制入口
- Kubernetes Controller Manager：kube-controller-manager，资源对象管理
- Kubernetes Scheduler：kube-scheduler，资源调度
Master上通常还部署etcd服务，因为Kubernetes里的所有资源对象数据都保存在etcd中
Node
- 工作节点，运行应用程序
- Node上运行着以下核心进程
- kubelet：负责Pod对应容器的创建、启停，与Master的协作，实现集群管理
- kube-proxy：实现Kubernetes Service的通信，负载均衡的重要组件
- docker
- Node可以在Kubernetes运行期间动态加入集群
- 前提是Node节点已经安装好了上述核心进程
- 默认情况下，kubelet会向Master注册自己
- 如果某个Node失联，Master会触发“工作负载大转移”的自动流程
HelloWorld
Kubernetes的安装先不讲了
- 现在要做的事情是
- 使用Kubernetes部署MySQL与JavaWeb程序
- JavaWeb可以访问Kubernetes
- 基本步骤
- MySQL副本集
- MySQL Service
- JavaWeb副本集
- JavaWeb Service
MySQL RC
- mysql-rc.yaml
apiVersion: v1
# 表名这是一个副本集
kind: ReplicationController
metadata:
# RC的名称，全局唯一
name: mysql
spec:
# 期待的Pod数量
replicas: 1
selector:
app: mysql
# 根据此模板创建Pod副本
template:
metadata:
labels:
# Pod副本拥有的标签，对应RC的Selector
app: mysql
spec:
containers:
- name: mysql
image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/sherry/mysql:5.7
ports:
# 容器应用监听的端口号
- containerPort: 3306
# 注入容器内的环境变量
env:
- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
value: "123456"注意这里的yaml文件，不可以有制表符，我们一律使用空格键代替
编写完文件后，使用apply命令做个文件格式检查
➜ k8s git:(master) ✗ kubectl apply -f mysql-rc.yaml
replicationcontroller/mysql created- 创建RC
➜ k8s git:(master) ✗ kubectl create -f mysql-rc.yaml
replicationcontroller/mysql created- 查看创建结果
➜ k8s git:(master) ✗ kubectl get rc
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
mysql 1 1 1 4m17s- 查看创建的Pod情况
➜ k8s git:(master) ✗ kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
mysql-wg9sp 1/1 Running 0 5m16s- dashboard
其实通过dashboard，也能看到启动情况
MySQL Service
- mysql-svc.yaml
apiVersion: v1
kind: Service # 表名这是一个Kubernetes Service
metadata:
name: mysql # Service全局名称
spec:
ports:
- port: 3306 # Service对外提供的端口
selector:
app: mysql # Service对应的Pod拥有此标签，所有拥有此标签的pod都归我管- 创建Service
➜ k8s git:(master) ✗ kubectl create -f mysql-svc.yaml
service/mysql created- 查看创建结果
➜ k8s git:(master) ✗ kubectl get svc
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 443/TCP 175m
mysql ClusterIP 10.105.55.185 3306/TCP 84s 可以发现，MySQL服务被分配了一个值为10.105.55.185的CLUSTER-IP，端口为3306
此时，Kubernetes集群中其他创建的Pod就可以通过这个ip+端口进行连接和访问了
这里的ip，是Service创建后由Kubernetes系统自动分配的，
其他Pod无法余弦知道，所以需要有一个服务发现机制来找到这个服务。
现在，我们根据Service的唯一名称获取到ip和端口
JavaWeb RC
- myweb-rc.yaml
apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
name: myweb
spec:
replicas: 2
selector:
app: myweb
template:
metadata:
labels:
app: myweb
spec:
containers:
- name: myweb
image: kubeguide/tomcat-app:v1
ports:
- containerPort: 8080在Tomcat容器内部，应用将使用环境变量MYSQL_SERVICE_HOST的值连接MySQL，更安全的做法是使用服务的名称mysql进行访问
- 创建RC
➜ k8s git:(master) ✗ kubectl create -f myweb-rc.yaml
replicationcontroller/myweb created- 验证
➜ k8s git:(master) ✗ kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
mysql-ck4j5 1/1 Running 0 164m
myweb-8dhr9 1/1 Running 0 3m11s
myweb-nm75w 1/1 Running 0 3m11sJavaWeb Service
- myweb-svc.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: myweb
spec:
type: NodePort
ports:
- port: 8080
nodePort: 30001
selector:
app: mywebtype: NodePort和nodePort: 30001，表明此Service开启了NodePort方式的外网访问模式
- 启动
➜ k8s git:(master) ✗ kubectl create -f myweb-svc.yaml
service/myweb created- 验证
➜ k8s git:(master) ✗ kubectl get service
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 443/TCP 5h47m
mysql ClusterIP 10.105.55.185 3306/TCP 174m
myweb NodePort 10.101.31.133 8080:30001/TCP 41s 验证
经过上述步骤，我们通过dashbaord看看到底启动了哪些服务
- Service
- RC
- Pod
我们可以使用 http://虚拟机ip:30001/demo/ 的方式来进行验证访问
那么怎么获取这个虚拟机的ip呢？
我这里使用的是minikube安装的Kubernetes环境，安装后，在虚拟机中的Linux，账号是root，密码为空
然后使用ipconfig|more命令就能看到ip
ok，至此，我们的hello world完毕
如何声明Kubernetes资源对象
在hello world中，我们已经使用yaml格式的方式，声明了RC和Service两种资源对象
其实还可以是JSON格式（不常用）
基础
下面我们具体讲讲每一个配置
# 声明需要用到的api版本
#Kubernetes平台采用的是核心+外围扩展的设计思路
#常见的核心资源对象都归属于v1这个核心api
apiVersion: v1
# 表名这是一个副本集，还可以是 Pod、Service等
kind: ReplicationController
metadata:
# RC的名称，全局唯一
name: mysql
labels:
name: XXX # 定义了一个标签，name=XXX
# 定义容器组
spec:
# 期待的Pod数量
replicas: 1
# selector是标签选择器，这里表示，当前容器组处理拥有app=mysql标签的Pod
selector:
app: mysql
# 根据此模板创建Pod副本
template:
metadata:
labels:
# Pod副本拥有的标签，对应RC的Selector
app: mysql
# 定义容器组
spec:
containers:
- name: mysql
image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/sherry/mysql:5.7
resources:
# 设置一个较小的值，符合容器平时工作负载下的资源需求
requests:
# 内存占用，默认单位为字节，一般我们使用Mi，表示兆
memory: "64Mi"
# 以1/1000为最小单位，100m表示0.1个CPU
# 不管是在一个1Core的机器还是8Core的机器上，100m代表的含义都是一样的
cpu: "250m"
# 设置一个较大的值，符合容器峰值负载下的资源需求
# 当容器试图使用超过这个量的资源时，可能被Kubernetes杀掉并重启
limits:
memory: "128Mi"
cpu: "500m"
ports:
# 容器应用监听的端口号，PodIP+这个端口，组成了新的概念：Endpoint
# 代表此Pod里的一个服务进程的对外通信地址
- containerPort: 3306
# 注入容器内的环境变量
env:
- name: MYSQL_SERVICE_HOST
value: "mysql"
- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
value: "123456"Selector表达式
kubectl命令详解
详细命令的使用，通过kubectl help获得
查看
- 查看Node
➜ k8s git:(master) ✗ kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
minikube Ready master 8h v1.16.2- 查看某个node详情
这里的minikube是node的name
➜ k8s git:(master) ✗ kubectl describe node minikube
Name: minikube
Roles: master
Labels: beta.kubernetes.io/arch=amd64
beta.kubernetes.io/os=linux
kubernetes.io/arch=amd64
kubernetes.io/hostname=minikube
kubernetes.io/os=linux
node-role.kubernetes.io/master=
Annotations: kubeadm.alpha.kubernetes.io/cri-socket: /var/run/dockershim.sock
node.alpha.kubernetes.io/ttl: 0
volumes.kubernetes.io/controller-managed-attach-detach: true
CreationTimestamp: Wed, 04 Dec 2019 10:02:05 +0800
Taints:
Unschedulable: false
Conditions:
Type Status LastHeartbeatTime LastTransitionTime Reason Message
---- ------ ----------------- ------------------ ------ -------
MemoryPressure False Wed, 04 Dec 2019 18:12:44 +0800 Wed, 04 Dec 2019 10:02:01 +0800 KubeletHasSufficientMemory kubelet has sufficient memory available
DiskPressure False Wed, 04 Dec 2019 18:12:44 +0800 Wed, 04 Dec 2019 10:02:01 +0800 KubeletHasNoDiskPressure kubelet has no disk pressure
PIDPressure False Wed, 04 Dec 2019 18:12:44 +0800 Wed, 04 Dec 2019 10:02:01 +0800 KubeletHasSufficientPID kubelet has sufficient PID available
Ready True Wed, 04 Dec 2019 18:12:44 +0800 Wed, 04 Dec 2019 10:02:01 +0800 KubeletReady kubelet is posting ready status
Addresses:
InternalIP: 192.168.99.105 本文由博客一文多发平台 OpenWrite 发布！