初识 K8s

1、k8s是什么

• kubernetes是Google在2014年开源的一个容器群集管理系统，kubernetes简称k8s
• k8s用于容器化应用程序的部署，扩展和管理
• k8s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
• kubernetes目标是让部署容器化应用简单高效
• 官方网站：http://www.kubernetes.io

2、k8s特性

• 自我修复
  • 在节点故障时重新启动失败的容器，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。
• 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程序实例，保证应用业务高峰并发时的高可用性;业务低峰时回收资源，以最小成本运行服务。
• 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。
• 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地址和一个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。
• 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。
• 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。
• 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

3、k8s群集架构与组件

master 组件

• kube-apiserver

  • Kubernetes API,集群的统一入口， 各组件协调者，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。

• kube-controller-manager

  • 处理集群中常规后台任务，一个资源对应一个控制器，而ControllerManager就是负责管理这些控制器的。

• kube-scheduler

  • 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在同一个节点上，也可以部署在不同的节点上。

• etcd
  -分布式键值存储系统，用于保存群集状态数据，比如Pod、Service等对象信息

Node组件

• kubelet

  • 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

• kube-proxy

  • 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
    docker或rocket容器引擎，运行容器

4、k8s核心概念

Pod

• 最小部署单元
• 一组容器的集合
• 一个Pod中的容器共享网络命名空间
• Pod是短暂的

Controllers

• ReplicaSet：确保预期的Pod副本数量
• Deployment：无状态应用部署
• StatefulSet：有状态应用部署
• DaemonSet：确保所有Node运行同一个Pod
• Job：一次性任务
• Cronjob：定时任务

Service

• 防止Pod失联
• 定义一组Pod的访问策略
• Lable：标签，附加到某个资源上，用于关联对象、查询和筛选
• Namespaces：命名空间，将对象逻辑上隔离
• Annotations：注释

5、k8s三种部署方式

• minikube

  • Minikube是一个工具，可以在本地快速运行一个单点的Kubernetes，仅用于尝试Kubernetes或日常开发的用户使用

• kubeadm

  • Kubeadm也是一个工具，提供kubeadm init 和kubeadm join，用于快速部署Kubernetes群集

• 二进制包

  • 推荐，从官方下载发行版的二进制包，手动部署每个组件，组成Kubernetes群集
  • 生产环境中使用kubeadm和二进制安装的比较多