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)

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：

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