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。
kubernetes,简称K8s,是用8代替8个字符“ubernete”而成的缩写。是Goole在2014年开源的一个容器集群管理系统,用于云平台中多个主机上容器化应用程序的部署,扩展和管理。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。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。
官方网站:http://www.Kubernetes.io
① 自我修复
在节点故障时“重新启动”(容器不能重新启动,发生故障只能删掉重新创建)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 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成俗实例,保证应用业务高峰并发时的高可用;业务低峰时回收资源,以最小成本运行服务。
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。
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。
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。
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。
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。
单master结构,只适用于实验环境,由于是一个单master节点所以其非常容易出现单点故障。一个master节点下面运行着3个node节点和三个etcd数据库。
多master节点架构,在整个集群的最前端是由至少两个代理服务器接收来自外部的请求,并转发给master节点和node节点。至少两个master节点互为主备关系,其他的节点不变
master节点负责为用户和客户端暴露API、追踪集群节点的健康状态、调度工作负载、以及编排其他组件之间的通信等。
单个 master 节点即可完成其所有的功能,但是出于冗余及负载均衡的目的,生产环境中通常需要多个 master!
Kubernets API,集群的统一入口(唯一入口),各组件协调者(相当于书记的角色,负责其他组件的调配),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。
处理集群中常规后台任务,一个资源对应一个控制器,而controller-manager就是负责管理这些控制器的
cloud-controller-manager 具体功能:
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,可以部署再同一个节点上,也可以部署在不同的节点上。
scheduler可以看做是openstack中的nova-scheduler组件,其通过计算每个节点的积分,分数越高的节点被分配到任务的概率也就越大。一旦节点接收到创建容器的任务,scheduler就会重新为所有节点评分。所以这个积分不是静态的而是动态的。而scheduler将创建任务交给api server与各个节点进行通信。
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。( 生产环境中,一般会用3台,三副本)
etcd作为服务发现系统,有以下的特点:
node 是 k8s 集群中的工作节点,以 pod 的形式运行容器,Node 负责接收来自 master 节点 的工作指令并根据指令来创建或销毁 pod(容器) 对象,以及调整网络规划以便合理的路由和转发流量。
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。本质上,它负责使Pod的运行状态与期望的状态一致。
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
容器引擎,运行容器
ReplicaSet:确保预期的Pod副本数量
Deployment:无状态应用(例如:web、nignx、apache、tomcat)
StatefulSet:有状态应用部署(例如:mysql)
DaemonSet:确保所有的Node运行同一个Pod(把所有的Node设置为同一个命名空间)
Job:一次性任务(类似linux:at)
Cronjob:定时任务(类似linux:crontab)
更高层次对象,部署和管理Pod
标签,附加到某个资源上,用于关联对象、查询和筛选
命名空间,将对象逻辑上隔离
注释