@zhangsiming65965
2019-03-26T06:11:34.000000Z
字数 2167
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Kubernetes概述
K8S
---Author：张思明 ZhangSiming
---Mail：1151004164@cnu.edu.cn
---QQ：1030728296
如果有梦想，就放开的去追；
因为只有奋斗，才能改变命运。
一、Kubernetes是什么？
Kubernetes是Google在2014年开源的一个容器集群管理系统，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；
K8S目标是让部署容器化应用简单高效。
简单来说：
- 一个容器平台；
- 一个微服务平台(容器化主要用于微服务)；
- 便携式云平台。
二、Kubernetes的特性
- 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，保证预期的容器副本数量；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(京东618、淘宝双11)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(一次只更新一部分的应用，滚动更新)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(密码)暴露在镜像里，提高敏感数据安全性。并可以将一些常用的服务配置文件存储在K8S中，方便应用程序使用。
- 存储编排
K8S支持挂载外部存储系统，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(跑完任务就销毁)，定时任务(类似Linux的crontab)；满足批量数据处理和分析的场景。
三、Kubernetes集群架构与组件
Kubernetes-Master架构图：
1.运维人员通过Kubectl通过Auth验证权限，来到Master K8S的API Server；
2.Etcd数据库进行数据的存储；
3.scheduler负责集群的调度，将容器分配到哪个节点上；
4.controller-manager是管理用的，包括管理pod的控制器、管理节点的控制器等...
Kubernetes-Node架构图：
1.Kuberlet是API Server连接的agent客户代理端，用于接受API Server发布的命令，管理本机运行容器；
2.Kube-proxy用于提供对外访问；
3.Pod是里面有许多容器，一个Pod就是一个微服务应用。
K8S组件功能总结：
| 组件名 | 功能 | 存在位置 |
|---|---|---|
| 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 | Master主控节点 |
| 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 | Master主控节点 |
| 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 | Master主控节点 |
| 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 | Master主控节点 |
| 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实现将一组容器转换成一个Pod | Node节点 |
| kube-proxy | 在Node节点上实现Pod网络代理，对外访问，维护网络规则和四层负载均衡工作 | Node节点 |
| docker | 容器引擎，运行容器，存在于Pod中 | Node节点 |
四、Kubernetes的核心概念
4.1 K8S核心模型概念图
4.2 核心概念讲解
Pod：
1.K8S最小部署单元；
2.一组容器的组合为一个Pod，应用程序部署在Pod中；
3.一个Pod中的容器共享网络名空间；
4.Pod是短暂的，可以随时根据需求变换。
Controllers：
1.更高层次的对象，部署和管理Pod；
2.ReplicaSet:确保预期的Pod副本数量；
3.Deployment：无状态应用部署；
4.StatefulSet：有状态应用部署；
5.DaemonSet：确保所有Node运行同一个Pod；
6.Jod：一次性任务；
7.Cronjob：定时任务。
Service：
1.定义一组Pod的访问策略，给Pod提供一个统一的访问入口；
2.防止Pod失联，Pod挂掉了会及时剔除、Pod正常就提供访问。
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；虚拟的资源隔离。
Annotations：
注释，备注。
