K8s基础知识篇

一、Kubernetes概述

1.Kubernetes是什么？

• Kubernetes是Google在2014年开源的一个容器集群管理系统，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有效。

  官方网站：http://www.kubernetes.io

2.Kubernetes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，而不是同时删除所以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.Kubernetes集群架构与组件

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处理后在提交给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sectet、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.Kubernetes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

    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
  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