k8s-架构中各个组件介绍

kubernetes 概述

1、kubernetes 是什么

Google2014年推出的容器集群管理系统
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
k8s的目标是让部署容器化应用简单高效
总结:可以理解成一个容器平台、微服务平台(非常适合微服务架构)、便携式云平台

2、kebernetes 能做什么
3、kubernetes 特性

3.1 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,保证预期我们设置的副本的数量;
杀死健康检车失败的容器,并且在没有准备好之前是不会处理客户端请求的(不对外提供服务),保证线上服务不中断

3.2 弹性伸缩(比如618活动,保证我们服务的快速缩容和扩容):

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的程序实例(容器的副本数),
保证应用业务高峰并发时的高可用性;
在业务低峰时期回收资源,以减小成本运行服务

3.3 自动部署和回滚

k8s 采用滚动更新的策略更新应用,一次更新一个Pod,而不是同时删除所有的pod,如果更新过程中出现问题,将回滚更改,确保升级不影响业务

3.4 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的问题

3.5 机密数据(密码,证书)和配置管理

k8s提供存储能力(可以把密码加密放在容器存储中)
管理机密数据和应用程序的配置,而不需要把敏感的数据暴露在镜像里,提高敏感数据的安全性,并且可以把一些常用的配置存储在k8s中,方便应用程序的使用

3.6 存储编排

挂载外部的存储系统,无论是来自本地存储,公有云,还是网络存储(NFS《GlustFS,Ceph)
都作为集群资源的一部分使用,极大的提高存储使用灵活性

3.7 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

4、Kubernetes 集群架构与组件(http://docs.kubernetes.org.cn/251.html)

k8s-架构中各个组件介绍_第1张图片

master(api、schedular、contorller)+2node(kubelet、kubeproxy、container_runtime(容器引擎的一个环境))
master组件(集群中控制面板的功能,来管理整个集群,控制包括全局的角色和调度)

kubectl 是一个客户端的管理工具,直接管理API server,提供一个请求到一个api server,中间有一个auth认证(判断是否有权限访问),api 将信息存储到etcd数据库中,然后scheduler和
API Server(k8s 提供的整个集群统一入口,提供了http RESTFUl api 的方式)

controller-manager 做各自的事情
scheduler 做集群节点的调度(调度器,根据调度算法绑定到指定的node上)
contorller-manager 负责任务(控制器)

Node 组件
  kubelet:接收k8s master下发的任务,并进行处理,比如说master让创建一个容器,那么这个时候kubelet就会调用docker-engine的接口创建container(主要管理k8s容器的创建和一些生命周期的管理)
  
  kube-proxy :负责网路代理(处理用户怎么访问container?),维护网络规则和四层的负载均衡,怎样才能让下面的Pod(一个或者多个容器)能对外提供服务

Pod 由多个或者一个容器组成

架构图:

k8s-架构中各个组件介绍_第2张图片

总结:
Master 组件:

kube-apiserver :
  Kubernetes API 集群的统一入口,各组件的协调者,以RESTful API提供接口方式,所有的对象资源的

增删改查和监听操作都交给APIServer处理后再提交给etcd数据库做持久化存储

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就是负责处理这些控制器的

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,用于保存集群状态数据,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。实现让Pod节点(一个或者多个容器)对外提供服务

docker或rocket

容器引擎,运行容器

5、Kubernetes 核心概念
模型对象

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
更高级层次对象,部署和管理Pod
Service
• 防止Pod失联
• 定义一组Pod的访问策略

Label : 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

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