K8s开发人员也需要了解的相关知识

工作变动总结一下之前的笔记,整理一个速查的东西,方便之后查阅

K8s开发相关

1、k8s yml apiverison:

Kubernetes (k8s) 的 API 版本表示资源定义在 API 服务器中的稳定性和支持程度。API 版本由一个字符串表示,如 v1apps/v1,其中包括两个部分:

  1. (Group): 如果资源属于某个 API 组,则该字段表示该组的名称。例如,apps 表示应用程序相关的资源如 Deployments。
  2. 版本 (Version): 表示 API 的版本,常见的有 v1v1beta1 等。

常见的 API 版本有:

  • v1: 核心组的稳定版本,包括常用的资源如 Pods、Services、ConfigMaps 和 Secrets。
  • apps/v1: 用于管理应用的稳定版本,包括 Deployments、StatefulSets、DaemonSets 等。
  • batch/v1: 用于批处理任务,包括 Job 资源。
  • batch/v1beta1: 包括 CronJob 资源。
  • extensions/v1beta1: 早期版本的一些资源,例如 Ingress(现在推荐使用 networking.k8s.io/v1)。
  • networking.k8s.io/v1: 网络相关资源,包括 NetworkPolicies 和 Ingresses。
  • rbac.authorization.k8s.io/v1: 用于角色基础访问控制的资源,包括 Roles 和 RoleBindings。
  • storage.k8s.io/v1: 存储相关的资源,包括 StorageClasses 和 VolumeAttachments。
  • autoscaling/v1: 自动缩放相关资源,包括 HorizontalPodAutoscalers。
  • policy/v1beta1: 包括 PodSecurityPolicies,用于定义 Pod 的安全性相关设置。

2、开发人员比较常用的一些 Kubernetes Kind类型:

核心资源类型

  1. Pod: 作为应用的最小和最简单的单元,每个 Pod 包含一个或多个容器。
  2. Service: 提供稳定的 IP 地址和 DNS 名称,将外部网络流量路由到后端的 Pod。
  3. Deployment: 用来描述应用的期望状态,Kubernetes 会确保真实状态符合期望状态。
  4. ConfigMap: 存储非敏感数据的键值对,可以用来存储环境变量、配置文件等信息。
  5. Secret: 存储敏感数据,如密码、OAuth 令牌等。
  6. PersistentVolumePersistentVolumeClaim: 提供 Pod 持久化存储的能力。
  7. Namespace: 提供一种将集群资源分隔成多个独立的部分的方式。

配置和管理资源类型

  1. ResourceQuota: 确保每个命名空间下的资源使用量不超过设定的配额。
  2. LimitRange: 限制命名空间下资源的大小,请求和限制。
  3. HorizontalPodAutoscaler: 根据 CPU 使用或其他选择的度量自动缩放 Pod 的数量。

网络资源类型

  1. Ingress: 为服务提供外部可访问的 URL,负载均衡,SSL/TLS 终止等。
  2. NetworkPolicy: 定义 Pod 间通信的网络策略。

其他资源类型

  1. JobCronJob: 用于执行一次性或周期性的任务。
  2. StatefulSet: 用于运行需要持久存储和唯一网络标识符的应用。
  3. DaemonSet: 确保所有(或部分)节点运行一个 Pod 的副本。
  4. ReplicaSet: 确保指定数量的 Pod 副本始终可用。
  5. Node: 表示集群中的一个节点。

开发人员在使用 Kubernetes 时,通常会涉及到这些资源的创建和管理。通过这些资源,他们可以定义和配置应用的运行环境,实现自动化和弹性伸缩等特性。理解这些资源的作用和使用方式,是开发人员在 Kubernetes 平台上高效工作的基础。

3、开发常用的配置文件的模版

标准结构

apiVersion: >
kind: >
metadata:
  name: >
  namespace: >
  labels:
    : >
  annotations:
    : >
spec:
  ...
status:
  ...

字段解释

  • apiVersion (必选): 指定 Kubernetes API 的版本,用于确定使用哪个版本的 API 来创建该资源。
  • kind (必选): 指定资源的类型,例如 Pod、Service、Deployment 等。
  • metadata (必选): 提供资源的元数据,包括名称、命名空间和标签等。
    • name (必选): 资源的唯一名称。
    • namespace (可选): 指定资源所属的命名空间。
    • labels (可选): 键值对,用于组织和选择资源。
    • annotations (可选): 键值对,用于存储非标识性的元数据。
  • spec (根据资源类型,可能是必选或可选): 指定资源的期望状态,包括所需的配置参数。
  • status (可选): 描述资源的当前状态。通常由 Kubernetes 系统维护和更新。

spec 字段

spec 字段的内容高度依赖于资源的 kind 类型。以下是一些常见资源类型的 spec 字段示例:

  • Pod:

    spec:
      containers:
      - name: -name>
        image: -image>
        ports:
        - containerPort: -number>
    
    
  • Service:

    spec:
      selector:
        : -value>
      ports:
      - protocol: TCP
        port: -number>
        targetPort: -port-number>
    
    
  • Deployment:

    spec:
      replicas: -of-replicas>
      selector:
        matchLabels:
          : -value>
      template:
        metadata:
          labels:
            : -value>
        spec:
          containers:
          - name: -name>
            image: -image>
    
    
  • ConfigMap

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: >
  namespace: >
  labels:
    : >
  annotations:
    : >
data:   # ConfigMap\Secret 特有的
  : >

  • Ingress
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: >
  namespace: >
  labels:
    : >
  annotations:
    : >
spec:
  ingressClassName: >
  defaultBackend:
    service:
      name: >
      port:
        number: >
    resource:
      apiGroup: >
      kind: >
      name: >
  tls:
    - hosts:
        - >
      secretName: >
  rules:
    - host: >
      http:
        paths:
          - path: >
            pathType: >
            backend:
              service:
                name: >
                port:
                  name: >
                  number: >
              resource:
                apiGroup: >
                kind: >
                name: >
status:
  loadBalancer:
    ingress:
      - ip: >
        hostname: >

4、Deployment和StatefulSet的区别

StatefulSetDeployment 是 Kubernetes 中两种不同类型的资源控制器,它们用于管理 Pod 的生命周期,但它们主要用于不同的场景,并提供不同的功能。

Deployment

  1. 无状态应用: Deployment 适用于无状态的应用。这意味着单个 Pod 的实例是可以互换的,它们不需要保持任何持久状态。
  2. 副本: 通过 Deployment 创建的所有 Pod 副本都是相同的。
  3. 滚动更新: Deployment 支持滚动更新,可以在不停止服务的情况下更新应用。
  4. 快速扩展: 适用于需要快速启动或缩容的应用。
  5. 生命周期管理: Deployment 确保指定数量的 Pod 副本始终处于运行状态。

StatefulSet

  1. 有状态应用: StatefulSet 适用于需要持久存储和特定网络标识的有状态应用。
  2. 稳定的网络标识: 每个 Pod 副本都有一个稳定的、唯一的网络标识符。
  3. 稳定的存储: 即使 Pod 被重新调度到不同的节点,它也能保持对存储卷的访问。
  4. 有序部署: StatefulSet 保证 Pod 是按顺序创建和删除的。
  5. 有序扩展: 当扩展或缩容时,StatefulSet 确保操作是按照顺序进行的。

用例对比

  • 无状态应用: 如果你的应用不需要保存状态、快速扩展和缩容,以及滚动更新,那么 Deployment 更适合。
  • 有状态应用: 如果你的应用需要稳定的网络标识、稳定的持久存储和有序、优雅的部署和扩展,那么 StatefulSet 更适合。

总的来说,选择 StatefulSetDeployment 取决于你的应用是否需要保持状态以及你对网络标识和存储的需求。

5、apollo部署实例

下面是一个使用Kubernetes部署Apollo的例子,包括一个Pod、一个Service和一个Deployment。

  1. Deployment
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: apollo
  namespace: default
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: apollo
  template:
    metadata:
      labels:
        app: apollo
    spec:
      containers:
      - name: apollo
        image: apolloconfig/apollo-portal:latest
        env:
        - name: SPRING_DATASOURCE_URL
          value: jdbc:mysql://your-mysql-server:3306/ApolloConfigDB?characterEncoding=utf8
        - name: SPRING_DATASOURCE_USERNAME
          value: yourusername
        - name: SPRING_DATASOURCE_PASSWORD
          value: yourpassword
        ports:
        - containerPort: 8070

# ---
# apiVersion: v1
# kind: Service
# metadata:
  1. Service
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: apollo-service
  namespace: default
spec:
  selector:
    app: apollo
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 8070
  type: ClusterIP

  1. Pod
    Pods通常由Deployment管理,但如果你要创建单独的Pod:
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: apollo-pod
  labels:
    app: apollo
spec:
  containers:
  - name: apollo
    image: apolloconfig/apollo-portal:latest
    env:
    - name: SPRING_DATASOURCE_URL
      value: jdbc:mysql://your-mysql-server:3306/ApolloConfigDB?characterEncoding=utf8
    - name: SPRING_DATASOURCE_USERNAME
      value: yourusername
    - name: SPRING_DATASOURCE_PASSWORD
      value: yourpassword
    ports:
    - containerPort: 8070

在这个例子里面, service和deployment是分开写的, 你也可以写到一块。

当你在创建 Service 时,Kubernetes 不要求对应的 Pod 或 Deployment 已经存在。Service 会持续地监听并动态地更新其选择的 Pod 列表。这意味着你可以先创建 Service,再创建 Deployment,Service 会自动发现并开始转发流量到正确的 Pod。

  1. 如果先创建 Service: Service 会一直等待,直到有符合其标签选择器的 Pod 被创建,然后它会开始转发流量到这些 Pod。
  2. 如果先创建 Deployment: Pod 会被创建,并且等待 Service 被创建。一旦 Service 创建并且其标签选择器正确配置,它就会开始转发流量到这些 Pod。

6、Kubernetes 的核心组件的实现

  1. 容器runtime:
    • Kubernetes 支持多种容器运行时,包括 Docker 和 containerd。容器运行时负责在节点上运行和管理容器。它们实现了 OCI(Open Container Initiative) 标准,以确保跨不同环境的一致性和可移植性。
  2. 容器编排:
    • Kubernetes 的编排功能通过其控制平面中的各种控制器和调度器实现。例如,ReplicaSet 控制器确保指定数量的副本始终在运行,而 Deployment 控制器可以帮助管理应用程序的更新和回滚。
  3. 容器中心的基础架构编排:
    • Kubernetes 通过其网络和存储抽象实现了基础架构编排。例如,它提供了 Service 和 Ingress 对象来管理网络通信,以及 PersistentVolume 和 PersistentVolumeClaim 对象来管理存储资源。
  4. 自愈机制:
    • Kubernetes 通过其控制器和健康检查机制实现自愈功能。例如,如果一个节点变得不健康,Kubernetes 可以自动重新调度该节点上的 Pod 到其他健康节点。
  5. 服务发现和负载均衡:
    • Kubernetes 通过其 Service 和 Ingress 对象实现服务发现和负载均衡。Service 对象提供了一个稳定的网络地址,用于访问一个或多个 Pod,而 Ingress 对象提供了 HTTP 和 HTTPS 路由到集群内的服务。

你可能感兴趣的:(kubernetes,容器,云原生)